Геометрия космических полетов, страница 24

Рис. 5.22. Зависимость погрешности наведения от высоты космического аппарата над горизонтом для высоты орбиты 1000 км.

На рисунке приведен порядок погрешностей для принятых источников погрешностей.

Требования по наведению обычно определяются служебными функциями космического аппарата или необходимостью наведения определенного прибора или антенны на наземный объект. Служебные требования, например, наведение солнечной батареи на Солнце и маневры на орбите, как правило, требуют точностей порядка 0,25…1°. Следовательно, для большинства космических аппаратов более важна необходимость наведения прибора или антенны. И в этом случае можно пойти двумя путями. Если прибор необходимо наводить на одиночный объект съемки, то обычно пытаются навести на объект центр поля зрения прибора. В таком случае на точность наведения накладываются такие ограничения, при выполнении которых объект съемки будет находиться в поле зрения прибора. В частности, если поле зрения прибора в четыре раза превышает 3s погрешности наведения, то объект съемки попадет в поле зрения с вероятностью 6s, т.е. практически наверняка. Например, если прибор космического аппарата FireSat имеет поле зрения 1°´1°, то требование по наведению в 0,25° обеспечит попадание объекта съемки в поле зрения.

При наведении также можно потребовать исключения перекрытия зон обзора. Например, если требуется снять серию фотографий, то для получения непрерывной полосы съемки необходимо обеспечить перекрытие отдельных кадров на величину, превышающую погрешность наведения. Это требование, в свою очередь, означает, что расстояние между двумя последовательными кадрами должно равняться полю зрения за вычетом погрешности наведения. Таким образом, при большой погрешности наведения придется ограничиться меньшим количеством кадров за заданное время и придется мириться с возросшей стоимостью ресурса космического аппарата в смысле времени, энергетики и скорости получения данных при заданном уровне обзора поверхности Земли. Обычно погрешность наведения составляет 10…20% от диаметра поля зрения. Уменьшение погрешности ниже 10% лишь немного увеличит покрытие земной поверхности, а увеличение погрешности до величин больше 20% от диаметра поля зрения потребует значительного перекрытия кадров, уменьшая, таким образом, покрытие земной поверхности и снижая эффективность использования ресурсов системы.

Перечень использованных источников

1.  Allen, C.W. 1973. Astrophysical Quantities. 3^rd ed. London: The Athlone Press.

2.  Green, R.M. 1985. Spherical Astronomy. Cambridge: Cambridge University Press.

3.  Liu, K. 1978. "Earth Oblateness Modeling," in Spacecraft Attitude Determination and Control, ed. James R. Wertz. 98-106. Holland: D. Reidel Publishing Company.

4.  MicroGLOBE Vers. 1.3. 1991. Torrance, CA: Microcosm, Inc.

5.  OrbitView and Orbit WorkBench. Vers 1.1. 1991. Sunnyvale, CA: Cygnus Engineering.

6.  Orbit II Plus. 1991. Fairfax, VA: KKI, Inc.

7.  Pranke, Dirk, and James R. Wertz. 1991. A Compendium of Spherical Geometry Formulas. Microcosm Technical Report No. 900901.

8.  Roy, A.E. 1978. Orbital Motion, New York: John Wiley and Sons.

9.  Satellite Tool Kit. Vers. 1.3. 1991. King of Prussia, PA: Analytical Graphics, Inc.

10.  Smart, W.M. 1977. Textbook on Spherical Astronomy, 6^th ed. Cambridge: Cambridge University Press.

11.  Wertz, James R., ed. 1978. Spacecraft Attitude Determination and Control. Holland: D. Reidel Publishing Company.

12.  ––––. 1981. "Global Geometry Techniques for Mission Analysis," in Proc. Int. Symp. Spacecraft Flight Dynamics, Darmstadt, FRG, 18-22 May (ESA SP-160, Aug. 1981).