орбиты). Для возможности проведения съемки 10. . . 20 районов за вре-
мя пролета над такой территорией система наведения камеры должна
обеспечивать выполнение следующих требований: время наведения на
углы
1
◦
. . .
5
◦
и
40
◦
. . .
45
◦
— 0,2. . . 1 c и 2,5. . . 3 c соответственно; мак-
симальная угловая скорость перенацеливания относительно орбиталь-
ной системы координат (СК) — 25
◦
/c. С учетом тенденций развития
космических систем наблюдения реализация таких характеристик для
класса малых КА массой 100. . . 200 кг является наиболее актуальной.
Традиционные способы перенацеливания камеры путем поворо-
та корпуса КА не обеспечивают вышеуказанного быстродействия [2].
Кроме того, такие способы перенацеливания снижают эффективность
работы его отдельных служебных систем, поскольку при этом нару-
шается ориентация панелей солнечных батарей, панелей теплоотвода,
антенн радиоаппаратуры и других приборов, требующих относитель-
но постоянной ориентации в орбитальной СК.
В связи с вышеизложенным актуальным представляется исследо-
вание возможностей применения для наведения камеры поворотных
механизмов. Ключевой задачей при этом является исследование воз-
можностей наведения камеры с одновременной стабилизацией КА.
Использование одностепенных поворотных механизмов для на-
ведения камеры на малом КА.
Тенденцией развития КА дистанцион-
ного зондирования Земли является уменьшение их массогабаритных
характеристик. В настоящее время задачи съемки с высоким разреше-
нием решаются с использованием спутников массой 100. . . 300 кг.
В работе [2] были выполнены исследования процессов наведения
камеры высокого разрешения, размещенной на спутнике малой массы.
Масса спутника принималась равной 100 кг, масса камеры — 80 кг. Та-
кие параметры соответствуют, например, спутнику класса “микро” [3],
камере высокого пространственного разрешения [4]. Отметим, что
ключевой проблемой наведения тяжелой камеры одностепенным по-
воротным механизмом является сильное динамическое взаимовлияние
между КА и камерой. При поворотах камеры на углы до
40
◦
. . .
45
◦
угловые возмущения КА составляют
25
◦
. . .
30
◦
. При характеристиках
наведения, указанных ранее, компенсировать возмущения спутника с
помощью известных электромеханических средств стабилизации не
представляется возможным.
Известны примеры КА, использующих для перенацеливания опти-
ческой оси камеры поворотное зеркало перед ее объективом (КА Terra,
США; КА Spot-4, Spot-5, Франция) [5–7]. Масса данных КА составля-
ет несколько тонн.
По оценкам разработчиков современных оптико-электронных при-
боров высокого разрешения при диаметре камеры 300. . . 350 мм масса
з еркала даже в облегченном исполнении составляет 20. . . 25 кг, диа-
метр — не менее 500 мм, толщина основания составляет 80. . . 100 мм.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 3 41
