2 / 14
Е.И. Старовойтов, Н.Е. Зубов
116
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 4
Отличие ЛЛС от радиотехнических систем состоит в том, что они могут
выполнять измерения без ответных устройств, когда необходимо сближение с
некооперируемым КА (аварийным или неуправляемым). Измерения осуществ-
ляются по диффузно отраженному сигналу.
Геометрическая конфигурация корпуса КА также может влиять на погреш-
ность измерений ЛЛС в случае размывания отраженного сигнала элементами
конструкции, однако этот случай реже встречается на практике из-за более уз-
кой по сравнению с радиотехническими системами диаграммы направленности
зондирующего излучения.
Бортовые ЛЛС одновременно осуществляют измерение дальности и скоро-
сти, при этом к точности измерений радиальной скорости предъявляются вы-
сокие требования. Радиальную скорость, как правило, вычисляют конечно-
разностным (дифференциальным) методом по двум измерениям дальности.
Анализ причин погрешности измерений скорости сближения бортовой
ЛЛС на ближнем участке сближения (менее 20 м) и при определении разворота
пассивного КА по тангажу, курсу и крену на дальностях менее 500 м приведен в
работе [4]. Для дальностей более 500 м погрешности измерений скорости сбли-
жения КА бортовыми ЛЛС не оценивались.
Измерения дальности до пассивного КА по диффузно отраженному сигналу
обычно имеют погрешность от единиц до десятков метров. Уменьшение по-
грешности измерения дальности в ЛЛС достигается в первую очередь улучше-
нием точности временнóй привязки зондирующих импульсов и уменьшением
их длительности. При использовании однопорогового устройства временнóй
привязки погрешность измерения может достигать половины длительности
зондирующего импульса [5], что предъявляет требования к типу используемого
лазерного источника и режиму его излучения.
Снижение погрешности измерений позволяет улучшить точность поддер-
жания скорости сближения КА, что уменьшает затраты топлива и повышает
безопасность маневра, поэтому поиск оптимальных параметров приемного
тракта для улучшения результатов измерений и других характеристик ЛЛС яв-
ляется актуальной задачей.
Научная новизна настоящей работы состоит в том, что впервые выполнен
анализ функционирования приемного тракта бортовой ЛЛС при зондировании
диффузно отражающего пассивного КА в диапазоне дальностей 0,5…5,0 км и
получены зависимости от дальности суммарной погрешности измерений даль-
ности для фотодетекторов двух типов. Впервые решена задача оптимизации
приемного тракта бортовой ЛЛС с использованием метода поиска множеств
Парето и обобщенной функции эффективности.
Таким образом, цель работы состоит в анализе факторов, оказывающих
влияние на погрешность измерений при зондировании диффузно отражающего
пассивного КА на средних дальностях, и последующем решении задачи оптими-
зации приемного тракта бортовой ЛЛС.