Патенты автора Рябиков Виктор Сергеевич (RU)
Изобретение относится к космической технике, в частности к способам управления ориентацией и стабилизацией космического аппарата. Способ динамичной высокоточной ориентации и стабилизации космического аппарата заключается в использовании гиродинов в качестве исполнительных органов, которые позволяют обеспечить управление космическим аппаратом при поворотах КА на заданные углы по крену, рысканью и тангажу. В высокодинамичном режиме используется в приводе управления гироузлом двигатель, вал которого соединяется с ним напрямую. Для стабилизации КА используется в приводе управления гироузлом двигатель, вал которого соединяется с ним через редуктор. Обеспечивается возможность переключения режима работы гиродина с высокой динамикой на режим с высокой стабилизацией, и наоборот. 2 ил.
Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для управления движением космических аппаратов (КА) при осуществлении очистки космоса от мусора. КА содержит корректирующую двигательную установку, исполнительный орган очистки мусора, формирователи углового управления, систему обнаружения частиц мусора, микроЭВМ, по осям тангажа, крена и рысканья асимметричные формирователи управления, устройства управления и датчики компонент кинетического момента, соединенные определенным образом. Устройство обеспечивает экономичный режим расхода рабочего тела, позволяющий увеличить ресурс работы КА до требуемых значений, быстрый поворот вокруг центра масс, высокую живучесть в виду того, что при выходе из строя формирователей углового управления или асимметричных формирователей управления работоспособность КА сохраняется. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.
Устройство формирования механического момента электромагнитом в магнитной системе ориентации космического аппарата (КА) содержит электромагнит с двумя катушками индуктивности, релейный узел с разъемом, два электронных устройства, каждое из которых содержит устройство управления, мостовую схему на полупроводниковых силовых элементах, микро-ЭВМ и два оптронных узла, соединенные определенным образом. Обеспечивается повышение надежности работы магнитной системы ориентации КА, повышение точности ориентации. 1 ил.
Группа изобретений относится к космической технике. Способ управления движением КА заключается в автоматической компенсации ошибок бесплатформенной системы ориентации, входящей в систему управления ориентацией КА, вызванных систематическими погрешностями блока датчиков угловой скорости, используя сравнение показаний блока датчиков угловой скорости с показаниями блока звездных датчиков в устройствах коррекции ошибки. Устройство управления включает в себя центральную ЭВМ, бесплатформенную систему ориентации, блок звездных датчиков, исполнительные органы, устройство ориентации КА, содержащее солнечный датчик и трехмерный магнитометр или датчик ИК-вертикали, соединенные с микро-ЭВМ, устройство управления ориентацией солнечных батарей, приемник спутниковой навигации, электромагнитную систему управления, электромагниты которой устанавливаются непосредственно на корпусе КА по осям X, Y, Z. Трехмерный магнитометр является общим для устройства ориентации КА и электромагнитной системы управления. Техническим результатом группы изобретений является обеспечение надежности и живучести КА при высокой точности ориентации. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Группа изобретений относится к управлению относительным движением космического аппарата (КА) путем его взаимодействия с геомагнитным полем. В способе определяют компоненты кинетического момента, накопленного инерционными исполнительными органами (ИО) КА, и геомагнитной индукции - по осям X, Y, Z. По этим данным формируют сигналы разгрузочных магнитных моментов по каждой оси X, Y, Z. Устройство включает в себя датчики указанных компонент кинетического момента и геомагнитной индукции, подключенные к входам блока управления, и магнитные ИО для формирования разгрузочных магнитных моментов. Введены также три цифро-аналоговых преобразователя, три компаратора, три элемента «И», три электронных ключа - обеспечивающих формирование магнитными ИО оптимальных по X, Y, Z - компонентам геомагнитной индукции разгрузочных моментов. Техническим результатом является снижение расхода электроэнергии (и выделения тепла) магнитными ИО. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Группа изобретений относится к способам и средствам магнитной ориентации спутников, преимущественно малых космических аппаратов (КА). Способ включает измерение векторов индукции магнитного поля Земли и кинетического момента, накопленного системой «корпус КА-маховик». По измеренным параметрам формируют сигналы на исполнительные электромагнитные устройства для предварительного успокоения КА. С помощью двигателя-маховика (установленного по оси тангажа) проводят гиростабилизацию и управление движением КА по тангажу. Разгрузку маховика проводят с помощью указанных электромагнитных устройств. Управление этими процессами осуществляет микроЭВМ, взаимодействующая с бортовой ЭВМ, связанной по каналу телеметрии с наземным центром. Техническим результатом группы изобретений является повышение технико-эксплуатационных характеристик и надежности системы ориентации, главным образом малых КА. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области космического приборостроения и может быть использовано при создании и эксплуатации гирокомпасной системы ориентации (ГСО) ИСЗ для около круговых орбит. Технический результат - повышение точности. Для этого обеспечивают трехканальную автокомпенсацию инструментальных погрешностей системы путем построения приборной орбитальной системы координат (ОСК), номинально совпадающей с текущей ОСК, при неограниченных курсовых углах ИСЗ, совершения программных поворотов ИСЗ на четыре заданных курсовых угла, выработки и введении представительных (более полных) поправок на погрешности системы по крену, курсу и тангажу в соответствии с приведенными алгоритмами при сохранении динамики и непрерывности режима гирокомпасирования системы. При этом рассмотрен вариант технического решения задачи о программных поворотах ИСЗ с заданной скоростью на любые курсовые углы для бортовой научной аппаратуры и для коррекции высоты и плоскости орбиты при сохранении режима и точности работы системы. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для ориентации космических аппаратов (КА). Система ориентации КА с использованием бесплатформенного орбитального гирокомпаса (БОГК) содержит прибор ориентации по Земле (ПОЗ), блок гироскопических измерителей угловых скоростей (БИУС), программный модуль управления (ПМУ), одиннадцать сумматоров, три модуля усиления (МУ), пять интеграторов, четыре модуля компенсации взаимовлияния каналов (МКВК), косинусный преобразователь (КП), синусный преобразователь (СП), два ключа. В установившемся режиме ориентации измеряют разности сигналов ПОЗ и выходных сигналов БОГК в каналах крена и тангажа, корректируют показания БИУС в каналах крена и курса, тангажа, поворачивают КА по курсу на девяносто градусов с замещением канала гирокомпасирования крена на канал гирокомпасирования тангажа, продолжают ориентированный орбитальный полет, вводят в сигнал коррекции в канале тангажа сигнал автокомпенсации ошибок ПОЗ по тангажу, вычисляют сигнал коррекции БОГК в канале тангажа, дожидаются завершения переходных процессов в контуре ориентации, запоминают накопленное значение сигнала автокомпенсации в канале тангажа и отключают его накопление, выполняют обратный поворот КА по курсу, производят обратное замещение каналов крена и тангажа БОГК, вводят в канал коррекции БОГК по тангажу значение сигнала автокомпенсации в качестве поправки на детерминированную ошибку ориентации БОГК в канале тангажа, вычисляют сигнал коррекции в канале тангажа, вводят в разностный сигнал для каналов крена и курса сигнал автокомпенсации детерминированных ошибок ПОЗ по крену, вычисляют новый сигнал коррекции БОГК в каналах крена и курса. Изобретение позволяет компенсировать ошибки ориентации КА относительно орбитальной системы координат. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Гирокомпасная система ориентации искусственного спутника Земли (ИСЗ) содержит инфракрасный построитель местной вертикали по каналу крена, восемь сумматоров, три усилительно-преобразующих устройства, блок гироскопических датчиков угловых скоростей (БДУС) по каналу крена, три интегратора, БДУС по каналу курса, три задатчика орбитальной угловой скорости, ПМВ по каналу тангажа, БДУС по каналу тангажа, два преобразователя координат, задатчик программных курсовых углов, дифференцирующее устройство, задатчик проекций орбитальной угловой скорости на оси крена и тангажа ИСЗ, соединенные определенным образом. Обеспечивается орбитальная ориентация ИСЗ при отработке заданных программных курсовых углов. 5 ил.
Группа изобретений относится к бесплатформенным системам ориентации (БСО) космических аппаратов (КА) с гироинерциальными и астронавигационными элементами. Предлагаемый способ состоит в компенсации ошибок БСО, вызванных систематическими погрешностями датчиков угловой скорости (ДУС). Он основан на сравнении показаний ДУС и датчиков астроориентации (ДАО). Оценку погрешности ДУС формируют изодромным преобразованием результата сравнения сигналов углового положения КА, измеренного блоком ДАО и вычисленного в вычислительном устройстве БСО по показаниям ДУС. Сигнал оценки погрешности ДУС на выходе изодромного звена формируют во время подключения к управлению блока ДАО. Этот сигнал запоминают на время отключения от управления блока ДАО. Одновременно осуществляют непрерывное вычитание полученного сигнала из показаний ДУС. В составе показаний этих ДУС отражены абсолютная угловая скорость КА и ошибка, вызванная систематическими погрешностями. Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит БСО, блок ДАО, исполнительные органы. Блок гироинерциальных измерителей БСО составлен из однокомпонентных ДУС. Вычислительное устройство осуществляет интегрирование кинематических уравнений по информации от ДУС. Вычислительные модули включают в себя изодромные звенья, сумматоры и элементы сравнения. Техническим результатом группы изобретений является повышение точности ориентации КА при непрерывном режиме эксплуатации КА за счет постоянной автоматической компенсации ошибок БСО. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретения относятся к управлению угловым движением космических аппаратов (КА) и, в частности, к гироскопическим системам ориентации КА, снабженным аппаратурой наблюдения (АН) наземных объектов, на околокруговой орбите. При работе таких КА требуется исключение бокового сдвига изображения наземных объектов, например, в фокальной плоскости АН, вызванного суточным вращением Земли. Для этого КА разворачивают на путевой курсовой угол по закону косинуса с круговой частотой, равной орбитальной угловой скорости. Согласно предлагаемому способу одновременно с поворотом КА по курсу поворачивают КА на путевой угол крена по закону синуса с той же частотой. В результате приборная путевая плоскость, образованная осями крена и курса, оказывается повернутой относительно линии узлов орбиты на постоянный угол, равный амплитуде путевого угла. Поэтому в установившемся режиме энергия затрачивается не на повороты по курсу и крену, а лишь на угловую стабилизацию КА для противодействия внешним возмущающим воздействиям. Поворот визирной оси АН по крену относительно орбитальной системы координат в сторону наблюдаемых наземных объектов выполняют с учетом текущего программного угла поворота по крену. Предлагаемое устройство включает в себя приборное обеспечение для реализации описанного выше способа. Техническим результатом изобретений является исключение колебательного движения КА по курсу относительно плоскости орбитальной системы координат, а также запаздывания отработки программного угла курса и снижение тем самым расхода энергии, потребного для работы КА на орбите. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Предлагаемое техническое решение относится к области космической техники и может быть использовано при создании гирокомпасной системы ориентации искусственного спутника Земли для околокруговой орбиты. Предложенное изобретение направлено на устранение влияния постоянной погрешности построителя местной вертикали (ПМВ) по крену и других погрешностей, действие которых эквивалентно погрешности ПМВ, на погрешности системы ориентации по крену и курсу без ухудшения динамики контуров коррекции системы. Заявленная гирокомпасная система ориентации искусственного спутника Земли содержит построитель местной вертикали по каналу крена, пять сумматоров, три усилительно-преобразующих устройства, блок датчиков угловых скоростей, три интегратора, три задатчика программной угловой скорости, блок формирования поправок по курсу и крену (БФП) и программно-временной задатчик режимов. Причем БФП выполнен в виде последовательно соединенных нормально разомкнутых контактов первого коммутатора, фильтра шумовых сигналов, например апериодического звена, цифрового арифметического устройства, масштабирующего устройства и нормально разомкнутых контактов второго коммутатора. 2 ил.
