автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.15, диссертация на тему:Определение образцовых дуг орбит ИСЗ при проведении метрологической аттестации дальномерно-астрономических комплексов

министерство науки. шсшеи июли и технической политики российской федерации Мояотраслзвой научно-технологичэский цсзнтр "Наука"

Для служебного пользования Инв,Д4072 Экз.м

На правах рукописи удк 339.14:681.782.2

Михеев Олег Валэрьевшг

определение образцовых дуг орбит исз при проведении метрологической аттестации ллльнонерно-лстрономических комплексов

[КЗ- 1Т-15 - мотрология и метролегичвекоа обэспочонио

автореферат диссертации на соискания ученой стэпэни кандидата технических наук

Работа выполнена б кежотрослэзоы иаучно-том;ологнчаском циитрэ "Наука".

Ьаучнии руководитель: доктор технических наук.

старший научный сотрудник ... С- ШОСЕВ

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор ЙЬ'Козлов., ;андидат технических наук, ;.одонт И-И.Краснорилоъ

Гидуцая организация: Войсковая часть 55215

Египта состоится "23 -СеНТЯбрЯГЗ^э г- ь II часов на ьасода !пш Специализированного совета д-041-02.01 при ШЮ "ВНИИФТРИ".

Отзывы на автореферат в двух экземплярах. заверенные печатью Учреждения, направлять по адресу: 141570. Московская оОл- . н/о Иенделоово. НТО "ВНИИФТРИ". телефоны-. 535-93-01. 535-53-65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Н1Ю "ВНИИФТРИ"-

Автореферат разослан " (уу 1993 г-

Ученый секретарь Специализированного совета, Г'лндидат технических наук

V- Д- Иванова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ- Развитие современных лазерных локационных систем, позволяющих проводить траекторныв измерения. поставило задачу создания соответствующего метрологического обеспечения. Автоматизация траекторных измерений обусловила необходимость повышения помехоустойчивости методов обработки результатов дальномерно-угломерных наблюдений.

Экспериментальное определение точностных характеристик дальномерно-угломерных каналов изделия проводится по наблюдениям искусственных спутников Земли ¿ИСЗэ путем сравнения результатов наблюдений с образцовой дугой орбиты ИСЗ, получаемой метрологически аттестованными (образцовыми) средствами измерений-

Традиционные методы определения образцовой дуги орбиты ИСЗ по измерениям сети пунктов наблюдений требуют больших материальных и временных затрат из-за неизбежных организационно-технических издержек. Кроме того, точность получения образцовой дуги зависит от погрешностей взаимного положения пунктов сети. Альтернативный подход, основан на использовании однопунктных наблюдений- Он дает возможность разместить образцовые средства измерений вблизи изделия, что позволяет исключить влияние погрешностей редукции к точке стояния рабочего средства, сократить материальные затраты и время при определении образцовой дуги.

Характеристики точности траекторных измерений ИСЗ. попадающих в Г: о л у действия рабочего средства, и условия их контроля определяют состав средств измерений в виде образцового дальномерно-угломерного комплекса- Он доллон обеспечить построение образцовой дуги орбиты

ИСЗ в системе координат с началом в точке стояния рабочего средства> и определение расстояния до ИСЗ с погрешностью не хуже Зм и топоцентрических направлений на ИСЗ с погрешностью не более 4 угл сек в обусловленные изделием моменты времени-

• Дальномерно-астрометрические комплексы, включающие лазерные дальномеры и астроФотоустановки с аппаратурой обработки астронегативов. позволяют реализовать однопунктные наблюдения с требуемой точностью и дополнительно сократить организационно-технические издержки за счет включения в состав метрологического обеспечения разработанных методик выполнения измерений расстояний "пункт наблюдения-ИСЗ" и топоцентрических направлений, а также методики интерполирования результатов измерений лазерного дальномера-

Точность дальномерно-астрометрических наблюдений обеспечивается малой погрешностью передачи единицы времени на пункт наблюдения с до 0.1мсэ. точностью определения всемирного времени с до 1.4 мсэ и точностью определения координат опорных звезд с до 1.5 угл- секэ.

Определение образцовой дуги орбиты ИСЗ по однопунктным дальномерно-астрометрическим наблюдениям является актуальной научной задачей-

Для дальномерно-астрометрических наблюдений характерны грубые погрешности _ и промахи, которые могут быть вызваны целым рядом причин.таких как погрешности целеуказаний, ограниченность времени переброски в заданную точку, ложные срабатывания лазерного дальномера, неоднозначность отождествления звезд каталога с зарегистрированными изображениями звезд на астронегативе. Погрешности измерения координат изображений опорных звезд на

- о -

астронегативе и т-д-

Выяеить и исключить грубыа погрешности и промахи в процессе измерений обычна не удается- При обработке результатов наблюдений выявление грубых погрешностей и промахов проводится на основе принятия гипотезы нормального распределения измерений- Однако это не всегда эффективно особенно для дальномерно-астромзтрических наблюдений, т-к- рояльное распределение отличается от гауссосского из-за нелинейных искажений и мультипликативных составляющих погрешности- Кроне того. сложные процедуры определения экваториальных координат ИСЗ вносят дополнительные трудности из-за итерационной схемы определения координат точки касания небесной сферы с тангенциальной плоскостью- Поэтому возникает необходимость упрощения вычислений за счет использования априорных данных о положении оптической оси астрофотоустановки и применения

и

робастних методов оценки- Эффективность помехоустойчивого оценивания с использованием Функций влияния зависит от качества начального приближения-

Определзние образцовой дуги орбиты ИСЗ основано на полиномиальной аппроксимации решения стохастического уравнения движения в системе координат пункта с начальными условиями по положению и скорости- Оценка положения и скорости ИСЗ по серии результатов отдельных измерений имеет существенный недостаток: каждая новая оценка получается независимо от предыдущей, поэтому точность определения положения и скорости ограничены фиксированным числом результатов наблюдений- Недостаток становится неустранимым в условиях малого числа независимых астрометрических наблюдений с в среднем 6 наблюдений на видимом участке траектории движения ИСЗ">

Другой подход. основанный на последовательной оценке с использованием обобщенного Фильтра Калмана. требует принятия специальных мер по устранению расходимости из-за возмущений в уравнении движения, погрешностей измерения, погрешностей счета и т-д- Кроме того, необходимо устранить неопределенность в начальных условиях- Обеспечение устойчивости оценок положения ИСЗ в системо координат пункта по результатам наблюдений позволит исключить влияние грубых погрешностей и промахов, определить образцовую дугу орбиты по малому числу астрометрических наблюдений при независимых регулярных дальномерных наблюдениях на видимом участке траектории движения ИСЗ-

ЦЕЛЬ РАБОТЫ- Определение координат ИСЗ в любые моменты времени на видимом участке траектории движения с погрешностями, не превышающими инструментальные, на основе совместной обработки результатов дальномерно-угломерных наблюдении образцовым сродством измерений-

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи;

- разработка помехоустойчивых методов обработки результатов наблюдений направлений и расстояний до ИСЗ при наличии грубых погрешностей и промахов в дальномерно-астрометрических измерениях; ■

-.разработка модели астронегатива и метода его калибров™ для автоматизации процесса отождествления и измерения координат опорных звезд каталога на астрокегативе с использованием автоматического микроденситометра;

- разработка метода 'направляющих косинусов для повышения

устойчивости при наличии грубых погрешностей процедуры обработки астрометрических измерений за счет исключения влияния неопределенности в определении оптической оси астрофотоустановки;

- формирование моделей погрешностей измерений дальномерно-астрсг/отрического комплекса, на основе моделей погрешностей измерений расстояний и топоцентрических направлений на ИСЗ;

- синтез устойчивого алгоритма определения образцовой дуги орбиты ИСЗ на осново уравнения движения, моделей погрешностей измерений дальномэрно-астромвтрического комплекса;

- анализ причин расходимости алгоритма определения дуги орбиты ИСЗ по оснсвним влияющим Факторам: возмущениям, погрешностям результатов измерений, отсутствию результатов астрометрических наблюдений, грубнх погрепностей и промахов;

- разработка методов Формирования начальных значений Положения и скорости ИСЗ. используемых в алгоритме определения образцовых дуг србит ИСЗ.

- зкспориментальннал проверка теоретических и расчетных положений о возможности и точности определения образцовой дуги орбиты ИСЗ-

- проведений метрол^гичаской аттестации с использованием разработанных катодов.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ- Теоретически!) исследования в диссертации проведшт на осново теории статиггичоского оценивания, теории стохастических дискретных систем, современных математических методов статистики. Экспериментальные исследования проводились на образцовом далыгоморио-астрометрическом комплексе- В работе использованы г.етсдм математического моделирования-

НАУЧНАЯ НОВИЗНА- При выполнении диссертационной работы были получены следующие основные научные результаты;

I.Предложен метод направляющих косинусов для автоматизации и сокращения времени обработки измерений координат опорных звезд на астронегативе. а также получения астрометрических измерений топоцентрических направлений на ИСЗ-

2-Предложен помехоустойчивый метод обработки дальномерных и астрометрических измерений при наличии грубых погрешностей на основе байесовского подхода с использованием Функций влияния-

3- Разработан объединенный алгоритм помехоустойчивого оценивания для обработки астрометрических данных и измерений расстояний-

4.Создан алгоритм определения образцовой дуги орбиты ИСЗ. обладающий устойчивостью к грубым погрешностям и промахам, отсутствию угломерных или дальномерных измерений, допускающий расширение средств измерений (например, за счет введения доплеровского канала) ■

5- Предложен способ обеспечения устойчивости алгоритма определения образцовой дуги орбиты ИСЗ на основе статистической согласованности алгоритмической ковариационной матрицы погрешности оценки и ковариационной матрицы погрешности измерений.

6.Предлсивн метод перепривязки априорной траектории видимого движения для формирования начальных значений положения и скорости ИСЗ.

7.Исследованы, результаты математического моделирования цредлойенного алгоритма построения образцовой дуги орбиты ИСЗ для различных условий наблюдений.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ- На основе результатов диссертационной работы:

- реализованы алгоритмы обработки данных измерительного комплекса 30Ж6, которые использованы при разработке программы и методики объектовых испытаний угломерного и дальномерного каналов изделия ЗОЖб;

- поставлена и решена задача синтеза алгоритма определения образцовой дуги орбиты ИСЗ. обладающего устойчивостью к грубым погрешностям и промахам, отсутствию измерений направлений или расстояний до ИСЗ:

- развитый подход позволяет использовать результаты работы при проведении метрологической аттестации дальномерно-астрометричес-ких комплексов с различными средствами измерений, допускающих

л

расширение состава измерительной информации;

- полученные результаты могут быть применены при решении ряда практических задач в области Метрологического обеспечения новой измерительной техники с использованием лазерного и рассеянного излучения •

ВНЕДРЕНИЕ. Результаты диссертационной работы внедрены в ИК изделия 30Ж6 на объекте Гензаказчика. в организациях НПО "ВНИИФТРИ". НПО "Астрофизика".центре "Наука"-

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ- Основные результаты диссертационной работы представлены на:

- хун Генеральной ассамблее Европейского ■ геофизического общества сЕдинбург. Германия. 1992г- э ;

- XVII Международном конгрессе по фотограмметрии и дистанционному зондированию с Вашингтон. США. 1992г-э;

- Международном симпозиуме по геофизике и дистанционному зондированию ЮАКэз-ег сХыостон. США. 1992г- э;

- I школе - семинаре НШ "Астрофизика" с Владимир. Россия. 1981Г- 5;

- конференции "Автоматизация научных исследований" с Москва. Россия. 1987г-э.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения. Общий объем диссертации 152 стр., в том числе 131 стр. текста, 22 рисунка на 21 стр., список литературы на 8 стр., содержащий 78 наименований.

К ЗАЩИТЕ ПРЕДСТАВЛЕНЫ СЛЕДУЮЩИЕ ТЕЗИСЫ

1-При проведении метрологической аттестации дальномерно -астрономических комплексов траекторных измерений целесообразно .определять образцовую дугу орбиты ИСЗ по результатам совместной обработки наблюдений образцовыми дальномерными и угломерными средствами с близко расположенных пунктов- Такой подход позволяет перейти от ограниченного числа дискретных наблюдений, поставляемых образцовыми средствами к непрерывной дуге орбиты ИСЗ' для проведения объективной оценки характеристик точности и надежности- рабочего средства при проведении траекторных измерений. Метрологически значимым результатом сформулированного в диссертации подхода является получение несмещенных оценок характеристик точности образцовых измерений-

2- При наличии в образцовых измерениях заметного количества грубых погрешностей и ' промахов. характерных для лазерных

далъномерных наблюдений и угломерных наблюдений за ИСЗ. путем обработки астронегативов необходимо использовать одновременно байесовский критерий и робастные методы обработки результатов измерений с предварительной сорбировкой по критерию информативности измерения.

3. Результаты лазерной дальнометрии и астрометрических измерений топоцентрических направлений на ИСЗ по световым импульсам бортовой аппаратуры позволяют определить образцовую дугу орбиты на основе обобщенного фильтра Калмана при наличии грубых погрешностей и промахов за счет статистической согласованности между алгоритмическими ковариционными матрицами оценок и погрешностей измерений.

4- Применение метода направляющих косинусов при обработке астронегативов вместо широко используемого метода Тернера позволяет существенно .упростить обработку данных, полученных в короткофокусных астрофотоустановках типа "Фауна", за счет исключения из обработки координат точки касания небесной сферы с тангенциальной плоскостью. ' Такое упрощение не приводит к дополнительным погрешностям и облегчает обработку астронвгатива.

Б Для формирования начального положения и скорости ИСЗ используется перепривязка априорной траектории видимого движения ИСЗ по результатам дальномерно-угломерных наблюдений.

6- Достоверность теоретических разработок подтверждена результатами моделирования процесса оценки параметров образцовые дуг орбит на ЭВМ-

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В ПЕРВОМ РАЗДЕЛЕ обсуждаются средства измерения и алгоритмическое обеспечение дальномерно-астрометрического измерительного комплекса изделия 3016 (ИЮ. Проведен анализ погрешностей лазерного дальномера и астрофотоустановки. Рассмотрены способы определения атмосферных поправок. Описано проведение сеанса наблюдений и порядок обработки данных. Измерение расстояний осуществляется по результатам лазерной локации ИСЗ. Частота посылки зондирующего импульса - 0,5 Гц. Измерение топоцентричвских направлений до ИСЗ производится астрометодом по зарегистрированным на фотопленке изображениям звезд и световых импульсов бортовой аппаратуры. Резудьтаты метрологической аттестации лазерных дальномеров ЛД-2, входящих в состав ИК приведены в таблице.

Таблица

ыы Оцениваемый параметр Установка ЛД-2

п/п Зав N32 Зав N48

1 2 3 .4

I Относительное отклонение статической характеристики измерительного преобразователя от номинала 1ПГв

2 Среднее квадратическое отклонение погрешности измерения расстояний до ИСЗ. (м) 1.9 3.2

3 Неисключенная систематическая погрешность измерения расстояний, (м) 1.5 2.4

Среднее квадратическое отклонение погрешности

измерения направлений с помощью астрофотоустановок "Фауна" в составе ИК, полученное при метрологической аттестации :

- для установки Зав N 41222051 3.37 угл сек;

- для установки Зав N 51222061 3.86 угл сек.

Полученные результаты не противоречат характеристикам!

приведенным в эксплутационной документации-

Показано. что при определении расстояний до ИСЗ. астрометрическом определении топоцентрических направлений на ИСЗ. необходимо обрабатывать измерения с высоким уровнем грубых погрешностей, что приводит к необходимости синтеза помехоустойчивого алгоритма обработки результатов наблюдений.

Реальные условия наблюдений не позволяют зарегистрировать все световые импульсы бортовой аппаратуры ИСЗ. поэтому алгоритм построения образцовой дуги должен быть также устойчив к промахам.

ВО ВТОРОМ РАЗДЕЛЕ речь идет о помехоустойчивой обработке дальномерных и астрометрических измерений. Предлагается метод обработки результатов дальномерных и угломерных наблюдений с использованием байесовского подхода и Функций влияния.

Байесовский метод помехоустойчивого оценивания в общем случае требует перебора всех возможных гипотез о наличии грубых

о

погрешностей и промахов в измерениях, что приводит к чрезмерно большому объему вычислений. Для сокращения объема вычислений и использования пакетной схемы обработки результатов измерений по байесовскому методу предлагается формировать гипотезы о наличии

выбросов только в наиболее информативных измерениях, а для каждой такой гипотезы вычислять оценку неизвестных параметров с привлечением функций влияния Хубера и Хампеля. Например, для дальномерных наблюдений наиболее информативные измерения имеют наибольшие амплитуды принятого сигнала. При этом, с целью упрощения вычислений, предлагается выбирать наиболее вероятную гипотезу и соответствующую ей оценку по минимуму среднего квадратического отклонения остаточных уклонений.

В этом же разделе предлагается алгоритм астрономической редукции на основе метода направляющих косинусов, основанный на определении коэффициентов преобразования векторов направлений на опорные звезды в системе координат камеры в векторы направлений в экваториальной системе координат. Связь векторов направлений имеет вид:

" ьД

с.

где п - экваториальное направление на опорную звезду,

1«=1,2,з ; гни,..., ьи1] - строки матрицы, элементы

которой подлежат оцениванию;

= Й - компоненты вектора направления на опорную звезду в системе координат астрофотоустановки. Компоненты вектора п вычисляются по формуле:

Сп ,п ,п ) = -*- СДх.Ду.О,

»' 2* Э __' ' 1 1

/ г'+АхЧду1 где <" - фокусное расстояние астрофотоустановки.

Оценка векторов п1 находится по бейесевскому методу и с

использованием Функций влияния: на каждой итерации вычисляется: к

<к>

п.

I РкСк "Г • 1=1 .2.3

к»»

где Рк - веса измерений;

ск - вектор с для опорной звезды с индексом к; «п;к,,п;к,,п;к,э - компоненты вектора п для опорной звезды с индексом к; к

° = I рк К < • к = 1

Среднее квадратическое отклонение метода направляющих косинусов по остаточным уклонениям не превышает 1-5 угл-сек при уровне грубых погрешностей в значениях экваториальных координат опорных звезд не выше 15Я.

Далее обсуждается алгоритм определения образцовой • дуги орбиты ИСЗ по результатам наблюдений дальномерно -астрометрического комплекса (рис.1).

ТРЕТИЙ РАЗДЕЛ посвящен синтезу алгоритма определения образцовой дуги орбиты ИСЗ на основе обобщенного Фильтра Калмана. Формулируются основные свойства, которыми должен обладать алгоритм. Значение результата измерения на момент <-к после помехоустойчивой обработки описываются уравнением:

иСС.З = Ь СС.Э ,

к к к к

где - С гСЪЭ.е С*.,:)./: СЬЭ ],

к к 4 к 2 к '

БЛОК - СХЕМА ОБРАБОТКИ ИЗМЕРЕНИЙ

ЛАЗЕРНЫЙ ДАЛЬНОМЕР

ОБРАЗЦОВАЯ

ДУГА ОРБИТЫ «СЗ

ПОМЕХО -УСТОЙЧИВАЯ ОБРАБОТКА

КООРДИНАТЫ ОПТИЧЕСКОЙ ОСИ

* РЕДУКЦИЯ КАТАЛОГ

• ПОМЕХО - ОПОРНЫХ

УСТОЙЧИВАЯ ЗВЕЗД

ОБРАБОТКА |

РИС. 1

r,£ttC2 ~ Расстояние, азимут и угол моста соответственно, и ct^ - последовательность независимых случайных векторов: Е IvCtO ] = О, Е CvCi) vTCt Э ] «К Ctt><5..

к к i и к ki,

h taCtk5,tfc] - ИЗБЭСТНаЯ ФУНКЦИЯ.

Оценка положения и скорости в горизонтальной системе координат

пункта, уточненная по измерению "С*-,,5 находится по соотношению:

Л Л А

aCt 3 = aCt 3 + WCt,3 С uCt,3 - hCaCt,3 3 J. k к к k-i к к к k-t '

где весовая матрица wctk:' вычисляется по формуле: wet з = Kct.y HTctз K"'ct ),

k k k k u k

®ctk3k-i" оценка, полученная по всем предыдущим измерениям и экстраполированная К моменту tk;

KCtic3k.4~ алгоритмическая ковариационная матрица погрешности уточненной оценки.

КС13 = KCt,3, - KCt,3, HTCt,3 [ HCt,3 KCt,3. HTCt,3 + k k k k-i k k-i k k k k-l k .

+ К Ct,3, ] HCt,3 KCt 3, , u k k k k k-l'

где

dhtaCt 3] k

HCt 3 = k

aCt 3 = aC t 3 k k k-i

da

-матрица соответствия измеряемых и оцениваемых параметров;

НС1.Э = к

Ьг с^г с1г

dx Чу ¿2

ас 1 ас 1 11'

с!х ау ¿г

Ас г ас 2 вс 3

с!х ау dz

аС1 3 = аС I )

к к к-1

Экстраполяция оценки *сЧ5к на момент <-.

производится . с

использованием аппроксимации дуги орбиты ИСЗ полиномом 4-ой стоиони

к«»3К ~ 2

а СС.

О к«

к + 1 к I к к

5, = У1 С1. - аС1.Э..

1 к«« к А к.» к I к I

гдв старшие коэффициенты ^ сЧЭк находятся с использованием уравнения движения. Экстраполяция алгоритмической конпри-чциошюя матрицы погрешности оценки осуществляется по Формуло;

КС1. 5, = фсг,5 У (15 фтС< ,1,5 +

к * к ♦ 1 к к к III' 1

» ОС. 1 О 5ТС11 ,15.

к-*!' к к к*1* V

Для обеспечения устойчивости предлагается:

/

- симметризация алгоритмической к'тт^и.'ацизнло)! матрицы:

- регуляризация ковариационной матрицы погрешности и.чм'.ф'.пшл, когда вместо матрицы испольаустся матрица:

к с

и к

К (1,3 I п с11ауГ но., 5 КО., 5, НТ1.1,5 ), и к Ч I к к ■ 1 к

где - параметр, регуляризации •>'->, г>.

Предлагаются и обновив 1ктся спшдепл: щи

ИПТЛ'ЦГ

предотвращения возможных причин расходимости на основе модификации' алгоритмической ковариационной матрицы погрешности оценки. "

Особенность алгоритма определения образцовой дуги орбиты ИСЗ состоит в том, что он предусматривает процесс последовательного уточнения по одному и тому же массиву результатов измерений с использованием априорных параметров траектории видимого движения.

В ЧЕТЕЕРГОМ РАЗДЕЛЕ приведен анализ результатов исследования алгоритма определения образцовой дуги орбиты ИСЗ с помощью аналитических методов' и методов математического моделирования.

Дается описание общего алгоритма определения образцовой дуги, алгоритм имеет встроенную схему калибровки для, выбора его параметров. Предлагаются методы перепривязки априорной траектории видимого движения ИСЗ по данным угломерных и дальномерных измерений.

Приводятся аналитические оценки погрешности перепривязки по измеренным расстояниям или направлениям. Показана высокая помехоустойчивость перепривязки априорной траектории по всему массиву дальномерных измерений. С помощью аналитических методов вычисляются характеристики точности определения расстояний до ИСЗ по априорной оценке скорости и угломерным измерениям. Обсуждаются результаты моделирования (рис.2).

Средние квадратичэскио отклонения погрешностей определения расстояний и направлений на моменты времени в интервале видимого

с)

движения ИСЗ, вычисленные по образцовой дуге орбиты, составляют 2м и 4 угл сек соответственно. Излученные результаты не противоречат результатам метрологической аттестации ИК.

- 20 -

РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ АЛГОРИТМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВОЙ ДУГИ ОРБИТЫ ИСЗ

ТОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АПРИОРНЫХ ДАННЫХ

ПОГРЕШНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ,М 100

ПОГРЕШНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ, УТЛ ПИН 2

ПОГРЕШНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ВРЕМЕНИ В

ТОЧКУ ОЖИДАНИЯ, С -5...10

« СОВМЕСТНАЯ ОБРАБОТКА УТЛ СЕК

3x5

3x3

2x5

2x3

3x5

3x3

2x5

2x3

2

И х М - ЧИСЛО УГЛОМЕРНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ

N •= 1... 3 - КОЛИЧЕСТВО СЕРИЯ НА ВИДИМО« УЧАСТКЕ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ ИСЗ

М = 1... 5 - КОЛИЧЕСТВО СВЕТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ БОРТОВОЙ АППАРАТУРЫ

РИС 2

ВЫВОДЫ

ЬПри определении образцовой дуги орбиты ИСЗ по дальномерно-астрометрическим измерениям необходимо использование помехоустойчивых методов обработки результатов наблюдений как в отношении грубых погрешностей, так и промахов.

2.Предложенный помехоустойчивый метод оценивания, использующий байесовский подход и функции влияния, обеспечивает автоматическую обработку дальномерных и астрометрических измерений при наличии грубых погрешностей и промахов.

3.Разработанный алгоритм астрометрической редукции на основе предложенного метода направляющих косинусов позволяет обеспечить Требуемую точность (1,5 угл сек) при наличии грубых погрешностей з определении экваториальных координат опорных звезд (до 15%) за счет исключения влияния неопределенности в направлении оптической оси астрофотоустановки.

4.Разработанный алгоритм определения образцовой дуги орбиты ИСЗ на основе обобщенного фильтра Калмана позволяет производить уточнение положения и скорости ИСЗ в системе координат рабочего средства как по дальномерным измерениям, так и по астрометрическим измерениям за счет неоднократного уточнения априорных данных по полученным результатам наблюдений.

Б.Предложен мед-од перепривязки априорных данных по дальномерным измерениям и по астрометрическим измерениям. Среднее квадратическое отклонение погрешности перепривязки.по дальномерным измерениям не превышает 0,01с при наличии до 50% грубых погрешностей и промахов.

6.Среднее квадратическое отклонение погрешности определения расстояния не превышает 2м, топоцэнтрического направления- не более 4 угл сек по измерениям расстояний с частотой 0,5Гц и шести ("два по три") астромзтрическим наблюдениям сезтовых импульсов бортовой аппаратур« «а видимом участке траектории движения 'ИСЗ.

7.Результаты исследований внедрены .при метрологической аттестации далыюмерно-астрометрического комплекса 'ИК изделия ЗОКб.

8.Резулътаты метрологической аттестации 'ИК изделия 30Ä6:

- среднее квадратическое отклонение погрешности измерения расстояний: 1,9м (зав N 32) ; 3,2м (зав и 48) ;

- неисключаемая систематическая погрешность изме.рания расстояний: 1,5м (зав н 32) ; 2,4м (зав n 48) ;

- среднее • квадратическое отклонение погрешности измерения направлений-. 3,37угл сек(завм 4I22205I) ; 3,86угл сек(завм 5I22206I).

ОСНОВНЫЕ 'РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЩИХ РАБОТАХ

1-Белкин Н.Д., Билибин C.B., Михеев О.В. .и др- Авторское

свидетельство на изобретение 144060 по заявке N 2261933 от 30.07.79, МКИ G0IS 9/00.

2. Белкин Н.Д., Билибин C.B., Михеев 'О^В. и др- Авторское свидетельство . на изобретение 147230 по заявке м 2261934 от 30.07.79,МКИ G0IS 9/00.

3.Белкин Н.Д., Евстафьев В.К., Михеев Û.B. и др- Авторское свидетельство на изобретение 937657. бюллетень N 23 от 23.06.82. МКИ Е04В 7/08.

?члуил Н.Д., ЕвстаФьез ВН., Михеев О.В. и др. Авторское иизтглыгеэ на изобретение 96SS5?. бюлдзтень м 40 от 30.1052,

' Kil ED.-lB 7/15.

Re;:::uH Ii-Д.. Ннхзез О-В-. Нодехирование изображения ... -гздисго »оба в телевизионных системах- Сб- Материал! ко1Г?ервнци •.--тоиатизашш научных исследований"• ?•!• . ISS7r.

!слубнов П- В- . Ермолазв А-Г-; Нихееэ О-В-. Филатова С-А-. гггз.^гичзские задачи лидарнэго зондирования ат:.гос5ерц .о научных трудов ЕНИИФТРИ. М- . I99Ir-

' ■ :'73>;зиов HB, Лихеев О-В., Пасечный EH., патент >< I8I2535 . заявке » 49.11419/22/036015 от 26.04.91, ПКИ C-0IS 17/ГО.

.'•'з-лзнковз И- В-. Михеев О-В • Савостьянов К-К-. . тподь^саанко j стоЛчигого иетода оценки саранэтрсз при з i сологнчаскои аттестации лазерно - астрометрнческнх средств I5C3- Измерительная техника. U-. м 5 1593Г-

"-"i lata vs. S.A.., Ert.-.c¡i ayev A. G. , eoiubtsov P. V. , Kikheev О. V i j h: ati en of the Lidar-Dised Measurement Computer Sutern, Int '•"•S'.I -we ar.d Pernote Sensing Symposium IGARSS'Q2, May ¿ä-ZTl, 1693 ..•гдоп, r.--.<as. Acs tracts of lEEE'URSI meeting.

r,/l! 2

iO гл-\з.