Исследование возможности определения и прогнозирования

Исследование микроускорений на борту
Международной космической станции
с помощью датчика конвекции ДАКОН-М
Г.Ф. Путин, А.Ф. Глухов, Д.А. Завалишин,
М.Ю. Беляев, В.В. Сазонов
Анализ и исследование микроускорений на борту МКС с помощью датчика конвекции ДАКОН-М
1
Анализ космических экспериментов с датчиком конвекции ДАКОН-М
L
ДАКОН-М
X
T2
D
Z
T1
Y
центр масс МКС
X1
T  T1  T2  60C,
D  L  10 см
Y1
Y2
X2
Q1  TX1  TX 2 ,
Q2  TY1  TY2
Анализ и исследование микроускорений на борту МКС с помощью датчика конвекции ДАКОН-М
MAMS
2
Связь входных сигналов датчика F1 и F2 с его показаниями Q1 и Q2
Пересчет микроускорения из точки Q в точку P:
Анализ и исследование микроускорений на борту МКС с помощью датчика конвекции ДАКОН-М
3
Расчет квазистатической составляющей микроускорения
по телеметрическим измерениям

n1, n2 , n3 10-3 м с2
0.01

Данные измерений MAMS
n1D , n2D , n3D (10 -3 м с 2 )
0.17
Пересчет в точку уст. ДАКОНа
0.06
-0.06
-0.05
0
49
98
147
196
0.03
1.73
-0.03
0.53
-0.09
-0.67
0
49
98
147
196
0.01
0.47
-0.02
0.05
-0.05
-0.37
0
49
98
147
t (мин.)
196
0
49
98
147
196
0
49
98
147
196
0
49
98
147
t (мин.)
Момент t = 0 соответствует: 08:55:30 ДМВ 13.02.2009. Слева – данные MAMS
и их аппроксимация, справа – данные MAMS, пересчитанные в точку установки ДАКОНа.
Анализ и исследование микроускорений на борту МКС с помощью датчика конвекции ДАКОН-М
4
196
Сравнение входных сигналов датчика ДАКОН-М с данными измерений
(красный – входные сигналы F , черный – показания датчика Q).
Q1 , F1
Q1 (C), F1 (t ) (10 -3 с -2 )
0.31
1.00
-0.13
F1
F1
Q1
Q1
-0.49
-0.57
-1.98
0
49
98
147
196
0
49
Q2 , F2
Q2 (C), F2 (t ) (10 -3 с -2 )
3.0
98
147
196
Нормированные функции
1.00
0.9
F2
0.25
F2
Q2
Q2
-1.2
-0.50
0
49
98
147
196
0
49
98
147
t (мин.)
196
t (мин.)
Момент t = 0 соответствует: 08:55:30 ДМВ 13.02.2009. Справа – нормированные функции
Анализ и исследование микроускорений на борту МКС с помощью датчика конвекции ДАКОН-М
5
Сравнение входных сигналов датчика ДАКОН-М с данными измерений
(красный – входные сигналы F , черный – показания датчика Q).
Q1 , F1
Q1 (C), F1 (t ) (10 -3 с -2 )
0.47
1.00
F1
F1
-0.17
Q1
-0.31
Q1
-0.81
-1.62
0
33
66
99
132
165
0
33
Q2 , F2
Q2 (C), F2 (t ) (10 -3 с -2 )
1.00
1.00
0.19
0.12
F2
66
99
132
165
Нормированные функции
F2
Q2
Q2
-0.62
-0.76
0
33
66
99
132
165
0
33
66
99
132
t (мин.)
165
t (мин.)
Момент t = 0 соответствует: 23:36:40 ДМВ 17.03.2009. Справа – нормированные функции
Анализ и исследование микроускорений на борту МКС с помощью датчика конвекции ДАКОН-М
6
Сравнение входных сигналов датчика ДАКОН-М с данными измерений
(красный – входные сигналы F , черный – показания датчика Q).
Q1 , F1
Q1 (C), F1 (t ) (10 -3 с -2 )
0.26
1.00
F1
F1
Q1
-0.23
-0.76
Q1
-0.72
-2.52
0
28
56
84
112
0
Q2 , F2
Q2 (C), F2 (t ) (10 -3 с -2 )
0.90
1.00
56
84
112
Нормированные функции
F2
F2
-0.37
28
Q2
-1.08
Q2
-1.64
-3.16
0
28
56
84
112
0
28
56
84
t (мин.)
112
t (мин.)
Момент t = 0 соответствует: 21:10:00 ДМВ 25.03.2009. Справа – нормированные функции
Анализ и исследование микроускорений на борту МКС с помощью датчика конвекции ДАКОН-М
7
Расчет квазистатической составляющей микроускорения
по телеметрическим измерениям

1, 2 , 3 10 -3 c 1


d 1 d 2 d 3
,
,
10 - 6 c  2
dt dt
dt

-8.49
2.9
36
0.5
0
-8.56
-1.9
-36
-8.63
0
23
46
69
92
0
23
46
69
92
14
40.7
0
0.23
40.0
-14
0.09
23
46
69
92
0
23
46
69
92
86
-5.0
0
0.91
-10.6
-86
0.82
23
46
а)
69
92
0
23
46
69
92
0
23
46
69
92
0
23
46
69
1.00
0.6
0

0.37
41.4
0

n1, n2 , n3 10-3 м с2
0
23
46
69
92
в)
t (мин.)
t (мин.)
б)
Момент t = 0 соответствует: 16:09:45 ДМВ 01.11.2011. Компоненты: а) угловой скорости, б) углового
ускорения, в) квазистатической составляющей микроускорения в точке (-5 м, 0.5 м, 0.5 м).
Анализ и исследование микроускорений на борту МКС с помощью датчика конвекции ДАКОН-М
92
t (мин.)
8
Расчет входных сигналов F1 и F2 датчика ДАКОН-М
F1 (t ), F2 (t ) (10 -3 с -2 )
F1 (t ), F2 (t ) (10 -3 с -2 )
F1 (t ), F2 (t ) (10 -3 с -2 )
-15.30
1.81
-15.34
-15.41
1.65
-15.40
-15.52
1.49
-15.46
0
23
46
69
92
0
23
46
69
92
0.59
0.64
1.74
0.41
0.41
1.65
0.23
0.18
1.56
0
23
46
а)
69
t (мин.)
92
0
23
46
б)
69
92
t (мин.)
0
23
46
69
92
0
23
46
69
92
в)
t (мин.)
Момент t = 0 соответствует: 16:09:45 ДМВ 01.11.2011. Функции F1 и F2 в точке (-5 м, 0.5 м, 0.5 м).
Оси датчика конвекции направлены соответственно по осям: а) X, Y ТГК; б) Y, Z ТГК; в) X, Z ТГК.
Анализ и исследование микроускорений на борту МКС с помощью датчика конвекции ДАКОН-М
9
Расчет входных сигналов F1 и F2 датчика ДАКОН-М
F1 (t ), F2 (t ) (10 -3 с -2 )
F1 (t ), F2 (t ) (10 -3 с -2 )
F1 (t ), F2 (t ) (10 -3 с -2 )
-10.67
1.83
-10.74
-10.79
1.66
-10.79
-10.91
1.49
0
23
46
69
92
-10.84
0
23
46
69
92
0.53
0.60
1.76
0.36
0.36
1.66
0.19
0.12
1.56
0
23
46
а)
69
t (мин.)
92
0
23
46
б)
69
92
t (мин.)
0
23
46
69
92
0
23
46
69
92
в)
t (мин.)
Момент t = 0 соответствует: 16:09:45 ДМВ 01.11.2011. Функции F1 и F2 в точке (-3.5 м, 0.5 м, 0.5 м).
Оси датчика конвекции направлены соответственно по осям: а) X, Y ТГК; б) Y, Z ТГК; в) X, Z ТГК.
Анализ и исследование микроускорений на борту МКС с помощью датчика конвекции ДАКОН-М
10