Состав, структура и взаимодействие составных частей ракетно-космического комплекса при его эксплуатации, страница 20

Астроориентация (от греческого astгоп — звезда и французского orientation, буквально — направление на восток) например, на Луне — это определение положения стран света, а также селенографических координат точек на поверхности Луны посредством астрономических наблюдений. Отсутствие у Луны дипольного магнитного поля исключает возможность использования магнитного компаса для ориентирования, поэтому астрономия, наблюдения являются единств, способом ориентирования на Луне. При наблюдении с поверхности Луны звёзды образуют созвездия и имеют то же взаимное расположение, как и при наблюдении с Земли. Отсутствие атмосферы позволяет видеть звёзды на лунном небе как ночью, так и днём. Как и на Земле, для лунного наблюдателя звёзды восходят на восточной стороне неба и заходят на западе, но это видимое суточное вращение небосвода происходит там в 27,396385 раз медленнее, чем на Земле, в соответствии с продолжительностью лунных суток (период вращения Луны вокруг оси). Другое положение будет занимать на лунном небе и тот небесный полюс, вокруг которого происходит видимое вращение небосвода. Так как лунный экватор наклонён к плоскости эклиптики на 1°32', то и полюс лунного экватора (т. е. полюс мира для Луны) находится на таком же угловом расстоянии от полюса эклиптики и располагается в созвездии Дракона. Поэтому для приближённой ориентировки на Луне достаточно иметь звёздные карты в системе эклиптических координат. Для более точного определения положения точки на Луне можно использовать положения звёзд в лунной системе координат. Полюс лунного экватора довольно быстро перемещается среди звёзд, обходя вокруг полюса эклиптики за 18 лет (прецессия). Высота полюса мира над горизонтом определяет широту места наблюдения. Для определения долготы необходимо измерять местное время данного меридиана (как часовой угол точки весеннего равноденствия) и сравнивать его с временем некоторого меридиана, принятого за начальный.

Астрономическая навигация — разновидность космической навигации. Первичная информация в астрономической навигации определяется результатами оптических измерений. В начале космической эры (1957 г.) астрономическая навигация обозначала вид навигации, основанный на измерениях величин, характеризующих лишь угловое положение звёзд, например, относительно Земли или Луны; затем к астрономической навигации стали относить все виды космической навигации, в которых применяются оптические измерит, приборы (секстанты, датчики звёзд и Солнца), визуальные наблюдения в иллюминатор и т. д. В астрономической навигации используется различная информация; соответственно типам информации разработаны методы обработки измерений и последующего определения орбиты: угломерный метод, в котором измеряются угловые расстояния между навигационными ориентирами, например, между какой-либо звездой и краем планеты, между двумя краями планеты; метод затмений, в котором фиксируются моменты восхода и захода звёзд или Солнца за видимый горизонт планеты; метод псевдозатмений, основанный на засечке моментов времени, когда звезда или др. светило находится на заранее заданном угловом расстоянии от края планеты; метод визирования планетных ориентиров, использующий измерения моментов времени прохождения над каким-либо ориентиром или измерения углов визирования; метод астрономической засечки местоположения КА, определяемого путём одновременного измерения углов возвышения над краем планеты не менее двух звёзд и видимого углового диаметра планеты, и т. д. В систему автономной астрономической навигации входят, помимо измерительных приборов, также вычислительные устройства, т. е. бортовая вычислительная машина и навигационная документация. На борту КА астрономическая навигация может использоваться совместно с другими системами навигации, например, с системой инерциальной навигации.

Приложение 2. Некоторые датчики, используемые в системе ориентирования КА.

Астродатчик — бортовой прибор, фиксирующий направление на какую-либо звезду или значительно удалённую планету. Выполняется, например, в виде миниатюрного телескопа с фоточувствительными устройствами, позволяющими регистрировать отклонения оптической оси телескопа от направления на звезду. Астродатчик применяется при решении задач астрономической навигации, при астрокоррекции гиростабилизи-рованных платформ, а также служит позиционным датчиком в точных системах ориентации.