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

Е.И. Старовойтов, Н.Е. Зубов

124

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

равной 2,72 кг, и потребляемой от бортовой сети

мощности 8,13 Вт, которые не превышают ранее

установленных ограничений.

Заключение.

Выполнен анализ факторов,

влияющих на погрешности при измерении

дальности и скорости бортовой ЛЛС по диф-

фузно отраженному сигналу от корпуса пас-

сивного космического объекта в диапазоне

дальностей 0,5…5,0 км.

Рассмотрены два варианта построения при-

емного тракта ЛЛС — с ФПУ на основе ЛФД и с

ФПУ на основе

pin

-ФД.

Получены зависимости от дальности сум-

марной погрешности измерений для фотодетек-

торов двух типов. Из результатов следует, что при использовании ФПУ на осно-

ве ЛФД погрешность измерений ЛЛС определяется в основном дискретизацией

ИВИ и слабо зависит от дальности, а при использовании ФПУ на основе

pin

-ФД

погрешность измерений резко возрастает с увеличением дальности. Поэтому

при использовании ФПУ на основе

pin

-ФД целесообразно провести оптимиза-

цию приемного тракта.

Приведены результаты оптимизации приемного тракта бортовой ЛЛС с

ФПУ на основе

pin

-ФД с использованием метода поиска множеств Парето и

обобщенной функции эффективности.

Получено множество Парето в виде кривой для погрешности однократного

измерения дальности и суммарной массы ЛЛС. Максимально допустимой массе

ЛЛС, равной 3,9 кг, соответствует погрешность однократного измерения даль-

ности 1,25 м.

Для оптимизации массогабаритных характеристик ЛЛС и потребляемой ею

от бортовой сети мощности использована обобщенная функция. Приведена за-

висимость обобщенной функции от диаметра приемного объектива с выражен-

ным максимумом, которому соответствуют масса ЛЛС 2,72 кг и потребляемая

от бортовой сети мощность 8,13 Вт, которые не превышают ограничений для

бортовой аппаратуры.

В дальнейших работах будет проведен детальный анализ влияния характе-

ристик объекта на погрешность измерений ЛЛС дальности и скорости, а также

использования других типов фотодетекторов.

ЛИТЕРАТУРА

Медведев С.Б., Сазонов В.В., Сайгираев Х.У.

Моделирование зон неустойчивой рабо-

ты радиотехнической измерительной системы с активным ответом во время сближения

и стыковки космических кораблей с Международной космической станцией // Матема-

тическое моделирование. 2012. Т. 24. № 2. С. 151–160.

Рис. 4.

Зависимость обобщенной

функции φ

от диаметра прием-

ного объектива ЛЛС