2 / 10
И.Н. Абезяев,
А.В. Андреяненкова, П.Е. Величко, А.И. Поцеловкин, Д.В. Фокин
2
Инженерный журнал: наука и инновации
# 5·2017
рам удалось частично разрешить указанную проблему ВКО, улучшив
качество переходного процесса и повысив его быстродействие. Однако
в современных условиях целевого применения КА проблема быстро-
действия процесса ВКО остается актуальной.
В данной работе рассматривается задача ВКО КА с помощью
бесплатформенного ОГК, в приборный состав которого входят блок
гироскопических измерителей угловой скорости (БГИУС) и прибор
ориентации по Земле (ПОЗ) [7]. При проектировании систем управ-
ления движением (СУД) КА эта задача встает тогда, когда требуется
написать алгоритм начальной ориентации КА после отделения его от
ракеты-носителя и алгоритм восстановления орбитальной ориента-
ции КА в нештатных случаях.
Постановка задачи.
Пусть КА, после того как он приведен к
вертикали места по сигналам ПОЗ, находится по курсу в произволь-
ном положении. В этот момент включается контур ОГК, по сигналам
которого связанная система координат (ССК) КА автоматически
приводится к орбитальной системе координат (ОСК).
Классические уравнения ОГК в форме наблюдателя имеют сле-
дующий вид [6]:
1 ПОЗ
2 ПОЗ
3 ПОЗ
(
)
,
(
)
,
= (
)
.
X
Y
Z
K
K
K
∆β ( Ω⋅ ∆α = γ − ∆β ( ω
∆α − Ω⋅ ∆β = − γ − ∆β ( ω
∆θ
ϑ − ∆θ ( ω ( Ω
(1)
где
,
∆β ∆β
,
,
,
∆α ∆α
,
∆θ ∆θ
— выходные сигналы ОГК, поступаю-
щие в систему стабилизации КА по углам и угловым скоростям,
в каналах крена, курса и тангажа;
Ω
— орбитальная угловая скорость
КА, производная от изменения аргумента широты
u
;
1
,
K
2
,
K
3
K
—
коэффициенты коррекции;
ПОЗ
γ
,
ПОЗ
ϑ
— выходные сигналы ПОЗ;
X
ω
,
Y
ω
,
Z
ω
— угловые скорости КА относительно инерциальной
системы координат в проекциях на ССК КА по крену, курсу и танга-
жу, измеряемые гироскопическими датчиками.
Структурная схема ОГК, реализующая алгоритм (1), представле-
на на рис. 1.
Существенным недостатком «классического» ОГК является то,
что в состоянии курсового движения переходные процессы в каналах
ориентации КА происходят с большим перерегулированием и имеют
чрезмерно затянутое время. Например, графики изменения углов и
угловых скоростей КА при его движении из начального курсового
положения относительно ОСК
(0) 180
ψ = − °
и начальных значениях
тангажа и крена
(0) (0) 0
ϑ = γ = °
подтверждают данный недостаток
(рис. 2 и 3).