Оптические явления
<<  Сверхточные оптические часы нового поколения: прорыв в будущее Оптическое решение безопасности движения  >>
Работа оптического солнечного датчика на борту КА «Фобос-Грунт»
Работа оптического солнечного датчика на борту КА «Фобос-Грунт»
Прибор ОСД
Прибор ОСД
Фото 1
Фото 1
Таблица 1
Таблица 1
На приводимых ниже графиках отображена следующая информация,
На приводимых ниже графиках отображена следующая информация,
Рис
Рис
Рис
Рис
Рис
Рис
Рис
Рис
А
А
А
А
Рис
Рис
Рис
Рис
На основании полученной телеметрической информации в её графическом
На основании полученной телеметрической информации в её графическом
На графиках, отображающих угловую скорость движения КА рис
На графиках, отображающих угловую скорость движения КА рис
Поскольку приборы ОСД развернуты по оси Z друг относительно друга на
Поскольку приборы ОСД развернуты по оси Z друг относительно друга на

Презентация: «Работа оптического солнечного датчика на борту КА «Фобос-Грунт»». Автор: User. Файл: «Работа оптического солнечного датчика на борту КА «Фобос-Грунт».ppt». Размер zip-архива: 4709 КБ.

Работа оптического солнечного датчика на борту КА «Фобос-Грунт»

содержание презентации «Работа оптического солнечного датчика на борту КА «Фобос-Грунт».ppt»
СлайдТекст
1 Работа оптического солнечного датчика на борту КА «Фобос-Грунт»

Работа оптического солнечного датчика на борту КА «Фобос-Грунт»

Институт космических исследований Российской академии наук ОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ

2 Прибор ОСД

Прибор ОСД

Основные характеристики

Масса (г) 650 Энергопотребление (Вт) 2,5 Габариты (мм) 120 x 112 x 72,5 Поле зрения (град.) 120 х 60 Частота обновления информации (Гц) 4,0 Выходные данные Координаты вектора направления на Солнце в виде направляющих косинусов Точность 3s (угл.мин) 3

2

3 Фото 1

Фото 1

Два прибора ОСД установлены на конце солнечной панели перелетного модуля КА «Фобос-Грунт». Угол между осями Z приборов составляет 70°. Каждый прибор имеет поле зрения 120 ? 60 град. Вместе два прибора имеют совокупное поле зрения 190 ? 60°. Расположение приборов ОСД на солнечной панели иллюстрируется рис.1 и фото 1.

Осд 2

Осд 1

Рис.1 Схема размещения приборов ОСД на борту КА «Фобос-Грунт» ВСК – визирная система координат КА, совпадает со связанной системой координат КА. ОСД1 – 1-й оптический солнечный датчик. ОСД2 – 2-й оптический солнечный датчик.

Yосд1

Yосд2

Yвск

3

Xвск

Zосд2

Zосд1

35

35

Zвск

4 Таблица 1

Таблица 1

Описание события

Дмв 8.11.11

t1

Начало ТМИ

23:29:49

t2

Начало поиска Солнца

23:36:31

t3

Первое приведение в СО

23:38:11

t4

Первое поддержание СО

23:42:31

Дмв 9.11.11

t5

Вход в тень Земли

00:30:27

t6

Выход из тени Земли Второе приведение в СО

01:02:14 01:02:15

t7

Второе поддержание СО

01:07:01

t8

Окончание зоны радиовидимости

01:10:34

Телеметрия, характеризующая работу оптических солнечных датчиков (ОСД), охватывает отрезок времени от 23.29.49 (08.11.2011 г.) до 01.10.34 (09.11.2011 г.) (ДМВ). Перечень событий, происходивших на этом отрезке времени приведен в таблице 1.

4

5 На приводимых ниже графиках отображена следующая информация,

На приводимых ниже графиках отображена следующая информация,

полученная из телеметрии КА: – показания ОСД по его осям «альфа» и «гамма» (рис. 2 и 3); – угловая скорость движения КА (рис. 4, 5, 6 и 7); – угловое движение КА (рис. 8 и 9).

5

6 Рис

Рис

2

6

7 Рис

Рис

3

7

8 Рис

Рис

4

8

Рис. 7а

Рис. 6а

9 Рис

Рис

5

9

Рис. 6б

Рис. 7б

10 А

А

Б

Рис. 7

10

Рис. 6

11 А

А

Б

Рис. 7

11

12 Рис

Рис

8

12

13 Рис

Рис

9

13

14 На основании полученной телеметрической информации в её графическом

На основании полученной телеметрической информации в её графическом

отображении можно сделать следующие выводы: КА отделился от носителя с очень малыми остаточными угловыми скоростями порядка единиц угловых минут в секунду времени. Поиск Солнца не потребовался, так как оно сразу оказалось в поле зрения солнечных датчиков. Приведение КА к Солнцу заняло около 3-х минут времени. Поддержание солнечной ориентации на отрезке времени t4 – t5 (около 48 минут) до входа в тень Земли требовало включения двигателей ориентации для парирования аэродинамического воздействия на КА. После выхода из тени Земли потребовалось повторное приведение КА к Солнцу.

14

15 На графиках, отображающих угловую скорость движения КА рис

На графиках, отображающих угловую скорость движения КА рис

4, 5, 6, 7, видно, что прежде чем выполнить приведение к Солнцу, система ориентации сначала разгоняет аппарат по осям ?y и ?z до скорости почти 30 угл.мин/сек, а затем гасит угловую скорость практически до 0, что не предусматривалось алгоритмом управления. Анализ обнаруженного эффекта показал, что заложенная в документации и хранящаяся в памяти БЦВМ матрица ориентации по оси Z обоих приборов ОСД составляет 110 угл.град. и отличается от фактически исполненной на 40 угл.град. В результате показания каждого прибора ОСД корректировались БЦВМ с ошибкой на ?20 угл.град. Ошибка в знании матриц ориентации приводит к ошибке в построении ориентации в случае, когда захват Солнца осуществляется одним прибором. Когда Солнце оказывается в поле зрения обоих приборов, ошибка компенсируется и ориентация строится правильно.

15

16 Поскольку приборы ОСД развернуты по оси Z друг относительно друга на

Поскольку приборы ОСД развернуты по оси Z друг относительно друга на

угол 70° (см. рис. 1) при каждом заходе в тень и выходе из неё один из приборов раньше другого находит или теряет Солнце. При этом ошибка в значении матриц ориентации приводит при выходе КА из тени к кратковременному, примерно на 4 мин., нарушению солнечной ориентации. Заход в тень Земли, скорее всего, сопровождается отклонением КА от направления на Солнце на 20 угл.град. в ту или иную сторону в зависимости от того, какой прибор ОСД последним наблюдает Солнце. На отрезке времени t6 – t7 ориентация КА на Солнце была восстановлена и сохранялась до окончания зоны радиовидимости t8. Можно предположить, что она сохранялась и дальше до следующего захода в тень Земли. Заключение 1 На охваченном телеметрией отрезке времени оба прибора ОСД отработали штатно. Имеющая место в документации и в памяти БЦВМ ошибка в записи матриц ориентации приборов ОСД могла отразиться на ориентации КА в случае выключения или выхода из строя одного из них. Однако на анализируемом отрезке времени, с учетом штатного функционирования обоих приборов, она не могла повлиять на дальнейшее функционирование КА.

16

«Работа оптического солнечного датчика на борту КА «Фобос-Грунт»»
http://900igr.net/prezentacija/fizika/rabota-opticheskogo-solnechnogo-datchika-na-bortu-ka-fobos-grunt-250496.html
cсылка на страницу
Урок

Физика

134 темы
Слайды
900igr.net > Презентации по физике > Оптические явления > Работа оптического солнечного датчика на борту КА «Фобос-Грунт»