Модель ДИСД в проектах мягкой посадки на Луну С.М. Лавренов, А.Г. Тучин, Д.А. Тучин, В.С. Ярошевский (ИПМ им. М.В. Келдыша РАН) Д.А. Михайлин, В.В. Фитенко.

Презентация:



Advertisements
Похожие презентации
ВЕКТОРНЫЕ ДИАГРАММЫ. Метод и применение Асылбекова С. Н., НИШ ФМН, г. Астана, гг.
Advertisements

АВТОНОМНЫЕ ДОПЛЕРОВСКИЕ УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ НАВИГАЦИИ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ДОПЛЕРОВСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЕКТОРА СКОРОСТИ И УГЛА СНОСА (ДИСС) ЛЕКЦИЯ ИРЭ КАФЕДРА.
Учитель физики ГОУ 553 Фрунзенского района Кузьмичева А.Ю. февраль 2008 г.
XXXIV Академические Чтения по Космонавтике им.С.П.Королёва Д.С. Иванов (Московский физико-технический институт) С.О. Карпенко (ИТЦ «СканЭкс») М.Ю. Овчинников.
ОБ ОПТИМАЛЬНОМ ГАШЕНИИ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ СПУТНИКА И СВОЙСТВЕ ТЕНЗОРА ИНЕРЦИИ ТВЕРДОГО ТЕЛА С.А.Мирер Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН.
ЦИФРОВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АНОМАЛЬНО БОЛЬШИХ ОШИБОК ПЕЛЕНГОВАНИЯ СКАНИРУЮЩЕЙ НАЗЕМНОЙ РЛС Докладчик: аспирант каф. РТС, Аникин А.С. Руководитель: профессор.
Основные величины, характеризующие переменный ток.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ПАССИВНОЙ, ОДНОПОЗИЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ИСТОЧНИКА РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ НА ПЕРЕСЕЧЕННЫХ НАЗЕМНЫХ ТРАССАХ.
Физические величины Измерение физических величин. Точность и погрешность измерения.
ГНСС ТЕХНОЛОГИИ Проф. К.М. Антонович Лекция 4. Основы теории ГНСС наблюдений.
Урок. Движение тела, брошенного под углом к горизонту. 9 класс Агафонова В.Т., учитель физики Цель урока: Рассказать о видах движения тела, брошенного.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ СИНУСОИДАЛЬНОЙ (ГАРМОНИЧЕСКОЙ) ФУНКЦИИ t FmFm - F m F ср -F ср T T/2.
Использование метода ультранизкочастотной магнитной локации для исследования динамики ионосферных источников геомагнитных возмущений Копытенко Ю.А., Исмагилов.
КНВО октября Санкт - Петербург Автономная навигационная система космических аппаратов, работающая на орбитах с большим эксцентриситетом А.Г.
Прямолинейное равномерное движение.. При движении вдоль оси ОХ координата точки изменилась за 5 с от значения х1= -10 м до значения х2 =10 м. Найдите.
Кривые второго порядка. Окружность Приведение к каноническому виду Выделение полного квадрата.
Баллистическое движение Урок одной задачи. Баллистика-(греч.- бросать)
Алгоритм решения задач по теме «Динамика» 1.Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель). 2.Анализ (построить математическую модель явления):
Результаты моделирования триангуляционного способа определения дальности с применением двух и трёх станций ОАО «Центральное конструкторское бюро автоматики»,
«Актуальные проблемы ракетно-космического приборостроения и информационных технологий» 5-7 июня Москва Автономная спутниковая навигационная система Г.К.
Транксрипт:

Модель ДИСД в проектах мягкой посадки на Луну С.М. Лавренов, А.Г. Тучин, Д.А. Тучин, В.С. Ярошевский (ИПМ им. М.В. Келдыша РАН) Д.А. Михайлин, В.В. Фитенко (ОАО «Концерн радиостроения «Вега») XXXVIII академические чтения по космонавтике. Москва, январь 2014 г.

XXXVIII академические чтения по космонавтике. Москва, январь 2014 г. слайд 2 из 12 Посадка на Луну – «Луна-Глоб» 1.Основное торможение 2.Прецизионное торможение (2650 м) 3.Прилунение (40 м) Траектория посадки Место посадки «Луна-Глоб» Кратер Богуславского в районе Южного полюса (~73º ю.ш., 44º в.д.)

XXXVIII академические чтения по космонавтике. Москва, январь 2014 г. слайд 3 из 12 Доплеровский измеритель скорости и дальности (ДИСД) ДИСД используется на заключительном участке посадки на Луну. ДИСД обеспечивает обнаружение и радиолокационный захват отраженного от подстилающей поверхности сигнала. ДИСД измеряет наклонные дальности по четырем лучам антенной системы. ДИСД измеряет проекции скорости на оси антенной системы. ДИСД измеряет два угла отклонения нормали к поверхности от направления оси Х ПСК. Для определения наклонных дальностей используется фазовый метод измерения дальности по разности набега фаз двух симметрично расположенных гармоник излучаемого частотно- модулированного сигнала.

XXXVIII академические чтения по космонавтике. Москва, январь 2014 г. слайд 4 из 12 Характеристики ДИСД НаименованиеЗначение Диапазон измеряемых скоростей±120 м/c СКО относительной погрешности измерения скорости 0.01 Диапазон измеряемых наклонных дальностей 0.5 – 4500 м СКО относительной погрешности измерений наклонной дальности 0.01 Диапазон измеряемых углов ±20 º СКО погрешности измерения углов 0.7º Габариты 350 x 354 x 90 Масса9 кг Несущая частота МГц Длины полуволн частот модуляции2438 м, 1829 м, 1463 м, 800 м

XXXVIII академические чтения по космонавтике. Москва, январь 2014 г. слайд 5 из 12 Направления измерительных лучей ДИСД u i ={-sin(ψ), cos(ψ)cos(φ i ), -cos(ψ)sin(φ i )} T, ψ =70º, φ i =225º-90ºi, i=1,..,4, где ψ – угол отклонения оси луча антенны от плоскости OYZ; φ i – угловое положение i-го луча в проекции на плоскость OYZ, угол отсчитывается против часовой стрелки от оси OY.

XXXVIII академические чтения по космонавтике. Москва, январь 2014 г. слайд 6 из 12 Алгоритм восстановления дальности Дальность D до поверхности описывается соотношением D=nL+B, где n – целое число полуволн, L – длина излучаемой полуволны, B – неоднозначное измерение дальности. Для двух частот измерений по одному лучу имеем: D 1 =n 1 L 1 +B 1 +ε 1, D 2 =n 2 L 2 +B 2 +ε 2, где ε 1 и ε 2 – шумовые составляющие. Приравнивая D 1 и D 2, находим n 1 n 1 =(n 2 ·L 2 +B 2 -B 1 +ε 2 -ε 1 )/L 1 Уравнение решается методом перебора и минимизации отклонения правой части от целого числа.

XXXVIII академические чтения по космонавтике. Москва, январь 2014 г. слайд 7 из 12 Моделирование раскрытия дальности Восстановление дальности при спуске с высоты 4500 м со скоростью 2 м/с. При отработке алгоритмов раскрытия СКО относительной ошибки измерения дальности составляет 0.01

XXXVIII академические чтения по космонавтике. Москва, январь 2014 г. слайд 8 из 12 Определение вектора скорости и нормали к поверхности Компоненты вектора скорости в связанной системе координат: V x =(v 1 +v 2 +v 3 +v 4 )/(4sin(ψ)), V y =(v 1 -v 2 -v 3 +v 4 )/(22cos(ψ)), V z =(-v 1 -v 2 +v 3 +v 4 )/(2 2 cos(ψ)), г де v 1, v 2, v 3, v 4 – измерения скорости по лучам. Нормаль к плоскости поверхности Луны, определяемая по тройке измерений дальности, имеет вид: n ijk =(D j u j -D i u i )x(D k u k -D i u i ). Если имеются измерения по всем четырем лучам, то определяются четыре нормали n 142, n 143, n 243, n 213. Добавляем еще один вектор нормали n 4231 =(D 4 u 4 -D 2 u 2 )x(D 3 u 3 -D 1 u 1 ). Используется осредненный вектор нормали n=(n n n 243 +n n 4231 )/5 Лавренов С.М., Михайлин Д.А., Тучин А.Г., Тучин Д.А., Фитенко В.В., Ярошевский В.С. Математическая модель ДИСД в проектах мягкой посадки на Луну // Препринт ИПМ им. М.В. Келдыша РАН 68 за 2013 г. URL:

Математическая модель ДИСД Моделируемые ошибки ДИСД: Ошибка ориентации ДИСД в связанной СК задается шумом по кватерниону ориентации, Ошибка отклонения лучей от плоскости фазовой решетки, Ошибка отклонения лучей от проектного положения в плоскости фазовой решетки, Ошибки исполнения частот, Ошибки измерения дальности и скорости, Ошибки телесного угла измерительного луча. Модель луча Данные МИГАиК о поверхности Луны XXXVIII академические чтения по космонавтике. Москва, январь 2014 г. слайд 9 из 12

Стенд аналого-цифрового комплекса XXXVIII академические чтения по космонавтике. Москва, январь 2014 г. слайд 10 из 12

XXXVIII академические чтения по космонавтике. Москва, январь 2014 г. слайд 11 из 12 Построена математическая модель ДИСД. Приведены соотношения для расчетных измеренных значений дальности и скорости по лучам. Построена модель ошибок измерений. Приведен алгоритм восстановления дальности по измерениям на разных частотах модуляции. Статистическое моделирование работы алгоритма показало безошибочность его работы. Математическое моделирование работы прибора ДИСД показывает, что при принятых моделях измерителя, прибор способен решать задачи при посадке на Луну. Выводы

XXXVIII академические чтения по космонавтике. Москва, январь 2014 г. слайд 12 из 12 Спасибо за внимание!