Принципы обеспечения навигации и управления КА дальнего космоса Н.А. Эйсмонт, И.C. Ильин, А.Г. Тучин, А.А. Ледков. Семинар: «Наземные средства для обеспечения. - презентация

1 Принципы обеспечения навигации и управления КА дальнего космоса Н.А. Эйсмонт, И.C. Ильин, А.Г. Тучин, А.А. Ледков. Семинар: «Наземные средства для обеспечения перспективных научных космических проектов – проблемы и перспективы» Город Таруса, 4-8 июля 2011г

2 2 Космические проекты Фобос-Грунт. Луна-Глоб: посадка на Северный полюс Луны. Луна-Ресурс: посадка на Южный полюс Луны. Спектр-РГ: полёт к точке L2 системы Солнце – Земля. Венера-Д: доставка субспутника и спускаемых аппаратов для посадки в район Северного и Южного полюсов. Лаплас: полет к Юпитеру (посадка на Европу). Полет к астероиду.

3 3 Наземные станции траекторных измерений Уссурийск: Наземный радиотехнический комплекс «Фобос» в X-диапазоне на базе антенны П- 2500(70м). Медвежьи Озера: Станция слежения «Кобальт» в X-диапазоне на базе антенны ТНА-1500(64м) и станция «Спектр-Х» на базе антенны ТНА- 57(12м). Евпатория: Планетный локатор на базе антенны П- 2500(70м). Байконур: Cтанция «Спектр-Х» на базе антенны ТНА-57(12м).

4 4 НРТК «Фобос» на базе антенны П-2500(70м) в Уссурийске X-диапазон 7.2 / 8.4 ГГц Измерения радиальной скорости в запросных и беззапросных режимах. Предельные ошибки измерений без учета ошибок, обусловленных средой распространения: - по радиальной скорости: 0.5 мм/с; - по наклонной дальности: 20 м. Дальность: от 2 до 400 млн. км

5 5 Станция слежения НРТК «Кобальт- М-ФГ» на базе антенны ТНА-1500 Характеристики аналогичны характеристикам НРТК «Фобос».

6 6 Модернизированная система управления АС на базе аппаратуры фирмы «Siemens» Управляемый контррефлектор и многодиапазонный облучатель АС ТНА-1500 Оптические датчики АЗ и УМ РУ 6 КВ Модернизирована электрощитовая азимутальной кабины НИИТЦ «Центр космической связи «Медвежьи Озера» Аппаратная наведения АС

7 7 Антенна ТНА-57 Серийная полноприводная 12- метровая антенна производства ОКБ МЭИ. На Байконуре используется как солнечный радиотелескоп.

8 8 АС ТНА-57 «Спектр-Х» Система управления АС на базе аппаратуры фирмы «Siemens» Пульт управления РПУ «Спектр-Х» от 20 Вт до 5 кВт TT&C процессор CORTEX CRT-XL МШУ с конвертором « Спектр-Х» » Конвертор L/70 и 70/L КИС «Спектр-Х» Х- диапазона в стандарте CCSDS с рабочими дальностями 200 км – 2 млн. км на базе АС для управления КА Индии

9 9 Опыт полетов, реализованных в США Рассмотрим проекты: «Кассини» (полет в систему Юпитера), «Новые горизонты» (полет в систему Плутон-Харон, 32 АЕ), «Пионер-10, -11» (полет за пределы Солнечной системы).

10 10 Проект «Кассини» старт с Земли ггравитационный манёвр у Венеры ггравитационный манёвр у Венеры ггравитационный манёвр у Земли ггравитационный манёвр у Юпитера гдостижение сферы действия Сатурна г.посадка СА «Гюйгенс» на поверхность Титана.

11 11 Полет КА «Кассини» в сфере действия Сатурна Проекция траектории полета КА «Кассини» на экваториальную плоскость Сатурна. Интервал времени с по г.

12 12 Проект «Новые Горизонты» КА «Новые горизонты» предназначенная для изучения Плутона и его естественного спутника Харона. Запуск осуществлён 19 января 2006, с пролётом у Юпитера в 2007 и прибытием к Плутону в Пролетев мимо Плутона, аппарат, возможно, изучит ещё какой-нибудь объект пояса Койпера. Полная миссия рассчитана на лет. КА «Новые горизонты» покинул окрестности Земли с самой большой из всех космических аппаратов скоростью. В момент выключения двигателей она составила 16,21 км/сек.

13 13 Изображение КА «Новые Горизонты»

14 14 Космические аппараты «Пионер-10» и «Пионер-11»

15 15 Аномалии пионеров Невязки между расчетными и измеренными значениями радиальной скорости КА «Пионер-10». По оси абсцисс время в сутках от 1 января 1987 г. По оси ординат значение невязки в мм/с.

16 16 Требования к точности траекторных измерений Численный анализ показал, что величина погрешности на траекториях, предусмотренных проектом «Фобос-Грунт», составляет: Для перелетной траектории до 0.1 мм/сек, для орбиты искусственного спутника Марса до 2 мм/сек. На интервале сеанса измерений протяженностью до 10 минут погрешность будет иметь характер систематической ошибки.

17 17 Требования к точности траекторных измерений Тип измеренийПредельная ошибка измерений без учета среды распространения В ближайшей перспективе При дальнейшем развитии Наклонная дальность 20 м5 м Запросные доплеровские измерения радиальной скорости 0.2 мм/c0.05 мм/c Беззапросные доплеровские измерения радиальной скорости 0.5 мм/c без учета ухода бортового ЗГ 0.1 мм/c без учета ухода бортового ЗГ Доплеровские измерения по схеме трехпутевого доплера 0.1 мм/с0.025 мм/с РСДБ измерения 3 временные наносекунды 1.5 временных наносекунд

18 18 Траектория перелета КА проекта СРГ в окрестность Cолнечно-Земной точки либрации L2

19 19 Траектория перелета КА проекта СРГ в окрестность Cолнечно-Земной точки либрации L2

20 20 Траектория перелета КА проекта СРГ в окрестность Cолнечно-Земной точки либрации L2

21 21 Траектория перелета КА проекта СРГ в окрестность Cолнечно-Земной точки либрации L2

22 22 L2 L1 Северный старт Южный старт

23 23 Russian industrial facilities and ground control stations network.

24 24 Cosmonaut Yuriy Gagarin seaborne station Five brand-new ships joined the command and control fleet in 1967: Cosmonaut Vladimir Komarov Kegostrov Morzhovets Nevel Borovichi

25 25 AIRBORNE STATIONS

26 26 Map of Deep Space Station Network