Новые технологии определения параметров движения летательных аппаратов в беззапросном режиме

DOI:

Дата направления статьи в редакцию:

Дата публикации:

Аннотация: Настоящая работа посвящена разработке элементов теории и методов представления измерительной информации и определения параметров движения ракет-носителей и космических аппаратов. Предметом исследования стали системы траекторных измерений, определяющие параметры движения летательных аппаратов в беззапросном режиме при полигонных испытаниях образцов ракетно-космической техники. Параметры принимаемого сигнала от бортового передатчика функционально связаны с параметрами движения объекта. Наиболее просто эта связь проявляется в виде допплеровского смещения частоты, что используется для определения орбит космических аппаратов и других движущихся объектов. Вместе с тем принятый сигнал несёт также информацию о дальности до объекта, поскольку с момента излучения сигнала происходит его запаздывание, пропорционально времени распространения радиоволн. Целью работы является определение условий для расширения вектора состояния определяемого объекта и измерения дальности в беззапросном режиме. Для решения поставленных задач применялись модернизированный морфологический анализ как основа генерации новых идей, формирования системы моделей и поиска закономерностей путем систематизированного обобщения знаний на различных уровнях их представления, а также системный и структурно-функциональный подходы. Были использованы методы линейной алгебры, математического моделирования случайных процессов и компьютерных методов обработки измерительной информации. В работе решена практически важная задача повышения точности определения параметров движения беззапросным методом с одновременным привлечением дополнительных измерительных функций. Анализ показал, что использование теоремы о расширении вектора состояния даёт возможность не только повысить достоверность анализа летных качеств испытываемых аппаратов, но также сократить количество испытательных пусков при полигонной отработке образцов ракетно-космической техники.

Ключевые слова:

Abstract: The author develops the theory elements and the methods of measurement data presentation and the definition of the flight parameters of launch and space vehicles. The research subject is the system of trajectory measurements, defining the flight parameters of aircrafts in a non-query mode during the rocket and space machinery units field testing. The parameters of a signal, received from the on-board transmitter, are functionally connected with the object’s flight parameters. This connection is expressed as the Doppler frequency shift and used for the measurement of orbits of spacecrafts and other flying objects. Besides, the received signal bears the information about the distance to the object, which can be calculated using the signal lag, proportional to the radio-wave transmission time. The purpose of the study is to define the conditions for the extension of a spacecraft state vector and the distance measurement in a non-query mode. To accomplish this task, the author applies the modernized morphological analysis as a basis for the generation of new ideas, the formation of the system of models and the search for patterns via the systematized generalization of knowledge on different levels, and the system and structural-functional approaches. The author uses the methods of linear algebra, mathematical modeling of stochastic processes and computer methods of measurement data processing. The author solves the practically important problem of increase of flight parameters defining accuracy via the non-query method using additional measurement functions. The analysis shows that the application of the state vector extension theory allows not only increasing the validity of the analysis of flight parameters of the tested aircrafts, but also reducing the number of test launches during the rocket and space units field testing. 

Keywords: