Краткое описание выполненных работ

- Проведено исследование методов обработки сигналов с целью повышения точности ПОЗ при работе в системе управления космического аппарата.

- Разработана методика обработки результатов измерений и вычислений координат на основе методов машинного обучения и адаптивных алгоритмов.

- Разработана математическая модель ПОЗ в алгоритмической форме.

- Проведены точностные и энергетические расчёты на ПОЗ.

- Проведены энергетические расчёты на КПА ПОЗ.

- Описаны и обоснованы электрическая функциональная схема ПОЗ и электрическая функциональная схема КПА ПОЗ.

- Разработаны эскизные проекты на ПОЗ и на КПА ПОЗ.

- Разработана эскизная документация на макеты электронных узлов ПОЗ и КПА ПОЗ.

- Разработаны методики исследовательских испытаний электронных узлов ПОЗ и КПА ПОЗ.

- Изготовлены макеты электронных узлов ПОЗ и КПА ПОЗ.

Научные результаты

  • Для всех рассмотренных вариантов полученные расчётные значения температур элементов тепловой модели прибора ПОЗ не превышают предельно допустимых значений температур для ЭРИ и материалов, применяемых в данном приборе. Таким образом, прибор ПОЗ удовлетворяет требованиям технического задания по температурным воздействиям во время эксплуатации.
  • На основании результатов расчёта, при частичном закрытии прибора (внешних поверхностей корпуса, защитного кожуха и боковых крышек) получены максимальные значения тепловых потоков через посадочное место.
  • Предельная суммарная погрешность ПОЗ зависит от высоты и принимает в рабочем диапазоне наибольшее значение на высоте 140 км, а наименьшее – на высоте 3300 км.
  • Наиболее мощным сигналом является помеховый сигнал от Солнца и Луны.
  • Разработана математическая модель ПОЗ в алгоритмической форме, в которой решаются вопросы определения точек контраста, координат точки визирования, динамики механизма сканирования ПОЗ с гибридным шаговым двигателем.
  • Разработана модель пироприемника ФПУ в Simulink на основе исходных дифференциальных уравнений, что позволяет варьировать элементами конструкции ФПУ и типом пьезоматериала.
  • Произведено моделирование аналогового тракта ФПУ, что позволило оценить амплитудно-частотные и фазовые характеристики тракта.
  • Разработана модель обработки сигнала ФПУ, включающая в себя блоки нейтрализации «хвостов» от помех и учет артефактов с помощью специального обучающегося алгоритма.
  • Разработана поведенческая модель ПОЗ, включающая в себя ранее разработанные модели узлов и алгоритмов ПОЗ, а также комплексную модель формирования внешней среды, что позволяет моделировать реальные полеты КА по заданной орбите в заданное астрономическое время, при этом модель среды генерирует реальную температуру подстилающей поверхности.
  • Разработана математическая модель, позволяющая рассчитать координаты КА в геоцентрической системе координат в заданный момент времени при известных Кеплеровых параметрах его орбиты.
  • Для реализации модели обработки сигналов разработана модель атмосферы, основанная на учете поглощения ИК излучения каждым газом, входящим в состав атмосферы.
  • Для моделирования помех, создаваемых попаданием Солнца и Луны в объектив ПОЗ разработана орбитальная модель движения КА с ПОЗ.

Результаты развития кооперации ФГАОУ ВО «ЮФУ» и ОАО «НПП КП «Квант»

Научно-педагогическими работниками ЮФУ совместно со специалистами ОАО «НПП КП «Квант» сформулированы темы и задания для проведения летней практики магистрантов учебных групп специальности «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» РТмо1-29 и РТмо1-30.

Специалистами ОАО «НПП КП «Квант» проведены консультации для аспирантов и магистрантов, принимающих участие в проекте и работающими над диссертационными исследованиями. Консультации и индивидуальные занятия проведены для:

- аспиранта Мирошниченко Е.П. (ИНЭП, спец. 12.06.01 "Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические системы и технологии"),

- аспиранта Голова Н.А. (ИКТИБ, спец. 09.06.01 "Информатика и вычислительная техника"),

- аспирантки Малохатко С.В. (ИНЭП, спец. 05.27.01 "Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах").

Проведены онлайн-семинары и консультации для магистрантов Мирошниченко А.Э. и Рубан Р.Ю. (ИРТСУ, спец. 11.04.02 "Инфокоммуникационные технологии и системы связи", группа РТмо1-29), Шатюк В.В. (ИНЭП, спец. 12.04.04 "Биотехнические системы и технологии", группа ЭПмо2-4)

Во втором этапе проводились совместные совещания с участием научно-педагогических работников ЮФУ и специалистов ОАО «НПП КП «Квант» с целью выработки совместных конструкторских и технических решений. Определены направления работ по исследованию методов обработки сигналов с целью повышения точности ПОЗ при работе в системе управления космического аппарата, разработана модель температурного контраста земной поверхности на основе обработки данных глобальной метеослужбы. Согласованы методики обработки результатов измерений и вычислений координат на основе методов машинного обучения и адаптивных алгоритмов. Совместно разработана модель работы пироприёмника фотоприёмного устройства для прибора ориентации по Земле, подготовлена к изданию совместная статья «Моделирование работы пироприёмника фотоприёмного устройства для прибора ориентации по Земле». Также совместно разработана кинематическая модель сканирования ПОЗ, подготовлена к изданию совместная статья «Разработка кинематической модели сканирования ПОЗ»..

Работы по организации высокотехнологичного производства

- Разработан План развития производства предприятия с целью создания ПОЗ, КПА ПОЗ, АСК, нестандартного технологического оборудования и контрольных средств на срок до 2021 года.

- Приобретено технологическое и иное оборудование для изготовления ПОЗ, КПА ПОЗ и стендового оборудования, проведение работ и иных мероприятий согласно Плану развития производства предприятия.