Введение к работе
Актуа.іьносіь проблемы. В Федеральной космической программе России на период до 2005 і-, в числе приоритетных направлений определены: удовлетворение потребностей народного хозяйства в области дистанционного зондирования Земли и навигационного обеспечения, повышение обороноспособности страны, решение научных задач по изучению Земли и космоса. Эффективная деятельность по указанным направлениям включает решение таких задач, как создание и обновление карт и кадастров природных ресурсов, контроль экологической обстановки, наблюдение за заданным районом земной поверхности, автоматическое наведение и посадка и др. Эти задачи требуют высококачественного навигационного обеспечения систем наблюдения земной поверхности, т.е. точного определения их местоположения на орбите и углов пространственной ориентации.
Традиционный подход к навигационному обеспечению спутников состоит в определении их траектории с помощью наземных средств. Такой подход обладает рядом недостатков: уязвимостью наземного комплекса управления и, как следствие, неустойчивостью всей системы навигационного обеспечения в конфликтных сіпуациях. малой оперативностью обновления навигационной информации, неспособностью определять ориентацию спутников и др.
Поэтому с конца 60-х гг. ведутся активные поиски методов и средств автономного спутникового навигационного обеспечения. В числе таких средств были исследованы и ввелены в эксплуатацию системы астронавигации и глобальные спутниковые навигационные системы. Однако они не сняли окончательно проблему автономной навигации ИСЗ. Во-первых, системы астронавигации не позволяют определять координаты спутника только на основе распознавания звездных конфигураций и требуют использования дополнительных ориентиров для измерения угловых расстояний, по которым рассчитываются навигационные параметры ИСЗ. При этом угломерная точность сушеовуюших систем астроориентации недостаточна для обеспечения.необходимой точности навигации. Во-вторых, глоб&тьные спутниковые навигационные системы (ГЛОНАСС, NAVSTAR) хотя и позволяют с высокой точностью определять положение спутника в пространстве, однако не обеспечивают точной оценки углов ориентации и не обладают устойчивостью в конфликтных ситуациях. Поэтому поиск альтернативных методов автономной навигации по-прежнему является актуальной научно-технической проблемой.
В настоящей работе исследуется один из перспективных подходов к решению этой проблемы - автономная навигация ИСЗ по изображениям земной поверхности, существо которой состоит в следующем. Для заданного маршрута спутника предварительно создается каталог эталонных изображений, для которых с большой точностью известны навигационные параметры ИСЗ на моме»г съемки. В расчетное время на борту ИСЗ включается аппаратура наблюдения земной поверхности и формируется реально наблюдаемое шображение того же участка местности. Вследствие случайных отклонений спутника от заданной