Применение имитатора звездного неба на основе OLED-микродисплея при наземных испытаниях систем ориентации и стабилизации космических аппаратов

Аннотация

Приведен метод применения систем ориентации и стабилизации имитатора звездного неба, построенного на базе OLED-микродисплея, имеющего в составе датчики звездного неба, при наземной отработке космических аппаратов и автономных испытаниях. Современное освоение космического пространства и усложнение технических требований к средствам обеспечения полета приводят к повышению требований по обеспечению точности определения положения и ориентации космического аппарата. Рассмотрены технические характеристики современных датчиков звездного неба и описаны типы статических и динамических имитаторов звездного неба. Имитаторы звездного неба, построенные на основе OLED-микродисплеев, компактны и имеют малое энергопотребление. Автономные испытания систем ориентации и стабилизации космических аппаратов в АО "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" проведены на комплексно-моделирующем стенде с помощью методов математического и полунатурного моделирования. В составе стенда имеется имитатор звездного неба. Переход на более новые OLED-микродисплеи при изготовлении имитаторов звездного неба позволит увеличить до 6 град/с имитируемую скорость движения, что повысит качество проведения испытаний систем ориентации и стабилизации космических аппаратов. Использование имитаторов звездного неба с OLED-микродисплеями с повышенной частотой обновления кадров, позволит сократить период между циклами формирования нового положения космического аппарата

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Горелко М.Г., Мурыгин А.В., Фролов И.С. Применение имитатора звездного неба на основе OLED-микродисплея при наземных испытаниях систем ориентации и стабилизации космических аппаратов. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2025, № 3 (154), c. 4--14. EDN: NKRZMF

Литература

[1] Гладыревский А.Г., Губаренко С.И. Методы и алгоритмы ориентации космического аппарата с помощью астросистемы. Exponenta Pro. Математика в приложениях, 2003, № 1, с. 60--65.

[2] Попов В.И. Системы ориентации и стабилизации космических аппаратов. М., Машиностроение, 1986.

[3] Белецкий В.В. Движение искусственного спутника относительно центра масс. М., Наука, 1965.

[4] Ивандиков Я.М. Оптико-электронные приборы для ориентации и навигации космических аппаратов. М., Машиностроение, 1971.

[5] Горелко М.Г., Мурыгин А.В. Испытание систем ориентации и стабилизации космических аппаратов с применением имитаторов звездного неба. Сибирский аэрокосмический журнал, 2022, т. 23, № 4, с. 688--695. DOI: https://doi.org/10.31772/2712-8970-2022-23-4-688-695

[6] Федченко Д.А. Эффективность технологии полунатурных испытаний систем ориентации и стабилизации космических аппаратов в процессе проектирования. Аэрокосмический научный журнал, 2015, № 2, с. 34--45. EDN: UDNMUV

[7] Прохоров М.Е., Захаров А.И., Миронов А.В. и др. Современные датчики звездной ориентации. Физика Космоса. Труды 38-й Междунар. студ. науч. конф. Екатеринбург, Изд-во Уральского ун-та, 2009, с. 170--186.

[8] Дятлов С.А., Бессонов Р.В. Обзор звездных датчиков ориентации космических аппаратов. Механика, управление и информатика, 2009, № 1, с. 11--31. EDN: OJSITL

[9] Миронов А.В. Основы астрофотометрии. Практические основы фотометрии и астрофотометрии звезд. М., ФИЗМАТЛИТ, 2008.

[10] Воронков С.В., Дунаев Б.С., Никитин А.В. и др. Динамические имитаторы звездного неба, предназначенные для комплексной отработки астроприборов в составе космических аппаратов. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2013, т. 10, № 2, с. 307--315. EDN: QZNBXV

[11] Аванесов Г.А., Воронков С.В., Дунаев Б.С. и др. Имитаторы звездного неба для наземной отработки датчиков астроориентации. Всерос. науч.-техн. конф. "Современные проблемы определения ориентации и навигации космических аппаратов". М., ИКИ РАН, 2009, с. 372--385.

[12] Осипик В.А., Федосеев В.И. Алгоритмы автоматического распознавания групп звезд на борту космического аппарата. Оптический журнал, 1998, № 8, с. 32--40.

[13] Tonry J., Burke B.E. The orthogonal transfer CCD. Exp. Astron., 1998, vol. 8, no. 1, pp. 77--87. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1008004724634

[14] Синицкий Д.Е., Федченко Д.А., Мурыгин А.В. Использование метода полунатурного динамического моделирования для испытания системы ориентации и стабилизации КА. Актуальные проблемы авиации и космонавтики, 2012, т. 1, № 8, с. 43--44. EDN: TAPGOP

[15] Ковалев Е.А., Дернов С.А. Технология испытаний систем ориентации и стабилизации космических аппаратов. Тез. докл. III Междунар. науч.-практ. конф. САКС. Красноярск, СибГАУ, 2004, с. 97--99.

[16] Синицкий Д.Е., Федченко Д.А., Мурыгин А.В. Решение задач наземной экспериментальной отработки систем ориентации и стабилизации КА с использованием имитаторов обращенного типа. Актуальные проблемы авиации и космонавтики, 2012, т. 1, № 8, с. 44--45. EDN: TAPGOZ

[17] Барышников Н.В. Использование полунатурных методов моделирования при проектировании сложных лазерных оптико-электронных систем. Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, № 2. EDN: NDSEVZ

[18] Карпенко С.О., Овчинников М.Ю. Лабораторный стенд для полунатурной отработки систем ориентации и стабилизации КА. Препринты ИМП им. М.В. Келдыша, 2008, № 38. EDN: OYFJHZ

[19] Федченко Д.А., Горелко М.Г. Применение лабораторных комплексов модульного типа для решения задач наземных испытаний систем ориентации и стабилизации космических аппаратов. Современные проблемы науки и образования, 2015, № 1-1. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=19571

[20] Schwartz J.L., Hall C.D. The distributed spacecraft attitude control system simulator: development, progress, plans. Greenbelt, GSFC, 2003.