Космическая техника. Космонавтика. Космические аппараты

Журнал "Системы анализа и обработки данных" (до 2021г назывался "Научный вестник НГТУ") основан в 1995 году на базе Новосибирского государственного технического университета. Печатная версия журнала зарегистрирована в Министерстве РФ по делам печати, телевещания и средств массовых коммуникаций в 2000 году. Свидетельство о регистрации ПИ № ФС77-76010 от 03.07.2019 г. Периодичность выхода издания - раз в три месяца (4 номера в год). Научно-технические статьи, направленные в адрес журнала, проходят рецензирование и редактирование. Публикация статей бесплатная. В журнале "Системы анализа и обработки данных" (до 2021г назывался "Научный вестник НГТУ") публикуются оригинальные статьи по следующим группам специальностей: 05.13.00 - Информатика, вычислительная техника и управление (05.13.01; 05.13.11; 05.13.17; 05.13.18), 05.11.00 - Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы (05.11.07; 05.11.16; 05.11.17). До 2021 года журнал назывался "Научный вестник Новосибирского государственного технического университета".

Журнал "Системы анализа и обработки данных" (до 2021г назывался "Научный вестник НГТУ") основан в 1995 году на базе Новосибирского государственного технического университета. Печатная версия журнала зарегистрирована в Министерстве РФ по делам печати, телевещания и средств массовых коммуникаций в 2000 году. Свидетельство о регистрации ПИ № ФС77-76010 от 03.07.2019 г. Периодичность выхода издания - раз в три месяца (4 номера в год). Научно-технические статьи, направленные в адрес журнала, проходят рецензирование и редактирование. Публикация статей бесплатная. В журнале "Системы анализа и обработки данных" (до 2021г назывался "Научный вестник НГТУ") публикуются оригинальные статьи по следующим группам специальностей: 05.13.00 - Информатика, вычислительная техника и управление (05.13.01; 05.13.11; 05.13.17; 05.13.18), 05.11.00 - Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы (05.11.07; 05.11.16; 05.11.17). До 2021 года журнал назывался "Научный вестник Новосибирского государственного технического университета".

Пособие содержит учебные материалы: тексты на английском языке, словарные терминологические блоки, предтекстовые и послетекстовые лексико-грамматические упражнения, способствующие пониманию и осмыслению прочитанного, а также упражнения, направленные на развитие навыков перевода. Особое внимание уделяется упражнениям для развития навыком устной речи по профессиональной тематике.

Журнал "Системы анализа и обработки данных" (до 2021г назывался "Научный вестник НГТУ") основан в 1995 году на базе Новосибирского государственного технического университета. Печатная версия журнала зарегистрирована в Министерстве РФ по делам печати, телевещания и средств массовых коммуникаций в 2000 году. Свидетельство о регистрации ПИ № ФС77-76010 от 03.07.2019 г. Периодичность выхода издания - раз в три месяца (4 номера в год). Научно-технические статьи, направленные в адрес журнала, проходят рецензирование и редактирование. Публикация статей бесплатная. В журнале "Системы анализа и обработки данных" (до 2021г назывался "Научный вестник НГТУ") публикуются оригинальные статьи по следующим группам специальностей: 05.13.00 - Информатика, вычислительная техника и управление (05.13.01; 05.13.11; 05.13.17; 05.13.18), 05.11.00 - Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы (05.11.07; 05.11.16; 05.11.17). До 2021 года журнал назывался "Научный вестник Новосибирского государственного технического университета".

Журнал "Системы анализа и обработки данных" (до 2021г назывался "Научный вестник НГТУ") основан в 1995 году на базе Новосибирского государственного технического университета. Печатная версия журнала зарегистрирована в Министерстве РФ по делам печати, телевещания и средств массовых коммуникаций в 2000 году. Свидетельство о регистрации ПИ № ФС77-76010 от 03.07.2019 г. Периодичность выхода издания - раз в три месяца (4 номера в год). Научно-технические статьи, направленные в адрес журнала, проходят рецензирование и редактирование. Публикация статей бесплатная. В журнале "Системы анализа и обработки данных" (до 2021г назывался "Научный вестник НГТУ") публикуются оригинальные статьи по следующим группам специальностей: 05.13.00 - Информатика, вычислительная техника и управление (05.13.01; 05.13.11; 05.13.17; 05.13.18), 05.11.00 - Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы (05.11.07; 05.11.16; 05.11.17). До 2021 года журнал назывался "Научный вестник Новосибирского государственного технического университета".

Материал данного электронного учебного пособия изучается студентами в рамках дисциплины «Конструкция и проектирование изделий ракетно-космической техники», рассчитанной на три семестра. Электронный контент «Конструкция и проектирование изделий ракетно-космической техники» состоит из двух частей: 1) Конструирование изделий ракетно-космической техники; 2) Основы проектирования ракет-носителей. Во второй части контента приведена историческая справка о развитии ракетно-космической техники, обсуждаются этапы проектирования, приведены сведения о ракетно-космическом комплексе. Обсуждаются вопросы сбора и обработки статистических данных, анализируются общие технические требования и тактико-технические требования при создании РН. Анализируются вопросы определения объёмно-габаритных характеристик и построения компоновочной схемы, методики расчета масс основных элементов конструкции и определения массоинерционных и центровочных характеристик проектируемых РН. Рассматриваются разгонные и апогейные ракетные блоки, а также вопросы совершенствования средств выведения в космос полезных нагрузок.

Реализовано разрешение целочисленной неоднозначности псевдофазовых измерений при высокоточном абсолютном местоопределении потребителя в глобальных навигационных спутниковых системах (ГНСС). Рассмотрены детали алгебраических методов преодоления недостатка ранга, возникающего при использовании процедуры разрешения. Предложены и исследованы модели измерений на исходных частотах GPS и ГЛОНАСС. Показана особенность модели измерений ГЛОНАСС, связанная с частотным разделением каналов. Описан фильтрационный метод, позволяющий исключить влияние ионосферных задержек сигналов на оценки координат потребителя при обработке измерений на исходных частотах GPS и ГЛОНАСС.Продемонстрированосущественноеповышениеоперативностивысокоточногоместоопределенияпоизмерениям системы GPS за счет разрешения целочисленной неоднозначности псевдофазовых измерений. Для системы ГЛОНАСС приведены предварительные результаты. Проведено сравнение качества местоопределения потребителя при использовании разделенных спутниковых поправок, вычисленных по локальной и глобальной сетям наземных станций сбора измерений

В пособии рассмотрены основные характеристики существующих и перспективных ракет-носителей космического назначения легкого, среднего и тяжелого классов. Описаны требования, предъявляемые к космическому аппарату со стороны ракеты-носителя.

Рассмотрены вопросы расчета собственных колебаний конструкции космического летательного аппарата с применением метода синтеза форм колебаний в виде метода жестких границ по Крейгу — Бэмптону.

В конспекте лекций по курсу модульное проектирование микроспутников излагаются критерии классификация космических аппаратов, основные стадии и этапы создания микроспутников, дается описание основных бортовых систем микроспутников. Конспект лекций разработан на межвузовской кафедре космических исследований.

Конспект лекций по дисциплине «Радиотехнические комплексы контроля полёта и управления микро/наноспутников» рассчитан на ознакомление с основами разработки электронных систем технологического назначения, применяемых в микро- и наноспутниках.

В пособии рассматриваются особенности построения приемников навигационных сигналов, методы поиска навигационных сигналов и слежения за ними. Пособие разработано на каф. РТУ радиотехнического факультета для магистрантов направления подготовки 210400.68 (Радиотехника). Занятия в семестре А.

Учебное пособие составлено в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ФГОС ВО) по направлениям подготовки бакалавров 27.03.04 «Управление в технических системах», 15.03.06 «Мехатроника и робототехника», 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» и Учебных планов этих направлений, утвержденных Ученым советом МГОТУ. В учебном пособии содержатся основные аспекты анализа, синтеза, идентификации систем автоматического управления для определения показателей их качества.

Статья посвящена разработке методов проектирования траекторий космического аппарата для космических миссий, предусматривающих повышение наклонения орбиты космического аппарата к эклиптике путем использования малозатратных гравитационных маневров около планет и их спутников, а также малых тел Солнечной системы. Основное внимание уделено разработке с учетом точных эфемерид алгоритмов синтеза цепочек многократных гравитационных маневров, реализация которых приводит к существенному повышению орбиты космического аппарата над плоскостью эклиптики. Представлены полученные авторами полные аналитические формулы изменения наклонения при выполнении гравитационного маневра в общем случае эллиптичности орбит космического аппарата и планеты-партнера

В методических указаниях содержатся учебные материалы: тексты на английском языке, словарные терминологические блоки, предтекстовые и послетекстовые лексико-грамматические упражнения, способствующие пониманию и осмыслению прочитанного, а также упражнения, направленные на развитие навыков перевода. Особое внимание уделено упражнениям на развитие навыков устной речи по профессиональной тематике.

Элементы теории гироскопа и его применение для управления космическими аппаратами. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Впервые в России разработаны теория и методические основы, подходы и принцип создания, развития и целевого использования инновационных космических микросистем в корпусе как основы макроуровня перспективных микроспутников. Прогрессивная технология позволяет снизить массогабаритные характеристики изделия, его энергопотребление, повысить функциональность в единице объема, сократить цикл «разработка– выпуск» новых космических аппаратов

В работе проведена экспериментальная оценка изменения рабочих характеристик образца оптического элемента в зависимости от толщины нанесенной на него пленки загрязнения. В качестве источников загрязнения были выбраны покрытия солнцезащитных бленд, находящиеся в непосредственной близости от чувствительной к загрязнению оптической системы космического аппарата. Была проведена серия экспериментов по нанесению пленок загрязнения различной толщины на образец оптического элемента. По предварительным оценкам толщина загрязнения в течение всего срока активного существования комического аппарата не превысит 3500 Å

Представлены результаты наблюдения сигналов глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС с помощью программно-аппаратного комплекса, созданного на базе радиотелескопа РТ-7,5 МГТУ им. Н.Э. Баумана. Описаны методики калибровки измерительной системы с использованием радиоизлучения Солнца.

Моделирование целевого функционирования космических аппаратов наблюдения с учетом энергобаланса. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Методика выбора основных проектных характеристик и конструктивного облика космических аппаратов наблюдения. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

С помощью проведенной формализации поиска баллистических сценариев с последующим адаптивным привлечением десятков миллионов вариантов построен высокоточный алгоритм синтеза цепочек гравитационных маневров, меняющих наклонение. Его использование приводит в результате к значительному изменению наклонения орбиты исследовательского КА без значительных затрат рабочего тела за разумное время проведения миссии

В работе представлены результаты выполненной НИИ Радиоэлектронной техники МГТУ им. Н.Э. Баумана разработки комплекса аппаратно-программных средств внешнетраекторных измерений высокодинамичных объектов. В комплексе реализован принцип определения параметров траектории объекта путем приема и обработки ретранслированных с борта объекта сигналов глобальных навигационных спутниковых систем.

Приведены результаты экспериментального и теоретического моделирования динамики раскрытия солнечных батарей различных кинематических схем, схемы экспериментальных установок. Выполнено сравнение результатов расчетов с экспериментально зафиксированными параметрами процесса. Отмечена хорошая сходимость, позволяющая сделать вывод о достоверности метода расчета.

Предложен подход к рациональному выбору энергетических характеристик амортизатора трансформируемого механического посадочного устройства возвращаемого космического аппарата в рамках конструктивных ограничений, а также ограничений по перегрузкам, клиренсу, устойчивости. Разработана модель динамики движения такого аппарата с момента контакта с посадочной поверхностью. Корпус возвращаемого космического аппарата и элементы его посадочного устройства рассматриваются как структурно сложная механическая система с внутренними связями.

Использование существующих глобальных спутниковых связных систем (ССС) общего назначения для управления малоразмерными космическими аппаратами (МКА) в настоящее время является перспективным и малозатратным направлением. Наиболее подходящей для выполнения задачи является система ГЛОБАЛСТАР. Впервые канал связи с использованием этой системы был реализован на наноспутнике ТНС-0 № 1 в 2005 г В статье приведены результаты сравнительного анализа экспериментальных данных, полученных с ТНС-0 № 1 и компьютерного моделирования условий полета на программном комплексе «ЗРВ ТНС-0». Определены условия благоприятной связи, при которых технология управления МКА с использованием сети ГЛОБАЛСТАР является весьма эффективной, малозатратной и эксплуатационно-удобной и реализуема как в стационарном, так и в мобильном вариантах. Установлено, что область пространства, где связь возможна, представляет собой т. н. «конус связи», в котором должны одновременно находиться МКА, КА ГЛОБАЛСТАР и наземная станция сопряжения. Указаны конкретные причины отсутствия связи, даны практические рекомендации по повышению количества и продолжительности сеансов связи. Предложен новый способ организации канала связи с использованием ССС ГЛОБАЛСТАР, приведены результаты наземных испытаний.

Рассмотрена задача Булгакова о максимизации евклидовой нормы решения линейной стационарной системы в фиксированный момент времени на множестве кусочно-непрерывных, ограниченных по модулю скалярных управлений. Предложен закон построения управления в виде функции от времени и состояния системы и сформулированы условия, при которых такое управление является решением рассмотренной задачи.

В условиях ресурсных ограничений, связанных с электронной компонентной базой (ЭКБ) зарубежных производителей для применения в бортовых ретрансляторах, задача разработки СВЧ-изделий на отечественной ЭКБ приобретает все большую актуальность В настоящей работе представлены результаты разработки малошумящего усилителя, представляющего собой микросборку на ЭКБ отечественного производства, удовлетворяющей требованиям. Микросборка спроектирована на основе серийно выпускаемых транзисторов типа 3П398 (г. Великий Новгород). В работе показаны конструктивные и схемотехнические решения, используемые при создании МШУ -диапазона, приведены результаты расчетов характеристик усиления, шумовой температуры, согласования по входу и выходу, сделана оценка стабильности. Проектирование производилось с использованием САПР MWO AWR. Сравнение с зарубежными аналогами позволяет сделать вывод о том, что данная микросборка на сегодняшний день по своим техническим характеристикам находится на уровне зарубежных аналогов, применяемых в космической технике. Также рассмотрен и предложен схемотехнический способ увеличения сроков работы транзисторов.

Выбор основных проектных характеристик и конструктивного облика межорбитальных транспортных аппаратов с электрореактивными двигательными установками с использованием системы Solid Works. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Рассматривается механизм обеспечения единого времени, описывается его формальная модель, выводятся оценки времени распространения маркеров времени. Рассматривается работа в условиях сбоев в сети и приведено сравнение с результатами имитационного моделирования.

Система энергоснабжения бортового комплекса космических аппаратов. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Оптимальное сканирование космическим аппаратом поверхности Земли. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

АО «Корпорация “ВНИИЭМ”» развивает два основных направления создания космических комплексов (КК) дистанционного зондирования Земли: 1) КК оперативного мониторинга техногенных и природных чрезвычайных ситуаций на базе спутников «Канопус-В» и 2) КК гидрометеорологического назначения на базе спутников «Метеор-М». Для обоих видов КК приведены составы решаемых задач, орбитальные характеристики, параметры бортовых комплексов аппаратуры, планируемые сроки запусков очередных спутников, направления дальнейших разработок перспективных космических аппаратов

На сегодняшний день для мониторинга лесов, оценки лесных земель и постановки их на кадастровый учет разрабатываются новейшие бесконтактные методы и технологии изучения лесного фонда. Применение воздушного лазерного сканирования при инвентаризации лесов призвано решить стоящие перед лесоустройством задачи. Лазерное сканирование – единственный метод сбора данных о реальной поверхности, покрытой лесной растительностью, который позволяет получать данные о форме, местоположении и отражательной характеристике исследуемых лесных объектов. Результатом воздушного лазерного сканирования является 3D-массив лазерных отражений с плотностью до нескольких десятков точек на 1 м2 и точностью определения их координат менее 10 см в плане и по высоте. Для съемки используются различные сканирующие системы импортного производства. Воздушное лазерное сканирование растительного покрова Земли по множеству характеристик в настоящее время превосходит все существующие технологии оценки количественных и качественных характеристик древостоев. Этот метод оценки и инвентаризации лесов не имеет конкурентов в сфере мониторинга и таксации лесных насаждений, обладает достаточной точностью картографирования древесной растительности, вплоть до подеревной съемки земель, покрытых лесом. Предложенная нами методика определения таксационных показателей (породного состава, густоты, запаса, высоты и диаметра древостоев) прошла проверку на лесном участке Всеволожского района Ленинградской области. Породный состав и густота устанавливались по горизонтальным проекциям крон деревьев, высота деревьев – с помощью программного обеспечения Global Mapper, их средний диаметр – по известным в таксации уравнениям связи диаметра и высоты. Запас насаждения рассчитывался по формулам Дементьева, Денцина и Кювье. Установлено, что результаты определения таксационных показателей посредством воздушного лазерного сканирования могут использоваться при мониторинге лесов наравне с данными глазомерно-измерительной таксации, поскольку полученные сведения о древостое не выходят за пределы допустимых ошибок, указанных в лесоустроительной инструкции. Для цитирования: Ковязин В.Ф., Виноградов К.П., Киценко А.А., Васильева Е.А. Воздушное лазерное сканирование для уточнения таксационных характеристик древостоев // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 6. С. 42–54. DOI: 10.37482/0536-1036- 2020-6-42-54
Nowadays the latest non-contact methods and technologies for studying the forest fund are being developed for forest monitoring improvement, forest lands assessment and their cadastral registration. It is the use of airborne laser scanning (ALS) in forest inventory that is designed to solve the challenges forest management facing. Laser scanning is the only method of collecting data on the real surface covered with forest vegetation, which allows to obtain data on the shape, location and reflectivity of the studied forest objects. The result of ALS is a 3D array of laser reflections with a density of up to several dozens of points per 1 m2 and accuracy of determining their coordinates of less than 10 cm in plan and height. Various imported scanning systems are used for surveying. The ALS of the Earth’s vegetation cover is superior to all existing technologies for assessing the quantitative and qualitative parameters of forest stands in a set of characteristics. This method of assessment and inventory of forests has no competitors in the field of monitoring and valuation of forest stands. It also has sufficient accuracy in mapping woody vegetation, up to the tree survey of forested lands. The article proposes a method for determining valuation indicators: species composition, density, stock, height and diameter of forest stands according to the results of ALS in the forest area of the Vsevolozhsk district (Leningrad region). The species composition and density were determined by horizontal projections of tree crowns. The heights of the trees were determined using the Global Mapper software, and their average diameter was found using the diameter and height relationship equations known in forest valuation. The planting stock was calculated using the equations of Dementiev, Dentsin and G. Cuvier. It was found that the results of determining the valuation indicators by means of ALS can be used in forest monitoring along with the data of visual valuation, since the obtained information on the forest stand stays within the limits of permissible errors specified in the forest management instruction. For citation: Kovyazin V.F., Vinogradov K.P., Kitcenko A.A., Vasilyeva Е.A. Airborne Laser Scanning for Clarification of the Valuation Indicators of Forest Stands. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 6, pp. 42–54. DOI: 10.37482/0536-1036- 2020-6-42-54

В кватернионной постановке рассмотрена задача оптимальной переориентации плоскости орбиты космического аппарата (КА). Управление (ускорение от вектора реактивной тяги, ортогональной плоскости орбиты) ограничено по модулю. Необходимо минимизировать затраты энергии на процесс переориентации плоскости орбиты КА. Рассмотрен актуальный частный случай задачи, когда орбита КА является круговой, а управление принимает постоянные значения на отдельных участках активного движения КА. Построен оригинальный генетический алгоритм нахождения траекторий оптимальных перелётов КА. При применении этого способа не требуется какая-либо информация о неизвестных начальных значениях сопряжённых переменных. Приведены примеры численного решения задачи для случая, когда отличие между начальной и конечной ориентациями орбиты КА составляет единицы градусов в угловой мере. При этом конечная ориентация плоскости орбиты КА соответствует ориентации плоскости орбиты спутников отечественной орбитальной группировки ГЛОНАСС.

Разработан алгоритм решения двухточечной краевой задачи по выбору номинальной точки схода с круговой орбиты, из которой спускаемый аппарат может достигнуть заданного места посадки без бокового маневра. Предложен способ и дан пример построения области начальных условий применительно к посадке на космодром Восточный

Основы устройства и моделирования целевого функционирования космических аппаратов наблюдения. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

В марте 2015 г. исполняется 10 лет с начала летных испытаний первого российского технологического наноспутника ТНС-0 № 1. Спутник был разработан в ФГУП «Российский НИИ космического приборостроения» (ныне ОАО «Российские космические системы») и предназначался для испытаний в реальных космических условиях ряда новых устройств и технологий, представляющих профессиональный интерес. Запуск спутника осуществлен с борта Международной космической станции (МКС) ручным способом. ТНС-0 № 1 успешно выполнил программу летных испытаний и послужил основой для дальнейших разработок

Предложен параллельный алгоритм параметрического синтеза семейства управляемых линеаризованных комбинированных динамических систем, конфигурация областей устойчивости которых в пространстве параметров обратных связей зависит от некоторых медленно изменяющихся конструктивных параметров. Реализован параметрический синтез системы угловой стабилизации вращающегося вокруг продольной оси упругого стержня под действием продольного ускорения, позволяющий существенно уменьшить ошибки системы стабилизации и характерное время регулирования сразу во всем диапазоне медленного возрастания угловой скорости вращения стержня

Обсуждаются методические вопросы исследования эффективности ракетно-космической техники. Рассматриваются вопросы моделирования целевого функционирования высокопроизводительных космических аппаратов детального оперативного наблюдения. Разрабатываются модели и алгоритмы для оценки основных показателей эффективности: разрешающей способности на местности при съёмке, периодичности наблюдения заданных объектов, оперативности доставки видеоинформации на Землю и производительности космической системы наблюдения.

Организационно-технические системы подготовки и обеспечения полета ракет-носителей и космических аппаратов. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Электронная библиотека типовых решений в автоматизированном проектировании и конструировании ракет-носителей. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Испытания материалов и элементов конструкций радиоэлектронных средств космических аппаратов. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Представлено описание некоторых имитационных моделей различного типа, описывающих функционирование ракетно-космической техники на разных этапах жизненного цикла. В качестве примера дается описание моделей, имеющих отношение к ракетам-носителям, а также к космических аппаратам дистанционного зондирования Земли. Подготовлено на кафедре космического машиностроения имени генерального конструктора Д.И. Козлова Самарского университета.