сингулярностей и протяженности изоклины для достижения гранич-
ного положения
β
∗
оу
. Это позволяет настроить длину 4-го звена таким
образом, чтобы исключалось пересечение изоклины с границами син-
гулярностей и, как следствие, не возникало нарушения непрерывности
плановых траекторий до момента достижения камерой максимальных
углов поворота (рис. 7,
г
и
д
). Так, при длине 4-го звена
l
4
0
,
65
м
обеспечивается корректное планирование траекторий поворотного ме-
ханизма в требуемом диапазоне углов вращения камеры. Результаты
построения плановых траекторий и графика коэффициента относи-
тельных приращений при
l
4
= 0
,
65
м приведены на рис. 6,
в
и
г
.
Из изложенного следует, что при разработке системы наведения
камеры с использованием многозвенных механизмов геометрические
параметры звеньев механизма необходимо выбирать так, чтобы ис-
ключить сингулярные области. Приведенные соображения служат
основой для такого выбора.
Таким образом, наведение камеры с использованием двухзвенных
механизмов позволяет существенно снизить уровень ее динамическо-
го влияния на КА при обеспечении высоких динамических харак-
теристик наведения. Следует отметить, что при этом увеличиваются
размеры и масса поворотного механизма, что может создать трудно-
сти на этапе выведения КА на орбиту. Однако можно предусмотреть
вариант размещения поворотного механизма с камерой в сложенном
транспортном положении. В рабочее положение механизм переводит-
ся в результате его развертывания после выведения КА на орбиту.
Увеличение массы поворотного механизма также не является суще-
ственным препятствием. Конструктивно звенья поворотного механиз-
ма можно выполнить изсовременных композиционных материалов.
Оценка массогабаритных характеристик приводов и звеньев показы-
вает, что в этом случае увеличение массы КА не превышает 10. . . 15%
массы КА безтакого механизма. Варианты конструктивного исполне-
ния поворотного механизма с камерой на КА массой 100 кг приведены
в работе [2].
Заключение.
Предложен подход к решению задачи наведения мас-
сивной камеры, размещенной на малом космическом аппарате, осно-
ванный на использовании двухзвенного механизма для поворота ка-
меры относительно одной оси, что позволяет обеспечить высокие ди-
намические показатели системы наведения и практически исключить
воздействие камеры на ориентацию самого КА.
Получены математические соотношения для расчета траекторий
изменения координат сочленений поворотного механизма. Параме-
тры траекторий рассчитываются с использованием элементов матрицы
инерционных коэффициентов всей системы – функций заданных зна-
чений координат сочленений.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 3 53
