Building of orientation modes on Yamal-200 communication satellite without angular speed sensors.pdf Результаты летных испытаний первого спутника связи «Ямал-100», выведенного на геостационарную орбиту 6 сентября 1999 г., были позитивными. Спутник проработал на орбите 11 лет (техническое задание содержало требование 10-летнего ресурса), подтвердив надежды разработчиков на создание новой базовой платформы для связных спутников среднего класса. Концепция построения системы ориентации и управления движением также подтвердила рациональность своих принципов построения [1]. Точностные характеристики инерциальных измерителей угловой скорости (прибор «ГИВУС») после компенсации систематики уходов оказались достаточно высокими: за сутки набегающая ошибка ориентации в режиме инерциальной памяти не превышала 5 угловых минут. Автоматический контроль уходов, осуществляемый за счет избыточной информации измерителя (четыре измерительных оси), гарантировал правильность ориентации, корректирование положения бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) с использованием звездного датчика БОКЗ (блока определения координат звезды) или же датчика земной вертикали БОКЦ (блока определения координат центра) и солнечного датчика БОКС (блока определения координат Солнца) проводилось раз в сутки, что существенно экономило ресурс датчиков. Итоги первых двух лет эксплуатации дали основание использовать приборные и программные решения по системе ориентации спутника «Ямал-100» для последующей программы «Ямал-200». В целом по изделию «Ямал-100» были достаточно серьезные замечания к некоторым приборам: модулю никель-водородных батарей, телеметрической системе, аппаратуре управления электрореактивными двигателями, и ряд других менее существенных замечаний. Эти замечания были учтены и некоторые системы подверглись серьезной доработке или замене на более совершенные приборы, разработка которых была выполнена с учетом полученного опыта при создании первых спутников. При разработке следующих аппаратов «Ямал-200» были существенно увеличены энергетика спутника (примерно в 2,5 раза), число и мощность бортовых ретрансляторов. К сожалению, разработчик прибора «ГИВУС» - НИИ ПМ им. В.И. Кузнецова, ссылаясь на кризисное состояние Омского приборостроительного завода, который осуществил изготовление и поставку первых приборов на космический аппарат (КА) «Ямал-100», перевел изготовление прибора на свое предприятие. При этом была осуществлена доработка электроники прибора с переходом на более высоко интегрированную элементную базу. Испытания двух КА «Ямал-200» были завершены в 2003 г., и запуск на геостационарную орбиту (ГСО) состоялся 24 ноября 2003 г.; через месяц спутники были введены в штатную эксплуатацию. Примерно через два года полета спутников контрольная служба центра управления начала фиксировать первые замечания к работе приборов. В связи с этим возникла необходимость решить задачу создания программного обеспечения для работы системы ориентации без использования гироскопических измерителей угловой скорости. К середине 2006 г. такое программное обеспечение было создано; два месяца спустя на спутнике «Ямал-201» произошел катастрофический отказ сразу всех четырех каналов прибора, еще через месяц такой же отказ произошел на спутнике «Ямал-202». Новая версия программного обеспечения была установлена в бортовые компьютеры БКУ (бортовой комплекс управления) и спутники были сохранены. В настоящей статье описывается концепция построения такого рода режимов. Описание концепции построения В основу концепции положено то обстоятельство, что режимы постоянной высокоточной ориентации спутника связи выполняются с использованием только инерционных маховиков, т.е. КА является гиростатом. Полный кинетический момент КА изменяется только за счет действия внешних возмущающих моментов Md, которые достаточно малы (исследование этих моментов будет проведено позднее) и в первом приближении могут быть не учитываемы. Принимая во внимание обозначения предыдущей статьи [1], запишем кинематику движения связанной системы координат КА относительно орбитальной системы координат (ОСК): 2AQ =AQ о юB =AQ (Юb -

Скачать электронную версию публикации