ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРОГОВЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПОГРЕШНОСТЕЙ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА КОМБИНИРОВАНИЯ
НЕРАВНОТОЧНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ МАНЕВРИРУЮЩИХ СПУТНИКОВ 

Сергей Владимирович Логунов, кандидат технических наук, докторант, Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского (Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Ждановская, 13), E-mail: skobarik83@rambler.ru
Евгений Васильевич Благодыренко, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры космической радиолокации и радионавигации, Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского (Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Ждановская, 13), E-mail: blagodyrenroev@mail.ru
Игорь Станиславович Герасименко, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры космической радиолокации и радионавигации, Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского (Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Ждановская, 13), E-mail: iger60@mail.ru
Николай Александрович Куприянов, кандидат технических наук, доцент кафедры конструкции и эксплуатации авиационной техники, Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков имени Героя Советского Союза А. К. Серова (Россия, Краснодарский край, г. Краснодар-5), E-mail: sektor-ussr@rambler.ru

Актуальность и цели. Задача недопущения орбитальных инцидентов требует обеспечения контроля заселенности рабочих и промежуточных орбит многоспутниковых космических систем с высокоточным определением текущих навигационных параметров каждого наблюдаемого спутника как с учетом движения объектов по круговым орбитам, так и маневрирующих с включенными ионными двигателями. Используемые для наблюдения спутников разнотипные средства (оптические и радиолокационные) обладают взаимодополняющими характеристиками, обобщение которых позволило бы проводить всесуточные всепогодные измерения текущих навигационных параметров маневрирующих спутников и вести их каталог с точностями, соответствующими разбросу по координатам в пределах десятков сантиметров. При обобщении результатов существенно неравноточных измерений возникает противоречие между методами формирования опорной орбиты спутника, полученной по результатам измерений радиолокационными средствами, и необходимым условием попадания опорной орбиты в область разброса оценок текущих навигационных параметров при проведении сеанса измерений оптическими средствами для их совместной обработки. Материалы и методы. Для решения данной задачи авторы предлагают комбинирование и комплексирование неравноточных измерений, которые, в свою очередь, требуют определить пороговые значения погрешностей измерений. Выбор пороговых значений погрешностей измерений связан с самим понятием существенно неравноточных измерений текущих навигационных параметров. Показано, что порог, при котором происходит переход от комбинирования к комплексированию неравноточных измерений, будет определяться соотношением величин среднеквадратического отклонения различных средств измерений. Учтено, что размер доверительного интервала в точке скачкообразного изменения доверительного интервала оцениваемых текущих навигационных параметров спутника со стороны участка прогноза определяется величинами среднеквадратического отклонения прогноза, а размер доверительного интервала со стороны участка измерений определяется инструментальной погрешностью оптического средства. Это позволило рассматривать область инструментальной погрешности оптического средства по каждому измерению как новую границу доверительного интервала случайной величины, имеющей распределение с параметрами, соответствующими окончанию участка прогноза. Затем, используя известные положения теории вероятностей, были определены пороговые значения погрешностей. Результаты. Установлена зависимость между пороговой величиной доверительной вероятности и соответствующим значением гарантийного коэффициента. Получены значения векторов пороговых значений погрешностей для оценок текущих навигационных параметров спутников, которые формируются при переходе с одного участка измерений или прогноза на другой при известных векторах оценок погрешностей текущих навигационных параметров. Это позволяет рассчитывать значения векторов пороговых значений погрешностей для оценок текущих навигационных параметров спутников, в том числе маневрирующих, на любой момент времени. Выводы. Реализация предложенного подхода позволит обеспечить выполнение требований по недопущению орбитальных инцидентов в космосе по точности и оперативности за счет комбинирования информации о космической обстановке от разнотипных измерительных средств. Установлено, что существует предел по достоверности для соотношения погрешностей величин при их совместной обработке, выше которого результат комплексирования становится гарантированно недостоверным. В статье величина данного предела определена для случая нормального распределения.

Ключевые слова

искусственный спутник Земли, объект космического мусора, наземная оптическая система, квантово-оптическая система, радиолокационная станция дальнего обнаружения

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Логунов С. В., Благодыренко Е. В., Герасименко И. С., Куприянов Н. А. Определение пороговых значений погрешностей для применения метода комбинирования неравноточных измерений параметров движения маневрирующих спутников // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2024. № 4. С. 103–115. doi: 10.21685/2307-5538-2024-4-12