Методика калибровки магнитометра на этапе наземной диагностики систем космического аппарата
Авторы: Акимов И.О., Илюхин С.Н., Ивлев Н.А., Колосов Г.Е.
Опубликовано в выпуске: #5(77)/2018
DOI: 10.18698/2308-6033-2018-5-1762
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Наземные комплексы, стартовое оборудование, эксплуатация летательных аппаратов
Изложены эмпирические методики температурной калибровки и учета основных погрешностей магнитометров, используемых в бортовых измерительных комплексах современных космических аппаратов. Разработана математическая модель измерений магнитометра, учитывающая текущие ошибки измерений, дана геометрическая интерпретация погрешностей. Приведена зависимость показаний типовых магниточувствительных датчиков от температуры окружающей среды. Для обеспечения точности работы прибора в различных температурных условиях сформирована методика температурной калибровки его показаний. Представлены подход к определению матрицы перехода между системами координат магнитометра, позволяющей исключить погрешности позиционирования чувствительных элементов при сборке магнитометра, а также апробированные на профилирующем предприятии алгоритмы проведения стендовых исследований для получения данных, необходимых для реализации рассмотренных методик. На основе разработанных методик выполнена калибровка магнитометра и приведены соответствующие результаты
Литература
[1] Лысенко Л.Н., Бетанов В.В., Звягин Ф.В. Теоретические основы баллистико-навигационного обеспечения космических полетов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014.
[2] Тюлин А.Е., Бетанов В.В. Летные испытания космических объектов. Определение и анализ движения по экспериментальным данным. Москва, Радиотехника, 2016, 336 с.
[3] Белецкий В.В., Хентов А.А. Вращательное движение намагниченного спутника. Москва, Наука, 1985, 288 с.
[4] Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. В 2 ч. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009 (ч. I), 2010 (ч. II).
[5] Фрайден Дж. Современные датчики. Справочник. Москва, Техносфера, 2005, 587 с.
[6] Кружков Д.М. Современные и перспективные интегрированные системы высокоточной навигации КА на геостационарной и высоких эллиптических орбитах на основе использования ГНСС-технологий. Дис. ... канд. техн. наук. Москва, МАИ, 2014.
[7] Иванов Д.С., Ткачев С.С., Карпенко С.О., Овчинников М.Ю. Калибровка датчиков для определения ориентации малого космического аппарата. Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша, 2010, № 28, с. 30.
[8] Алейников А.Ф., Гридчин В.А., Цапенко М.П. Датчики. Перспективные направления развития. Новосибирск, НГТУ, 2001, 176 с.
[9] Mascarenhas W.F. On the divergence of line search methods. Comput. Appl. Math., 2007, vol. 26, no. 1, pp. 129–169.
[10] Vasconcelols J.F., Elkaim G., Silvester C., Oliviera P., Cardeira B. A Geometric Approach to Strapdown Magnetometer Calibration in Sensor Frame, IFAC Workshop on Navigation, Guidance and Control of Underwater Vehicles, Killaloe, Ireland, April 2008, pp. 12.
[11] Charles F. Van Loan. The Ubiquitous Kronecker Product. Journal of Computational and Applied Mathematics, 2000, vol. 123, pp. 85–100.