| |
| |
| Датчик звездной ориентации АЗДК-1 |
| |
 Датчики звездной ориентации являются обязательной частью системы ориентации всех космических аппаратов и полезным дополнением систем ориентации летательных аппаратов. Для крупногабаритных космических аппаратов подобные датчики разрабатываются более 50 лет и их технология хорошо отработана. Однако нано и микроспутники предъявляют к системам звездной ориентации особые требования: их габариты не должны превышать нескольких сантиметров, а масса – 100-200г, энергопотребление - 0,5 Вт. При этом точность определения ориентации должна составлять несколько десятков секунд дуги.
Компания «Азмерит» занимается разработкой и созданием малогабаритных звездных датчиков для нано и микроспутников. Компания «Азмерит» является резидентом Фонда Сколково. Компания создана сотрудниками лаборатории космических проектов Астрономического института имени П.К.Штернберга МГУ имени М.В.Ломоносова. Сотрудники компании высококвалифицированные специалисты в области космического приборостроения.
Компанией «Азмерит» разработан малогабаритный звездный датчик (МЗД) АЗДК-1. Малогабаритный звездный датчик АЗДК-1 предназначен для определения пространственной ориентации конструкций, на которые он установлен, относительно инерциальной экваториальной звездной системы координат путем наблюдения звезд в видимом спектральном диапазоне.
Малогабаритный звездный датчик успешно прошел полный цикл наземных испытаний включающий в себя функциональные, натурные, вибродинамические и термовакуумные испытания.
Для измерения проницающей величины звездного датчика на временах его работы (экспозиция 0.1 сек) были выполнены наблюдения звездного неба. Значение проницающей способности - 6.2 звездной величины позволяет МЗД АЗДК-1 уверенно работать по всему звездному небу. Для звездного датчика создан оригинальный бортовой каталог включающей в себя ~ 2400 звезд.
В ходе вибродинамических испытаний датчик подвергался синусоидальным, случайным (белый шум) и ударным воздействиям по трем осям. Пиковое ударное ускорение составило 25 g при длительности воздействия 1-3 мс.
В процессе термовакуумных испытаний значение давления внутри камеры не превышало 2∙10–6 бар. Крайние значения температур термоцикла составляли -27 ºC и +57 ºC. Общее время технологического вакуума составило 71 час 40 мин. Во время термовакуумных испытаний непрерывно проверялось функционирование звездного датчика, изменение фокусного расстояния, темновые токи и функционирование калибровочного затвора и элемента Пельтье.
Результаты термовакуумных испытаний показали, что малогабаритный звездный датчик АЗДК-1 обеспечивает свои характеристики, а также сохраняет работоспособность, целостность конструкции и внешний вид после воздействия термоциклов в заявленном диапазоне температур от минус 27 ºC до +50 ºC в условиях глубокого вакуума.
В настоящее время МЗД АЗДК-1 проходит летные испытания на борту малого космического аппарата дистанционного зондирования «Орбикрафт Зоркий», выведенного на орбиту 22 марта 2021 года. |
| |
|
| |
| |
Особенностями датчика АЗДК-1 являются:
•высокая точность определения ориентации;
•использование в основном отечественной элементной базы;
•возможность учета радиационной деградации фотоприемника. |
| |
| Характеристики датчика АЗДК-1: |
| Параметры |
АЗДК-1 |
| Входной зрачок |
18,6 мм |
| Угловая ширина поля зрения |
22° |
формат КМОП,
размеры пикселя |
1280×1024 пкс,
5,3 мкм × 5,3 мкм (53"×53") |
| Габариты, масса (с блендой) |
56×60×93 мм, 193 г |
| Энергопотребление без холодильника Пельтье |
0,5 Вт |
| Звездный каталог |
2 400 звезд до 5,5m |
| Погрешности σx, σy/σz |
5''/30'' (ω<3.5°/с) |
| Частота обновления кадра |
5 Гц |
| Рабочее напряжение |
5 В |
|
| |
| |
|
| Оптико-динамический стенд (ОДС) |
| |
Разработан и изготовлен оптико-динамический стенд (ОДС). ОДС предназначен для имитации звездного неба в лабораторных условиях. Имитация звездного неба необходима для калибровки малогабаритного звездного датчика АЗДК-1 (МЗД АЗДК-1), функциональных испытаний МЗД АЗДК-1 в разных режимах (неподвижном, медленного движения, быстрого движения), для отработки систем ориентации космического аппарата (КА) по звездному полю.
Имитация звездного неба достигается воспроизведением на фокальной плоскости МЗД АЗДК-1 изображения звездного неба максимально близкого к реальному. Для создания подобного изображения используется микродисплей, на котором, с помощью устройства управления, строится изображение фрагмента звездного неба по реальному каталогу звезд до 7,5 звездной величины. Для обеспечения максимального динамического диапазона при воспроизведении изображений звезд используется OLED-микродисплей с высоким контрастом. В зависимости от режима работы могут воспроизводиться те или иные участки звездного неба, двигающиеся в фокальной плоскости МЗД АЗДК-1 с заданной угловой скоростью.
Также предусмотрен режим имитации движения звездного неба в поле зрения МЗД, при движении КА по заданной околоземной орбите. |
| |
| |
|
| |
| |
| |
| Блок коммутации МЗД АЗДК-1 |
| |
|
Блок коммутации МЗД АЗДК-1 предназначен для работы с малогабаритным звездным датчиком АЗДК-1. Блок коммутации позволяет запитать МЗД АЗДК-1 от сети напряжением в 220 В и соединить его с персональным компьютером для дальнейшей работы с МЗД АЗДК-1. Индикаторы блока коммутации отражают текущее напряжение и силу тока в МЗД АЗДК-1. На блоке коммутации расположена ручка-регулятор позволяющая подавать напряжения на Пельтье элемент МЗД АЗДК-1. |
| |
|
| |
|
Основные характеристики: |
| |
| Параметры |
Значения |
| Рабочее напряжение |
~220 В |
| Габариты (Ш×Д×В), не более, мм |
128×187×78 |
| Масса, г |
740 |
| Разъем DRB-9MA |
CAN |
| Разъем DR25S-H-CN |
к МЗД АЗДК-1 |
| Разъем USB типа B (COM-порт) |
RS-485 |
|
| |
| |
| |
|
