Использовал ли космический радиотелескоп «Спектр-Р» бортовой акселерометр для измерения негравитационного ускорения для коррекции базовой линии?

Этот ответ на вопрос Почему космическая РСДБ-рассеивающая подструктура «надеюсь, новый многообещающий инструмент для восстановления истинного изображения наблюдаемых фоновых целей»? резюмирует вклад миссии «РадиоАстрон», совместной РСДБ-радиотелескопов с использованием космической 10-метровой тарелки «Спектр-Р» на высокой околоземной орбите для проведения наблюдений «очень РСДБ».

Рисунок 2 Gwinn et al. (2014): Обнаружение подструктуры на расширенном изображении Sgr A *, показанном ниже, показывает прогнозируемые базовые расстояния более 260 000 км!

Что заметно отличается от РСДБ космического базирования, так это то, что некоторые из радиотелескопов не вращаются вместе с Землей, а в основном занимаются своими делами, летая в космосе без связи с (в основном) твердой планетой.

Для орбит на таком расстоянии совершенно необходимо учитывать гравитацию Земли, Луны и Солнца, чтобы реконструировать даже короткие отрезки траектории. К счастью, современные эфемериды делают это возможным, и, комбинируя их с алгоритмами оптимизации краев ( пример ), можно получить хорошее представление о том, как построить базовую траекторию для наблюдения.

Однако большие космические корабли также подвержены действию негравитационных сил, которые также влияют на их траекторию.

Акселерометр не будет регистрировать гравитационные орбитальные возмущения, так как он подвержен той же гравитации, что и остальная часть космического корабля, но такие вещи, как фотонное давление от Солнца, которое довольно сложно точно смоделировать, в принципе могут быть непосредственно измерены в реальном времени с помощью достаточно чувствительного датчика . акселерометр.

Из http://www.asc.rssi.ru/radioastron/ я нашел Об оптимизации миссии РадиоАстрона за счет использования передовых методов наблюдения на наземных радиотелескопах и станциях слежения и преимуществах использования бортового стандарта частоты H-мазера бортовой акселерометр (Астрокосмический центр, Москва, июнь 2003 г.). 5. Высокоточное определение орбиты и аномальное ускорение хорошо описывает метод подгонки полос и опасения по поводу остаточных ускорений из-за обоих

  • давление солнечного ветра
  • солнечное фотонное давление

Обратите внимание, что остаточная ошибка всего в 2 миллиметра за время когерентного интегрирования (обычно порядка 1000 секунд) приводит к 10-процентной потере видимости интерференционных полос!

  1. Высокоточное определение орбиты и аномальное ускорение

[...] Акселерометр (AM) SuperSTAR, недавно разработанный и испытанный ONERA, обеспечивает точность -10 м/с 2 по всем трем осям космического корабля [7]. Приведенные выше оценки показали, что солнечное давление, солнечный ветер (переменный по силе и направлению), особенно внутри магнитосферы, а также испарение газа из космического аппарата будут вызывать ускорение КРТ в пределах 10 -10 - 10 -8 м / с 2 . .

Вывод: АМ даст возможность значительно уменьшить влияние ошибок на ускорение СТО, увеличив время когерентного интегрирования с нескольких минут до нескольких часов, когда можно будет проводить наблюдения с новыми опорными источниками. AM также поможет уменьшить время поиска интерференционных полос на корреляторе из-за меньших значений неопределенности задержки и частоты интерференционных интерференций.

  1. Келлерман, К.И., Вермеулен, Р.К., Зенсус, Дж.А., и Коэн, М.Х., А.Дж., 115, 1295-1318, 1998.

и позже

  1. Заключение

Бортовой стандарт частоты H-maser и высокоточный бортовой акселерометр, входящие в состав научной полезной нагрузки миссии «РадиоАстрон», позволят увеличить время когерентного интегрирования на корреляторе до 5-30 минут до обнаружения интерференционных полос. Это приведет к улучшению чувствительности в 2-5 раз за счет увеличения времени когерентности до 5-30 минут. Для достижения этих потенциальных цифр мы предлагаем усовершенствованные методы наблюдений, использующие измерения вариаций задержки на трассе в атмосфере путем мониторинга излучения линии водяного пара на частоте 22 ГГц вдоль линии прямой видимости к источнику наблюдения (WLM) и/или с использованием эталонного радиотелескопа, расположенного у высокой горы. Дополнительный выигрыш в чувствительности можно получить, применяя самокалибровку в процедуре подгонки полос во время реконструкции изображения.

Как известно из регулярных наземных РСДБ-наблюдений, максимальное время когерентности на частоте 22 ГГц составляет около 80 секунд. Методика наблюдений WLM и/или использование эталонного высокогорного радиотелескопа (HMRT) увеличит время интегрирования в 2-3 раза. Бортовой стандарт частоты H-maser также даст возможность увеличить время интегрирования в 2-3 раза. Бортовой акселерометр обеспечит необходимую точность определения орбиты для реализации потенциального максимального времени интегрирования в 2-3 раза и упростит поиск интерференционных полос на корреляторе.

Вот он, мой вопрос:

Это все написано в 2003 году и в будущем времени. Был ли акселерометр действительно использован для анализа данных во время долгоживущей РСДБ-миссии Спектр-Р, или в конечном итоге использовались негравитационные модели ускорения, которые, вероятно, были более плавными, чем шумные данные акселерометра?

Я не нашел, что акселерометр был установлен на этом спутнике. Наоборот, нашел ряд статей по повышению точности определения положения спутника математическими методами.
@A.Rumlin, спасибо, что заглянули! Это должен быть чрезвычайно чувствительный акселерометр с очень низким дрейфом/смещением. Я задал вопрос, потому что на практике это кажется довольно сложным.
Строка "Балистико-навигационное обеспечение космического корабля "Спектр-Р"" для гугления.
@ А.Румлин, почему бы не написать это как «предварительный ответ»? Кажется, что больше ничего не доступно, и я думаю, что в этом случае, учитывая проблемы бездрейфового акселерометра, кажется вероятным, что они этого не сделали. ГЕЯ тоже не знала.
добавлена ​​цитата "Космический корабль не оборудован акселерометрами"

Ответы (1)

«предварительный ответ».

Я не нашел, что акселерометр был установлен на этом спутнике. Наоборот, нашел ряд статей по повышению точности определения положения спутника математическими методами. Например строка "Балистико-навигационное обеспечение космического корабля "Спектр-Р"" для поиска в гугле.

1/ 1.На русском

В статье описаны разработанные модели и методики определения и прогнозирования орбиты космического аппарата, движение которого испытывает значительные возмущения из-за переменного давления солнечного излучения и периодических срабатываний двигателей системы стабилизации. Для сравнения орбита космического корабля была определена и предсказана несколькими способами с использованием реальных трекинговых и бортовых данных.

Для получения дополнительной информации о выбросах от разгрузок двигателей-маховиков и измерения светового давления будут использоваться бортовые измерения, в том числе данных звездных датчиков об ориентации КА в пространстве, параметров работы двигателей маховиков, а также скорости вращения двигателей маховиков.

Для получения дополнительной информации о возмущениях от разгрузки двигателей-маховиков и переменного светового давления воспользуемся бортовыми измерениями, в том числе данными звездных датчиков об ориентации КА в пространстве, параметрами работы двигателей стабилизации, а также скорость вращения двигателей-маховиков.

https://lppm3.ru/files/journal/XXX/MathMontXXX-Borovin.pdf

  1. На русском языке: "ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ПРОГНОЗ ОРБИТАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ МИССИИ РАДИОАСТРОН"

Давление прямого солнечного излучения (SRP) и работа стабилизирующих двигателей при разгрузке реактивных колес являются основными неопределенностями, влияющими на «Радиоастрон». Оба эффекта оказывают существенное влияние на орбиту и не могут быть проигнорированы, поскольку точная орбита жизненно важна для корректной обработки интерферометрических наблюдений. В данной статье представлена ​​разработанная прямая модель SRP, которая позволяет рассчитать как ускорение, так и крутящий момент из-за воздействия солнечного излучения. Космический аппарат не оборудован акселерометрами , но телеметрия реактивных колес может использоваться для измерения возмущающего момента и получения дополнительной информации о неизвестных параметрах модели SRP. В работе показано, как модель SRP вместе с учетом разгрузок значительно повышает точность орбиты.

https://issfd.org/ISSFD_2014/ISSFD24_Paper_S18-5_zakhvatkin.pdf

  1. Определение и прогноз орбитальных параметров миссии «Радиоастрон»

Резюме Разработана и испытана регулируемая модель SRP «Радиоастрон». Параметры модели SRP оценивались с использованием как движения центра масс, так и движения вокруг центра масс. Определенные орбиты успешно используются для корреляции наблюдений Радиоастрона. Метод прогнозирования разгрузки, важный для будущих миссий Солнце-Земля L2 (Спектр-Р, «Миллиметрон») на той же платформе, был протестирован на данных «Радиоастрон».

http://www.kiam1.rssi.ru/pubs/20140509_ISSFD24_Zakhvatkin.pdf

  1. Навигационное обеспечение миссии «РадиоАстрон»

Разработанный метод определения параметров орбиты позволяет, наряду с элементами орбиты, оценить некоторые дополнительные параметры, характеризующие давление солнечного излучения и возмущающие ускорения за счет разгрузок реактивных колес. Описана параметризованная модель возмущающего действия давления солнечной радиации на движение КА (эта модель учитывает форму, отражающие свойства поверхностей и ориентацию КА). Приведены некоторые результаты определения орбиты, полученные путем совместной обработки радиоизмерений наклонной дальности и доплеровского, лазерных дальномерных измерений, используемых для калибровки радиоизмерений, оптических наблюдений прямого восхождения и склонения, а также данных телеметрии о срабатывании двигателей космических аппаратов при разгрузке. реактивных колес

Это обстоятельство предъявляет следующие требования к точности определения параметров движения КА: в положении Δr = ±600 м; при скорости = ±2 см/с; а при ускорении Δw = ±10–8 м/с2

http://www.asc.rssi.ru/radioastron/publications/articles/cr_2014,52,342.pdf

Ничего себе, вы нашли авторитетный источник и окончательный ответ, фантастика!