АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ ОРИЕНТАЦИИ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА «СПЕКТР-УФ» ДЛЯ РЕЖИМА ПРЕЦИЗИОННОГО НАВЕДЕНИЯ ОСИ ТЕЛЕСКОПА

摘要

Представлен алгоритм оценки ориентации космического аппарата «СПЕКТР-УФ», предназначенный для информационного обеспечения бортового комплекса управления (БКУ) в режиме прецизионной ориентации. В этом режиме БКУ должен обеспечивать наведение космического телескопа Т-170М на исследуемый объект и его постоянную трехосную ориентацию относительно инерциалъного пространства. При этом стабилизационное отклонение оси визирования космического телескопа от заданного направления не должно превышать ±0,1" (3σ), угловая скорость стабилизации не должна превышать ±2·105 °/с. Представленный алгоритм осуществляет комплексную обработку измерительной информации системы датчиков гида космического телескопа Т-170М и гироскопического измерителя вектора угловой скорости Astrix 200 и формирует оценки кватерниона ориентации, вектора угловой скорости и вектора систематических ошибок гироскопов. Поскольку оцениваемый процесс близок к стационарному, для комплексирования используется фильтр Винера с постоянными коэффициентами усиления, значения которых определены в процессе моделирования работы оптимального фильтра Калмана. Для обеспечения наблюдаемости всех линейных комбинаций ошибок гироскопов используется эффективное измерение в левом нуль-пространстве матрицы, задающей направления четырех измерительных осей прибора Astrix 200 в его приборной системе координат. Результаты отработки алгоритма на стенде математического моделирования показывают, что требования по точности наведения оси визирования космического телескопа Т-170М и его стабилизации в заданной ориентации уверенно выполняются.