Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор основных разработок солнечных и звездных датчиков космического аппарата. Задачи математического обеспечения астропрнборов 7
1.1. Роль и место астропрнборов на борту космического аппарата 7
1.2 Обзор принципов работы основных типов солнечных датчиков 8
1.3 Обзор принципов работы звездных датчиков 18
1.4 Задачи прикладного математического обеспечения астропрнборов 26
Глава 2 Разработка прикладного математического обеспечения оптического солнечного датчика 34
2.1 Выбор основных параметров оптического солнечного датчика 34
2.2 Алгоритм расчета направления на Солнце 39
2.3 Автоматическое определение оптимального времени накопления сигнала ПЗС-линейки 46
2.4 Фильтрация данных ОСД 48
2.5 Определение ориентации внутренней системы координат СД во внешней системе координат 52
2.6 Геометрическая калибровка ОСД 57
2.7 Натурные испытания ОСД 61
Глава 3 Разработка прикладного математического обеспечения оптического звезлиого датчика 70
3.1 Алгоритм определения инерциалыюй ориентации в темпе измерения угловой скорости 70
3.2 Коррекция порога фрагмептатора 82
3.3 Определение параметров углового движения КА в приборной системе координат ОЗД 84
3.4 Построение виртуального кадра 93
3.5 Построение окон на изображении 96
3.6 Определение расстояния и координат главной точки 99
Глава 4 Верификация математического обеспечения астропрнборов 107
4.1. Стенд натурных испытаний ОСД 108
4.2 Верификация математического обеспечения ОСД 110
4.3 Динамический стенд испытаний ОЗД 126
4.4 Верификация математического обеспечения ОЗД 129
Приложение 1. Определение угловых смещений внутренней системы координат относительно внешней системы координат ОСД 142
Приложение 2. Рсзультаты верификации математического обеспечения 146
112.1 Определение инерциалыюй ориентации в темпе определения угловой скорости 146
112.2 Определение фокусного расстояния и координат главной точки 148
Заключение 150
Литература 152
- Обзор принципов работы основных типов солнечных датчиков
- Автоматическое определение оптимального времени накопления сигнала ПЗС-линейки
- Определение параметров углового движения КА в приборной системе координат ОЗД
- Верификация математического обеспечения ОСД
Введение к работе
Актуальность проблемы
Задача построения и оптимизации основных параметров датчиков астроориентации космических аппаратов (КА) на базе современных достижений в области технологии имеет непреходящую актуальность для космической техники.
В ИКИ РАН накоплен большой опыт разработки и эксплуатации астроприборов. Датчики звездной ориентации, разработанные в ИКИ РАН, управляют КА «Ямал-100» с 1999 г., Международной космической станцией – 2000 г., двумя КА «Ямал-200» - 2003г. В ближайшее время планируется запуск еще нескольких российских КА с приборами звездной и солнечной ориентации.
Среди задач, стоящих перед разработчиками звездных и солнечных приборов, в том числе и перед ИКИ, важнейшими на данном этапе являются:
повышение помехозащищенности, т.е. способности приборов нормально функционировать при наличии неблагоприятных факторов внешней среды;
повышение быстродействия определения ориентации;
функционирование прибора в условиях более высокой угловой скорости движения космического аппарата.
Основная роль в решении этих задач принадлежит математическому обеспечению. Задача обработки информации в астроприборах на первых этапах развития космонавтики решалась только с помощью аппаратных средств. Постепенно при ее решении начали использоваться вычислительные устройства. На современном уровне космической техники она решается при помощи сигнальных процессоров. Поэтому от математического обеспечения прибора зависит точность, помехоустойчивость и надежность решения задачи. В связи с непрерывно растущими требованиями к параметрам астроприборов нужно совершенствовать методы и алгоритмы математического обеспечения. Для анализа работы математического обеспечения проводится его верификация в условиях, максимально приближенных к условиям реальной эксплуатации прибора. Для создания таких условий разрабатываются специальные испытательные стенды.
С целью повышения конкурентоспособности разрабатываемых астроприборов возникает необходимость совершенствования алгоритмов математического обеспечения и их верификации.
Цель и задачи исследования
Целью исследования является достижение высоких показателей солнечных и звездных датчиков за счет совершенствования алгоритмов их математического обеспечения. Для достижения цели решаются следующие задачи:
повышение быстродействия звездного координатора;
повышение помехозащищенности солнечного датчика и звездного координатора;
функционирование звездного и солнечного датчиков при повышении скорости углового движения КА.
Научная новизна заключается в том, что:
Разработано математическое обеспечение оптического солнечного датчика (МО ОСД) щелевого типа с оптической кодирующей маской и ПЗС-линейкой.
Разработана методика геометрической калибровки, натурных испытаний и определения взаимной ориентации внутренней и внешней систем координат оптического солнечного датчика.
Разработано математическое обеспечение оптического звездного датчика (МО ОЗД) c ПЗС-матрицей и сигнальным процессором.
Разработана методика уточнения фокусного расстояния и координат главной точки оптического звездного датчика по изображению узлов контрольной сетки.
Практическая значимость заключается в следующем:
Математическое обеспечение оптического солнечного датчика повысило его помехозащищенность при сохранении высокой точности определения солнечной ориентации в широком угле поля зрения.
Геометрическая калибровка, натурные испытания и определение взаимной ориентации внутренней и внешней систем координат оптического солнечного датчика позволили достичь и подтвердить высокие точностные характеристики при работе прибора в условиях, близких к условиям его эксплуатации на борту КА.
Математическое обеспечение оптического звездного датчика позволило повысить быстродействие, помехозащищенность и допустимую угловую скорость работы звездных координаторов серии БОКЗ-М.
Методика уточнения фокусного расстояния и координат главной точки позволила повысить точность и надежность определения инерциальной ориентации.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
-
Проведенный анализ влияния параметров углового движения космического аппарата и факторов космического пространства – заряженных частиц, газо-пылевой среды и естественных источников излучения на функционирование солнечных и звездных датчиков.
-
Разработанные требования к математическому обеспечению солнечного и звездного датчиков.
-
Разработанное программно-алгоритмическое обеспечение оптического солнечного датчика.
-
Разработанная методика геометрической калибровки ОСД, методика связи внешней и внутренней систем координат ОСД и методика натурных испытаний ОСД.
-
Разработанное программно-алгоритмическое обеспечение звездного координатора.
-
Разработанная методика определения фокусного расстояния и координат главной точки по изображению контрольной сетки на стенде динамических испытаний.
-
Результаты верификации математического обеспечения солнечного датчика.
-
Результаты верификации математического обеспечения звездного координатора.
Апробация работы
Рассмотренные результаты были использованы в рамках работ по созданию приборов ОСД и БОКЗ-М, выполняемых в оптико-физическом отделе ИКИ РАН.
На полезную модель ОСД, содержащую разработанное математическое обеспечение, выдано авторское свидетельство.
Основные положения диссертации опубликованы в 3 печатных работах и содержатся в научно-технических отчетах Института космических исследований Российской академии наук.
В ближайшее время планируется запуск нескольких российских КА с приборами звездной и солнечной ориентации.
Структура и объем работы
Обзор принципов работы основных типов солнечных датчиков
Солнечные и звездные датчики играют ключевую роль при ориентации космических аппаратов в пространстве. Солнечные датчики используются для обнаружения Солнца и определения положения космического аппарата относительно направления на него. Звездные координаторы используются для определения направлений на звезды в определенном телесном угле и параметров трехосной ориентации КЛ в инерциалыюм пространстве. По показаниям звездных приборов корректируются гироскопы, нацеливается аппаратура космического аппарата в заданную точку. По показаниям солнечных датчиков ориентируются солнечные панели, отвечающие за обеспечение энергопотреблением комплекса аппаратуры КА, производится аварийное определение ориентации КЛ при отказе звездных координаторов, и. т. п. Солнечные датчики, датчики горизонта и звездные датчики относят к астроприборам. В настоящей работе датчики горизонта не рассматриваются. Как правило, астроприборы выносятся за пределы гермоотсска КЛ с целью обеспечения лучших условий оптических измерений.
Современные астроприборы представляют собой оптико-электронные системы, которые состоят из оптической части, приемника излучения и вычислительного устройства.
Оптический блок предназначен для проектирования изображения от источника излучения на чувствительную поверхность приемника излучения. Приемник излучения служит для преобразования энергии падающего излучения в электрический сигнал. Вычислительное устройство предназначено для обработки информации и вычисления параметров ориентации. Вычислительное устройство может входить в состав прибора или выносится за его пределы, в качестве составной части бортового вычислительного комплекса КА.
Задача обработки информации в астроприборах па первых этапах развития космонавтики решалась только с помощью аппаратных средств. Постепенно при ее решении начали использоваться вычислительные устройства. На современном уровне космической техники она решается при помощи сигнальных процессоров. Поэтому в основном от математического обеспечения прибора зависит точность, помехоустойчивость и надежность решения задачи. В связи с непрерывно растущими требованиями к параметрам астроприборов нужно совершенствовать методы и алгоритмы математического обеспечения. Для анализа работы математического обеспечения на соответствие предъявляемым требованиям необходима его верификация. Верификацию математического обеспечения следует проводить в условиях, максимально приближенных к условиям реальной эксплуатации прибора. Для создания таких условий разрабатываются специальные испытательные стенды. 1.2 Обзор принципов работы основных типов солнечных датчиков
Звездные и солнечные датчики начиная со второй половины 50-х гг. XX столетия устанавливались на всех типах космических аппаратов в системах управления его ориентацией. Все используемые солнечные датчики можно разделить на датчики грубой и датчики точной ориентации. Как правило, они работали вместе, дополняя друг друга и компенсируя взаимные недостатки. Датчики грубой ориентации обеспечивали обнаружение Солнца за счет широкого угла поля зрения, а датчики точной ориентации отвечали за определение его более точного положения в узком поле зрения, после ориентирования КА по датчику грубой ориентации.
В датчиках грубой и точной ориентации использовались практически все передовые типы приемников излучения своего времени. Датчики грубой ориентации строятся без усиления входного сигнала. По принципу действия эти датчики можно разделить на три основных типа: датчики с рассеивающим элементом (косинусные), датчики с теневым полем и датчики с активным сканированием. Точность датчиков грубой ориентации составляет несколько единиц угловых градусов. Косинусные датчики В состав косинусного датчика [1] входят следующие элементы: нейтральный фильтр, молочное стекло, темно-красный фильтр, приемник излучения и усилитель. Молочное стекло рассеивает падающее на него излучение и создает на чувствительной площадке приемника излучения (ПИ) освещенность, изменяющуюся приблизительно пропорционально косинусу угла падения. Темно-красный и нейтральный фильтры используются проведения испытаний датчика в наземных условиях в окне прозрачности атмосферы и для ослабления потока от Солнца. Для определения направления на Солнце наведения используется два взаимноперпендикулярных косинусных датчика, обладающих пеленгационной характеристикой, изображенной на рис. 1.2.1 В состав датчика с теневым полем [1] входят следующие элементы: нейтральный фильтр, темно-красный фильтр, приемник лучистой энергии, усилитель и диафрагма. Нейтральный и темно-красный фильтры используются для нормализации освещенности и согласования спектральных характеристик воспринимаемого потока и приемника излучения. Приемник лучистой энергии устанавливается таким образом, что при совмещении линии визирования па Солнце с осью визирования датчика лучи от Солнца не регистрируются приемником излучения, за счет затенения чувствительной площадки диафрагмой. Электрический сигнал с приемника появляется только при наличии угла рассогласования. Пслснгационная характеристика датчика с теневым полем приведена нарис 1.2.2
Автоматическое определение оптимального времени накопления сигнала ПЗС-линейки
К такому типу устройств относится следящий датчик, разработанный фирмой «Хайкои» в середине 60-х годов. Данный датчик позволял работать со звездами до +3-Й звездной величины, при этом средняя квадратическая ошибка (СКО) направления на звезду при слежении за звездой +3-Й звездной величины составляла 12 угловых секунд [6].
Астродатчики на основе волоконной оптики. Следующим поколением приборов являются приборы, в которых используются волоконно-оптические элементы, что позволяет исключить из схем приборов крупногабаритные вращающиеся детали и устройства. С помощью волокон можно передавать растровое изображение, для которого разрешающая способность определяется размером волокон. Применение оптических волокон дало возможность производить разбивку изображений по некоторому заданному закону, изменять размеры изображения, кодировать изображения, передавать информацию в цифровой форме [7].
Говоря о приборах, визирующих одиночные звезды, отметим, что одним из важнейших их недостатков является требование к малому полю зрения (до 1), которое обусловлено необходимостью устранения ложного захвата звезды. Под ложным захватом понимается ситуация, когда в поле зрения прибора попадает посторонняя звезда и датчик начинает се отслеживать, определяя тем самым, неправильное направление. В связи с этим, вытекает требование предварительного точного наведения оптической оси астродатчика в необходимую точку небесной сферы, которое влечет за собой определенные сложности. Развитие элементной базы и электронно-вычислительной техники создало предпосылки для разработки и производства приборов, использующих информацию о группе звезд в их поле зрения.
В общем виде принцип работы приборов, работающих по полю звезд, заключается в сканировании небесной сферы, регистрации попавших в поле зрения звезд, отождествлении зарегистрированных звезд со звездами, данные о которых хранятся в рабочем звездном каталоге, и определении параметров ориентации. На первоначальных этапах развития таких приборов рассматривались три варианта осуществления распознавания зарегистрированных звезд: по относительному взаимному положению на небесной сфере, но яркости, по наблюдаемому спектру свечения [1, 11, 12]. В результате исследований и сравнений всех трех вариантов, было установлено, что наиболее удобным и точным способом является распознавание звезд по их относительному взаимному положению. Существующие приборы можно разбить па несколько типов в соответствии с используемыми методами сканирования.
Звездные приборы с эталонными картами звездного неба. Одним из основных элементов, входящих в состав приборов данного тина, является эталонная карта звездного неба, расположенная на некотором расстоянии от фокальной плоскости. Па карте нанесены в виде отверстий расположения звезд выбранного участка небесной сферы. При требуемой ориентации КЛ лучи от каждой звезды проходят соответствующие отверстия в эталонной карте и после дальнейшего прохождения через модулятор со щелевым растром, расположенным перед фотоприемником, образуют одно световое пятно. В случае отклонения оптической оси астродатчика от требуемого положения, световое пятно сдвигается в сторону, противоположную отклонению звезд и вытягивается в направлении сдвига, что дает сигнал ошибки, в котором содержится информация о величине и о направлении отклонения оптической оси. Перед поиском выбранного участка звездного неба необходимо предварительно навести оптическую ось прибора на центр данного участка с точностью не хуже 10, а затем, с помощью двигателя поворачивать диск с эталонной картой вокруг оптической оси пока изображения звезд не совпадут с изображениями на карте [3, 4].
Говоря о приборах подобного типа, отметим применявшийся для ручной ориентации станции «Салют» бортовой звездный глобус [13]. Глобус представлял собой сферу с нанесенными на ней конфигурациями созвездий. Звезды (до пятой величины) имитировались в виде точек, имеющих различную относительную яркость. Глобус помещался в узел подвески, который позволял отслеживать развороты станции относительно звезд, а также находить оптимальную траекторию разворотов станции на требуемое созвездие. В 1977 году на советской орбитальной станции «Салют-6» прошли испытания и затем использовались в качестве резервных, приборы визуального контроля с эталонной картой неба [14], принцип работы которых был аналогичен описанному выше. Такие же приборы применялись на космических кораблях «Союз», обслуживающих станцию.
Звездные приборы с модуляторами. Как следует из названия, в состав приборов данного типа входят модуляторы, т.е. диски с узкими щелями, располагающимися в фокальной плоскости объектива. Существуют разные виды модуляторов, отличающиеся расположением щелей, от которого зависит направление вращения прибора - относительно оптической оси или относительно оси, перпендикулярной оптической оси. Соответственно расположению щелей меняется и форма поля сканирования, которая может представлять собой полосу, являющуюся поверхностью цилиндра, или окружностью. Определение положения звезд, находящихся в поле зрения датчика, проводится на основании данных об угловом положении щели модулятора в момент возникновения импульсов от звезды [3].
Звездные приборы с электронной разверткой. Данный тип приборов содержит электронную часть и оптическое устройство. Принцип работы данного типа приборов заключается в следующем. Рисунки звезд, представляющие собой окружности одинакового диаметра с базовой звездой в центре, выбираются на небесной сфере таким образом, чтобы при произвольном расположении поля зрения прибора на небесной сфере, по крайней мере, один рисунок попадал в него полностью. Воспринимающим устройством прибора является телевизионный электронно-оптический преобразователь со спиральной разверткой распознаваемого рисунка звезд. Одна полная спираль дает временную последовательность импульсов, характерную только для одного рисунка. Последовательность импульсов образуется относительно базовой звезды и сравнивается с последовательностями импульсов, хранящимися в памяти вычислительной машины.
Определение параметров углового движения КА в приборной системе координат ОЗД
Выполняется экспонирование ПЗС линейки путем открывания электронного затвора в течение установленного сигнальным процессором времени накопления заряда. Затем проводится оцифровка аналогового сигнала элементов ПЗС линейки восьмиразрядным аналого-цифровым преобразователем. Далее квантованные значения яркости элементов ПЗС матрицы считываются в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) модуля процессора ОС Д. В процессе первичной обработки проводится определение максимального уровня сигнала Gmax ПЗС линейки. Данный уровень сигнала используется для определения оптимального времени экспонирования в случае, если он выходит за пределы номинальных значений (от 200 до 250 градаций ЛЦП).
Также Gmax вычисляется с целью установки бита командного слова (КС) «Сигнал отсутствует», когда его значение при максимально возможном времени экспозиции 131 мс ниже 30 градаций ЛЦП.
Пороговое значение устанавливается таким, чтобы в дальнейшую обработку принимались только элементы изображений щелей. Ма этом этапе выполняется группировка элементов ПЗС линейки по кластерам, которые определяются как последовательность элементов со значением сигнала выше уровня порога. Кластер фиксируется, если он содержит не менее 5 элементов, чтобы избежать фиксации шумовых объектов, изображений дефектов темного слоя кодирующей маски и поврежденных одиночных элементов ПЗС линейки протонными событиями на Солнце. Для каждого кластера вычисляются следующие характеристики: координата энергетического центра, ширина и максимальное значение сигнала п кластере, коэффициент асимметрии. Данные характеристики используются для дальнейшего анализа и отождествления кластеров. Отождествление кластеров выполняется с целью установить соответствие между координатами энергетических центров кластеров и порядковым номерами щелей на кодирующей маске. Оно включает в себя следующие действия: поиск групп кластеров, идентификацию кластеров в каждой группе, идентификацию групп, отбраковка кластеров и вычисление координат центров групп в соответсвии с рис. 2.2. По взаимным расстояниям между центрами кластеры разбиваются на группы, исходя из условия, что расстояние между группами должно быть больше 1.2 мм. Данное число выбирается по допустимой угловой скорости движения КЛ в 1%. В случае нахождения только одной группы кластеров выдается ошибочный код, сигнализирующий об отсутствии Солнца в поле зрения ОСД, и завершении текущего измерения. Идентификация кластеров в каждой группе. Кластеры в группе идентифицируются по взаимным расстояниям между центрами соседних кластеров, используя следующие условия: если расстояние между центрами меньше 0.55мм, то текущий кластер соответствует 2-й щели в группе, а предыдущий 1-й щели в группе. если расстояние между центрами меньше 0.65мм, но больше 0.55, то текущий кластер соответствует 3-й щели маски, а предыдущий 2-й щели если расстояние между центрами меньше 1.2 мм, но больше 0.65мм, то текущий кластер соответствует 3-й щели, а предыдущий 1-й щели группы. Предыдущий кластер не принимается в обработку, если расстояние между центрами меньше 0.3 мм. Описанный подход гарантирует однозначную идентификацию кластеров в группе, даже когда один из трех кластеров оказывается испорченным. Если группа состоит из одного кластера, то она не рассматривается в дальнейшей обработке. В результате идентификации кластеров составляется матрица идентификации размером 3x3, которая заполняется в порядке обработки кластеров. Строка матрицы соответствует номеру группы, а столбец матрицы соответствует порядковому номеру кластера в группе. Номер обрабатываемого кластера помещается в соответствующий элемент матрицы идентификации в зависимости от условия идентификации. Идентификация групп выполняется с целью уточнения порядка групп в матрице идентификации. Если Солнце находится в центре поля зрения, то на ПЗС линейке появляются изображения трех групп кластеров. Координаты энергетических центров кластеров в этом случае могут быть при помощи матрицы идентификации однозначно соотнесены группам щелей кодирующей маски.
При наличии двух групп, которые возникают при нахождении Солнца на краю поля зрения, возникает неоднозначное соответствие. Для того чтобы прояснить ситуацию, необходимо сравнивать ширину кластеров и группе. Центральной группе щелей соответствует группа сигналов с наименьшими размерами кластеров. При этом оставшаяся группа сигналов отождествляется однозначно. На основании рассмотренных соображений производится перестановка строк матрицы идентификации в случае Солнца на левом краю поля зрения, когда центральная группа щелей предшествует левой группе щелей.
Отбраковка щелей выполняется с целью повышения помехозащищенности солнечного датчика при сохранении точности вычислений за счет выбрасывания номера испорченных изображений щелей. Изображение щели считается испорченным, если его левая и правая часть не симметричны относительно центра. Степень не симметричности кластера характеризуется коэффициентом асимметрии, который показывает ошибку определения координат энергетического центра реальной щели относительно идеально симметричной. При превышении коэффициентом асимметрии кластера величины элемента разрешения, изображение щели выбрасывается из матрицы идентификации.
Верификация математического обеспечения ОСД
При стендовых испытаниях погрешность измерения направления на источник света складывается из погрешности прибора и погрешности стенда.
Оценка точности прибора производится путем уточнения параметров прибора и стенда с последующим вычислением направления на источник по уточненным параметрам. При этом не принимаются в расчет такие факторы, как фотонный шум, клиновидность стекла, шумы видеотракта, неравномерность чувствительности ПЗС, т.к. их вклад в суммарную ошибку прибора незначителен.
Уточнение параметров осуществляется с помощью метода минимизации функции суммарной ошибки. Параметры прибора описывают положение ПЗС линейки во внутренней системе координат ОСД. Параметры стенда описывают положение осей вращения стенда также во внутренней системе координат ОСД. По значениям параметров прибора и стенда вычисляются две группы векторов направления на источник света. Сравнение соответствующих векторов между собой позволяет вычислить величину ошибки. В качестве критерия ошибки выбран угол между единичными векторами стенда и прибора.
Ошибки прибора связаны с параметрами прибора и стенда функциональной зависимостью. Т.к. данная функция является нелинейной, для се минимизации был выбран метод итераций с переменным шагом, который вычисляется по способу наименьших квадратов.
Из предложенного программой набора шагов подбирается такой шаг изменения вектора параметров, который приводит к наименьшему значению среди с квадрати чес кой ошибки. В качестве базового шага принимался вектор, вычисленный для текущей итерации по способу наименьших квадратов. После выбора оптимального шага происходит переход к следующей итерации. Частные производные функции ошибок по параметрам вычисляются методом разностной аппроксимации.
Для оценки точности определения направления на источник света вычисляются углы с между двумя единичными векторами Босд, и SCT, для всех измерений, полученных в результате геометрической калибровки, и расечниываются статистические характеристики вычисленных углов (среднюю ошибку М(є), среднюю квадратичсскую ошибку а(є) и максимальную ошибку тах(с)).
Натурные испытания проводятся для выявление возможных неисправностей и ошибок аппаратной и программной частей испытуемого прибора, а также проверка работоспособности прибора в условиях, приближенных к реальным условиям эксплуатации.
В процессе натурных испытаний изменение направления на Солнце в системе координат прибора происходит за счет суточного перемещения Солнца. Данные измерений: время с дискретностью 0,01с и направляющие косинусы вектора Солнца, сохраняются в памяти персонального компьютера, которые затем обрабатываются с помощью программы уравнивания, основанной на математическом обеспечении обработки результатов натурных испытаний. Алгоритм и математическая формализация данной обработки изложена в настоящем разделе. Порядок проведения натурных испытаний. Прибор устанавливается на стенд, так чтобы оптическая ось прибора была параллельна горизонтальной плоскости. Стенд поворачивается в вертикальной плоскости на угол а = (90-ф)+5, где: Ф - широта точки наблюдения, 8 - угол склонения Солнца, Чтобы навести ОСД на Солнце, стенд поворачивается вокруг горизонтальной и вертикальной оси, при этом контролируемые углы направления на солнце должны отличаться от устанавливаемых углов не более чем на 1. Затем прибор поворачивается в горизонтальной плоскости на угол 2.5 по часовой стрелке относительно направления на Солнце. Далее положение Солнца фиксируется в память персонального компьютера в течение 15 минуте интервалом между измерениями 0.25 с. Наведение на Солнце и фиксация его положения проводится для следующих установок углов стенда: Обработка результатов натурных испытаний и оценка точности Для каждой серии измерений выполняется следующая обработка: 1. Определение расчетного направления на Солнце в горизоптной системе координат Srop по компьютерному времени Тц . 2. По совокупности расчетных и измеренных с помощью ОСД направлений на Солнце по методу наименьших квадратов определяется матрица ориентации внутренней системы координат ОСД относительно горизоптной системы координат Мосд 3. Для каждого расчетного направления на Солнце выполняется реобразование направляющих косинусов горизоптной системы координат в направляющие косинусы приборной системы координат прибора SBE.I4 С использованием рассчитанной матрицы ориентации. 4. Вычисление угла є между расчетным направлением и измеренным направлением на Солнце.
Похожие диссертации на Разработка и верификация математического обеспечения астроприборов
-
