Анализ погрешностей и оптимизация приемного тракта бортовой лазерной локационной аппаратуры при измерении средних дальностей до космических объектов

ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 4

115

УДК 629.7.05

DOI: 10.18698/0236-3933-2016-4-115-128

АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИЕМНОГО

ТРАКТА БОРТОВОЙ ЛАЗЕРНОЙ ЛОКАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ

ПРИ ИЗМЕРЕНИИ СРЕДНИХ ДАЛЬНОСТЕЙ ДО КОСМИЧЕСКИХ

ОБЪЕКТОВ

Е.И. Старовойтов

Н.Е. Зубов

1,2

Nikolay.Zubov@rsce.ru nezubov@bmstu.ru

Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С.П. Королёва, г. Королёв,

Московская обл., Российская Федерация

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация

Аннотация

Ключевые слова

Проанализированы факторы, влияющие на погрешность

при измерении дальности и скорости бортовыми лазерны-

ми локационными системами по диффузно отраженному

сигналу от корпуса пассивного космического объекта в

диапазоне дальностей 0,5…5,0 км. Получены зависимости от

дальности суммарной погрешности измерений при исполь-

зовании в приемном тракте лазерной локационной системы

фотодетекторов двух типов. Из результатов следует, что в

случае применения лавинного фотодиода погрешность

измерений практически не зависит от дальности, а при

использовании pin-фотодиода она резко возрастает с увели-

чением дальности, поэтому в последнем случае целесооб-

разно провести оптимизацию приемного тракта. Приведены

результаты оптимизации приемного тракта бортовой лазер-

ной локационной системы с использованием метода поиска

множеств Парето и обобщенной функции эффективности

Лазерная локационная система,

космический аппарат, сближе-

ние, стыковка, фотодетектор,

погрешность измерений, опти-

мизация

Поступила в редакцию 24.12.2015

Для управления сближением и стыковкой космических аппаратов (КА) наряду с

радиотехническими системами [1] применяются лазерные локационные систе-

мы (ЛЛС) [2, 3].

Бортовые ЛЛС могут использоваться с ответными устройствами активного

и пассивного типов (лазерными маяками и уголковыми отражателями), а ра-

диотехнические системы — только с ответными устройствами активного типа

(радиоответчиками).

Опыт эксплуатации радиотехнических систем показывает, что при зонди-

ровании крупноразмерных космических комплексов типа МКС со сложной

геометрической конфигурацией иногда наблюдается затенение радиоответчи-

ков. В результате с некоторых ракурсов сигнал отсутствует либо приходит пе-

реотраженный сигнал, который вызывает ошибки измерений [1].