«Памяти друга, учителя и наставника Зимана Яна Львовича» Механика, управление и информатика, № 2, с. 9-12 (2011)

Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Ваваев В.А., Мысник Е.А., Куркина А.Н., Снеткова Н.И., Людомирский М.Б., Каютин И.С., Ямщиков Н.Е. «Бесплатформенная астроинерциальная навигационная система авиационного применения» Механика, управление и информатика, № 2, с. 13-35 (2011)

Рассматриваются проблемы создания астроинерциальной навигационной системы (АИНС) авиационного применения, основанной на высокоточной бесплатформенной инерциальной навигационной системе (БИНС) и астрокорректоре, способном визировать звезды и определять по ним параметры трехосной ориентации, в том числе в условиях дневной освещенности. Особенность астрокорректора заключается в широком поле зрения оптико- электронной системы, в котором удается визировать группу звезд в любом участке небесной сферы, а в результате отказаться от механической системы наведения, используемой в существующих аналогах АИНС.

Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Дятлов С.А., Куркина А.Н., Сазонов В.В. «Алгоритмы совместной обработки данных измерений звездных координаторов и микро-электромеханических датчиков угловой скорости» Механика, управление и информатика, № 2, с. 36-48 (2011)

Изложены основные принципы совместной обработки данных измерений с различных источников информации об угловом движении космического аппарата: двух звездных датчиков и трех одноосных датчиков угловой скорости. Подробно рассмотрены алгоритмы, позволяющие вычислять параметры ориентации и угловой скорости на момент передачи данных бортовой вычислительной машине.

Бессонов Р.В., Дятлов С.А., Куркина А.Н. «Результаты наземных испытаний микро-электромеханических датчиков угловой скорости CRG20 и SIRRS01» Механика, управление и информатика, № 2, с. 49-61 (2011)

Определены основные точностные характеристики датчиков угловой скорости. Исследованы зависимости параметров датчиков от таких внешних факторов, как температура, напряжение и абсолютная величина угловой скорости. Проведены испытания на стойкость к ионизирующему излучению. Приведены зависимости изменения основных точностных характеристик и параметров датчиков от величины поглощенной дозы.

Никитин А.В., Дунаев Б.С., Красиков В.А. «Наземный эксперимент по синхронному определению параметров угловой инерциальной ориентации тремя приборами звездной ориентации БОКЗ-М» Механика, управление и информатика, № 2, с. 62-69 (2011)

Изложены результаты эксперимента по синхронному определению ориентации системы из трех приборов звездной ориентации в инерциальной системе координат путем наблюдения звезд в штатном режиме и в режиме съемки одиночных кадров. Оценена точность определения угла между осями Z приборов. Построена зависимость точности определения угла вращения вокруг оси Z от угла между осями приборов. Ключевые слова: прибор звездной ориентации, инерциальная система координат, приборная система координат, прямое восхождение, склонение, угловые параметры ориентации.

Абакумов В.М., Куняев В.В., Овчинников В.А., Федосеев В.И. «Результаты натурных испытаний прибора ориентации по звездам 329К» Механика, управление и информатика, № 2, с. 70-77 (2011)

Приведены методика и основные результаты наземных натурных испытаний прибора ориентации по звездам 329К. Проведено 94 сеансов работы прибора по различным участкам звездного неба, во всех сеансах конфигурации звезд были успешно распознаны и определена ориентация прибора относительно геоцентрической системы координат. Подтверждена работоспособность прибора при использовании 31% звезд из примененного в приборе каталога. Яркие световые помехи (Луна, Сатурн) не оказали заметного влияния на работу прибора. Блеск звезд вследствие влияния атмосферы снижался в среднем на 0,65 звездной величины.

Князев В.О., Исаков А.Н., Абакумов В.М., Куняев В.В., Федосеев В.И. «Результаты отработки звездного датчика 329К на динамическом стенде» Механика, управление и информатика, № 2, с. 78-83 (2011)

Представлены результаты отработки программно-алгоритмического обеспечения звездного датчика 329К на стенде динамических испытаний разработки ИКИ РАН. Описаны основные трудности, возникшие при работе на динамическом стенде, и пути их преодоления.

Липатов А.Н., Линкин В.М., Андреев О.Н., Макаров В.С., Антоненко С.А., Захаркин Г.В., Хлюстова Л.И. «Система навигации космического аппарата в межпланетном пространстве» Механика, управление и информатика, № 2, с. 84-90 (2011)

Как правило, для определения положения космического аппарата (КА) в пространстве Солнечной системы используются наземные радиостанции. Для этих целей создана целая сеть таких станций в разных странах. В настоящее время наиболее перспективными могут быть системы, использующие естественные опорные реперы для определения координат КА в пространстве Солнечной системы. Такими реперами могут быть планеты и малые тела, эфемериды которых известны, Солнце и звезды. В статье представлены результаты работы по решению проблемы создания малогабаритной навигационной системы. Она предназначена для космических аппаратов, которые осуществляют исследовательские миссии в Солнечной системе. Предлагаемая навигационная система обеспечивает определение положения КА в инерциальной системе координат без применения наземных средств и может стать базовой для всех миссий. Применение автономных систем позволяет экономить ресурсы наземной дальней радиосвязи и осуществлять перелет КА в автоматическом режиме. В статье рассмотрены следующие вопросы: принцип построения навигации и требования к бортовой системе навигации; выбор, разработка аппаратного и программно-алгоритмического обеспечения бортовых систем навигации; влияние динамики движения КА на навигационную точность. Для предлагаемой системы реперными точками были выбраны Солнце и звезды. С их помощью достигается полная пространственная привязка положения аппарата в пространстве в любой момент времени. Выбранные объекты обеспечивают необходимую точность в инерциальной системе координат для осуществления межпланетного перелета. В статье будут изложены причины выбора данного решения.

Немучинский Р.Б., Овчинников М.Ю. «Определение ориентации космических аппаратов, оборудованных лазерными ретрорефлекторами, на примере наноспутника REFLECTOR» Механика, управление и информатика, № 2, с. 91-99 (2011)

Обосновывается возможность и приводится разработанная авторами методика определения ориентации космических аппаратов (КА), оборудованных лазерными ретрорефлекторами. Определены отдельные параметры движения наноспутника (масса до 10 кг) REFLECTOR и выполнена полная идентификация движения в отдельных случаях на основе численных экспериментов.

Тучин М.С., Захаров А.И., Прохоров М.Е. «Определение геовертикали по наблюдению лимба Земли» Механика, управление и информатика, № 2, с. 100-110 (2011)

Предложен новый способ определения геовертикали – небесных координат центра Земли – при наблюдении с борта космического аппарата с точностью 1–3 угл. с. Обоснован выбор диапазона длин волн, в котором алгоритм функционирует наилучшим образом.

Карпенко С.О., Ролдугин Д.С. «Демпфирование угловой скорости спутника с использованием токовых катушек и солнечного датчика ориентации» Механика, управление и информатика, № 2, с. 111-117 (2011)

Описан алгоритм демпфирования угловой скорости спутника при помощи токовых катушек. Информацию об ориентации обеспечивает цифровой солнечный датчик. Определена зависимость модуля вектора кинетического момента от времени, которая позволяет оценить влияние параметров орбиты и начальных условий при отделении от ракеты-носителя на эффективность работы алгоритма.

Арефьев В.А., Федотов С.Н., Павлинский М.Н. «Оценка точности определения фазы импульса рентгеновского пульсара движущимся космическим аппаратом» Механика, управление и информатика, № 2, с. 118-128 (2011)

Рассматривается влияние различных параметров импульсов рентгеновских пульсаров и методики измерения временной последовательности на восстановление смещения нулевой фазы импульса и проекции скорости космического аппарата (КА) на направление к рентгеновскому пульсару. Предложен линейный метод определения этих параметров, отличающийся высокой эффективностью, малым потребным временем измерения сигнала и умеренными требованиями к вычислительным мощностям (бортовому компьютеру). Данный метод применим к участкам траектории КА (орбитам), на которых вектор скорости КА остается неизменным.

Королёв Б.В., Кочергин П.П. «Использование комплекса аппаратуры космической оптической линии связи для решения задач высокоточной автономной навигации и ориентации космического аппарата» Механика, управление и информатика, № 2, с. 129-140 (2011)

Преимущества использования оптического диапазона длин волн для космических линий связи стало возможным реализовать в результате создания передатчиков и приёмников с необходимыми характеристиками. Однако просто использование оптического диапазона не приносит желанного повышения эффективности работы космических средств. Этого удаётся достичь только в том случае, если терминалы аппаратуры космической оптической линии связи устроены так, что необходимая для их работы высокоточная навигационная информация добывается автономно самой аппаратурой. Но получаемая в этом случае информация позволяет попутно решить задачи высокоточной автономной навигации и ориентации космического аппарата (КА) в целом.

Бакланов А.И., Бунтов Г.В., Жевако В.В., Забиякин А.С., Кононова Л.Ф., Фокин В.А. «Прибор определения координат Солнца БОКС-01» Механика, управление и информатика, № 2, с. 141-148 (2011)

Рассматривается прибор определения координат Солнца БОКС-01 с N-образной щелевой маской, разработанный ФГУП «НПП «ОПТЭКС». Описываются конструкция прибора, структурная схема, режимы работы, физическая модель и алгоритмы калибровки. Также приводятся описание и характеристики точностного стенда, используемого при калибровке блока.

Глазков В.Д. «Автономный фасеточный солнечный датчик» Механика, управление и информатика, № 2, с. 149-159 (2011)

Обрисованы основные черты схем построения автономного фасеточного солнечного датчика. Проведено сравнение камерного и бескамерного вариантов схем солнечных датчиков, показаны их преимущества и недостатки. Выбран один из путей дальнейшего совершенствования бескамерного варианта, который видится в создании на гранях фасеточной конструкции структуры из двух слоев фотодиодов с различными функциями: солнечного датчика на прозрачной для света подложке – верхний слой и солнечных элементов электрогенератора – нижний слой, что позволяет уменьшить объем и массу прибора и увеличить его надежность. Желаемый результат достигается формированием вертикальной каскадной композиции из тонкослойных полосовых фотодиодов, чувствительных в различных спектральных диапазонах электромагнитного солнечного спектра.

Глазков В.Д. «Фасеточные солнечные датчики и их возможности» Механика, управление и информатика, № 2, с. 160-173 (2011)

Изложены концепция и основные аспекты строительства фасеточного солнечного датчика, описан принцип его работы. Бескамерной дизайн, отсутствие оптики, минимум фотоэлектрических преобразующих элементов, эффективное использование их чувствительных поверхностей разных форм, возможность определения направления на Солнце без потребления электроэнергии – характерные черты фасеточных солнечных датчиков. Это позволяет создавать надежные бортовые приборы ориентации на Солнце, имеющие широкое поле обзора, высокую производительность, ультрамалые массу и размеры. Показаны способы снижения влияния солнечного отраженного света на результаты измерений фасеточного солнечного датчика и увеличения его разрешения в пределах поля обзора. Представлены основные возможности, которыми наделены фасеточные солнечные датчики.

Чубей М.С., Бахолдин А.В., Цуканова Г.И., Пашков В.С. «Орбитальный широкоугольный астрограф для получения изображений высокого астрометрического и фотометрического разрешения» Механика, управление и информатика, № 2, с. 174-182 (2011)

Рассмотрены широкоугольные трехзеркальные ортоскопические и квазиортоскопические оптические системы длиннофокусных телескопов. Представлены варианты рассчитанных трехзеркальных объективов при различных значениях остаточной дисторсии, относительного отверстия главного зеркала и габаритов.

Чупина Н.В., Пискунов А.Э., Харченко Н.В., Шугаров А.С. «Мастер каталог международного проекта "Всемирная космическая обсерватория" (ВКО-УФ ): астрономическая составляющая системы точного наведения телескопа Т-170» Механика, управление и информатика, № 2, с. 183-189 (2011)

Кратко описаны требования, которым должен удовлетворять Мастер Каталог (МК), его астрономическая основа, процедура компиляции и текущие параметры.

Шугаров А.С., Воронков С.В., Чупина Н.В., Пискунов А.Э., Харченко Н.В. «Экспериментальная проверка фотометрической системы мастер каталога и чувствительности макета системы датчиков гида проекта ВКО-УФ ("СПЕКТР-УФ ")» Механика, управление и информатика, № 2, с. 190-196 (2011)

Проведены наземные фотометрические испытания макета системы датчиков гида (СДГ) космического телескопа Т-170М (проект «Спектр-УФ», Всемирная космическая обсерватория – ультрафиолет) на наземных телескопах Цейсс-1000 и Цейсс-2000. Определены чувствительность и шумы макета СДГ. Проведены наблюдения с ПЗС-камерой в спектральной полосе СДГ и определена фотометрическая точность каталога гидировочных звезд (Мастер Каталога).

Белинская Е.В., Воронков С.В., Катасонов И.Ю., Коломеец Е.В., Шамис В.А. «Программно-аппаратные средства наземной отработки системы датчиков гида телескопа Т-170М» Механика, управление и информатика, № 2, с. 197-206 (2011)

Рассматриваются программно-аппаратные средства наземной отработки системы датчиков гида (СДГ) телескопа Т-170М. Средства включают: программно-аппаратный имитатор, решающий задачи моделирования логического и информационного взаимодействия бортового комплекса управления и СДГ, заменяющий реальный прибор при испытаниях на комплексном стенде предприятия-разработчика бортового комплекса управления (МОКБ «Марс»); программно-аппаратный комплекс, предназначенный для отработки имитатора контура угловой стабилизации (НПО им. Лавочкина) с использованием математической модели СДГ.

Воронков С.В., Дунаев Б.С., Никитин А.В., Шамис В.А. «Средства наземной отладки астроприборов в составе комплексных стендов» Механика, управление и информатика, № 2, с. 207-214 (2011)

В первой части статьи рассмотрен комплекс наземной отладки приборов БОКЗ-М, предназначенный для использования на предприятии-разработчике космического аппарата с целью проверки работы измерительных и исполнительных органов системы управления. Вторая часть посвящена стенду моделирования контура стабилизации телескопа Т-170М, использующего информацию от системы датчиков гида.

Трофимов С.П., Иванов Д.С., Нуждин Д.О., Овчинников М.Ю. «Лабораторный стенд для отработки алгоритмов определения ориентации и навигации, основанных на обработке видеоизображений объектов и звездного неба» Механика, управление и информатика, № 2, с. 215-225 (2011)

Описывается стенд, разработанный в Центре прикладных космических технологий и микрогравитации (г. Бремен, Германия), и рассматриваются некоторые реализованные на нём алгоритмы управления движением и ориентацией. Они основаны на обработке изображений, получаемых с укрепленной на макете камеры. Объектом распознавания может служить освещенная часть другого аппарата (моделирование группового полета) либо конфигурация «звёзд», попадающих в поле зрения камеры. Продемонстрированы результаты экспериментов по выполнению заданного типа относительного движения для двух макетов. Обсуждается вопрос точности рассматриваемых алгоритмов.

Дегтярев А.А., Ткачев С.С., Мыльников Д.А. «Разработка лабораторного стенда для отработки макета звездной камеры» Механика, управление и информатика, № 2, с. 226-238 (2011)

Представлены результаты исследований по созданию и отработке учебного лабораторного стенда для полунатурного моделирования работы звездного датчика ориентации. Описана структура стенда и разработанная процедура его предварительной калибровки. Основное внимание в статье уделено разработке и исследованию алгоритмов распознавания и идентификации звезд и определения параметров движения с использованием стендового оборудования.

Иванов Д.С., Нуждин Д.О., Егоров К.В. «Лабораторное моделирование алгоритмов определения ориентации и управления ориентацией микроспутников» Механика, управление и информатика, № 2, с. 239-247 (2011)

Рассматривается разработанный в Институте прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН стенд, на котором можно имитировать частные случаи движения спутника, а также верифицировать алгоритмы определения ориентации и управления ориентацией малых спутников в этих частных случаях. На стенде отрабатываются алгоритмы управления угловым движением с помощью маховика, импульсных двигателей, токовых катушек, а также верифицируются различные алгоритмы обработки данных с прототипа солнечного датчика.

Филиппова О.В. «Разработка комбинированной светозащитной бленды звездного датчика» Механика, управление и информатика, № 2, с. 248-260 (2011)

Описана идеология построения бленды для прибора звездной ориентации. Приведены результаты исследования светозащитной системы звездных датчиков разработки ИКИ РАН – функционирующих приборов БОКЗ, БОКЗ-М. Описана программа, позволяющая рассчитать освещенность поверхностей бленды и ее коэффициент подавления. Экспериментальная часть работы заключается в измерении рассеяния на кромках диафрагм бленды. Эта составляющая рассеянного света фактически определяет коэффициент подавления однокаскадной и комбинированной бленды.

Котов М.Н., Крумкач В.И., Куценко И.В., Лимановский А.И., Ткаченко А.Н. «Разработка программного комплекса, моделирующего работу бленд, используемых в оптико-электронных звездных датчиках» Механика, управление и информатика, № 2, с. 261-266 (2011)

Для расчета эффективности различных конструкций бленд и применяемых в них покрытий разработаны математическая модель и программный комплекс, позволяющие имитировать распределение освещенности в выходном окне бленды в зависимости от освещения, геометрических параметров и физических свойств светопоглощающих покрытий бленды. С помощью разработанного программного комплекса были промоделированы различные варианты бленд для разрабатываемого в ОАО «Пеленг» датчика астроориентации и проведена оптимизация их конструкции.

Лукин А.Н. «Применение методов автоматизированного проектирования при разработке приборов» Механика, управление и информатика, № 2, с. 267-279 (2011)

Рассмотрены технологии трехмерного моделирования приборов, создания конструкторской документации и управляющих программ для производства деталей на станке с числовым программным управлением (ЧПУ). Рассмотрена система, позволяющая вести электронный документооборот и архив. Показана возможность применения данных систем в работе Института космических исследований.

Захаров А.И., Никифоров М.Г. «Систематические и случайные ошибки определения положения фотоцентров звезд на матричных фотоприемниках» Механика, управление и информатика, № 2, с. 280-288 (2011)

Работа посвящена исследованию поведения систематической и случайной ошибки определения центра изображения звезды на матричных фотоприемниках в зависимости от параметров сигнала, физических характеристик матрицы и алгоритмов обработки изображения.

Никитин А.В., Дунаев Б.С., Кондратьева Т.В., Полянский И.В. «Определение геометрических параметров многозональных сканирующих устройств МСУ-100, МСУ-50 на лабораторном стенде и в условиях полета космического аппарата "МЕТЕОР-М"» Механика, управление и информатика, № 2, с. 289-307 (2011)

Рассмотрены вопросы определения геометрических параметров приборов МСУ (многозональных сканирующих устройств), которые используются при трансформировании сканерных изображений в заданную картографическую проекцию, а также с целью их координатной привязки, сведения спектральных каналов и построения спектрозональных изображений. Рассматриваются как наземная, так и полетная часть калибровки камеры, выполняемой при определении геометрических параметров.

Жуков Б.С., Жуков С.Б., Снеткова Н.И., Теплухина Т.Р. «Проверка характеристик камер телевизионной системы навигации и наблюдения по результатам натурных съемок» Механика, управление и информатика, № 2, с. 308-318 (2011)

Исследование съемочных характеристик камер телевизионной системы навигации и наблюдения (ТСНН), разработанной для решения научных и навигационных задач в проекте ФОБОС-ГРУНТ, проводилось путем наземной съемки Луны и звезд. По результатам эксперимента подтверждена радиометрическая калибровка камер и проверено отсутствие растекания заряда при максимальном времени накопления, оценена функция рассеяния точки и величина геометрической дисторсии камер, оценены количество и максимальная звездная величина детектируемых звезд.

Жуков С.Б., Жуков Б.С., Ваваев В.А. «Радиометрическая калибровка камер телевизионной системы навигации и наблюдения» Механика, управление и информатика, № 2, с. 319-329 (2011)

Радиометрическая калибровка узкоугольной и широкоугольной камер телевизионной системы навигации и наблюдения (ТСНН), которые будут установлены на КА «Фобос-Грунт», включала калибровку функции спектральной чувствительности камер, а также темнового сигнала, коэффициента чувствительности и уровня шума для каждого пиксела изображения. Результаты калибровки сохранялись в файлах радиометрической калибровки, которые будут использоваться для радиометрической коррекции изображений ТСНН.

Жуков Б.С., Гордеев Р.В., Гришин В.А., Жуков С.Б., Коломеец Е.В. «Отработка режима "посадка" телевизионной системы навигации и наблюдения» Механика, управление и информатика, № 2, с. 330-337 (2011)

При посадке на Фобос широкоугольные телевизионные камеры (ШТК), входящие в состав телевизионной системы навигации и наблюдения (ТСНН), будут использоваться для съемки поверхности Фобоса с обработкой и передачей изображений в реальном времени, а также для автономного выбора места посадки и резервирующих измерений высоты и скорости космического аппарата (КА). Программно-алгоритмическое обеспечение ТСНН, реализующее эти функции, отрабатывалось на специальном стенде, где две камеры ШТК снимали выводимые на экраны мониторов стереоизображения шероховатых поверхностей, разрешение и стереопараллакс которых соответствовали планируемой траектории спуска КА.

Гришин В.А. «Верификация результатов процесса установления соответствия в алгоритмах телевизионной системы навигации и наблюдения, обеспечивающих информационную поддержку посадки на Фобос» Механика, управление и информатика, № 2, с. 338-349 (2011)

При решении задач информационной поддержки процесса посадки используются алгоритмы установления соответствия между изображениями одних и тех же точек наблюдаемой поверхности на стереопарах или на последовательности изображений. Точность и надежность процесса установления соответствия определяют точность измерения параметров, необходимых для процесса управления посадкой. В статье рассматриваются алгоритмы верификации процессов установления соответствия, разработанные для телевизионной системы навигации и наблюдения (ТСНН).

Книжный И.М. «Сжатие изображений репортажной съемки телевизионной системой навигации и наблюдения при посадке космического аппарата на Фобос» Механика, управление и информатика, № 2, с. 350-354 (2011)

Описан простой метод предобработки изображений, передаваемых телевизионной системой навигации и наблюдения в процессе репортажной съёмки при посадке космического аппарата на Фобос в условиях дефицита вычислительных ресурсов бортового вычислительного комплекса. Предлагаемое решение позволяет повысить качество восстанавливаемых на Земле изображений при минимальных необходимых вычислительных затратах на борту космического аппарата.

Новалов А.А., Никитушкин Р.А., Болдачева Л.А. «Анализ видеоизображений и управление манипуляторами в проекте ФОБОС-ГРУНТ» Механика, управление и информатика, № 2, с. 355-367 (2011)

Основной задачей проекта ФОБОС-ГРУНТ является отбор образцов грунта Фобоса и доставка их на Землю. Решение задачи по отбору грунта возможно разными способами, но наиболее предпочтительным следует считать режим работы, когда данные системы технического зрения (СТЗ) обрабатываются бортовым компьютером и полученные координаты точек забора грунта направляются в блок управления манипуляторами. Для этого разработаны эффективные алгоритмы обработки данных СТЗ и управления манипуляторами.

Алпатов Б.А., Бабаян П.В., Костяшкин Л.Н., Павлов О.В., Романов Ю.Н. «Обнаружение движущихся объектов на изображениях, полученных со спутника "Ресурс-ДК1"» Механика, управление и информатика, № 2, с. 368-373 (2011)

Рассмотрена задача обнаружения и оценивания параметров движущихся объектов, таких как автомобили, самолеты, вертолеты, суда, при наблюдении поверхности Земли с помощью оптико-электронной аппаратуры спутника «Ресурс-ДК1». Представлен многоэтапный алгоритм решения задачи, который может быть использован в системах обработки и анализа изображений реального времени.