В России продолжаются успешные испытания «лазерной ГЛОНАСС»

Бортовая аппаратура межспутниковой лазерной навигационно-связной системы (БА МЛНСС) предназначена для высокоточных лазерных измерений дальности и взаимного расхождения бортовых шкал времени, обмена эфемеридно-временной и другой информацией между космическими аппаратами глобальной навигационной системы (ГНС) ГЛОНАСС, на которых она устанавливается, а также между космическими аппаратами (КА) и наземными пунктами.

Основные принципы построения и возможность достижения заданных характеристик БА МЛНСС были продемонстрированы в космическом эксперименте на КА «Глонасс-М» №728 и 729, завершенном в 2011 г. Для его проведения были разработаны и изготовлены два комплекта экспериментальной аппаратуры МЛНСС.

Следующим этапом создания БА МЛНСС стало проведение упреждающей летной квалификации на КА «Глонасс-М». Под установку на КА «Глонасс-М» были доработаны комплекты БА МЛНСС-МК2, разработанной в рамках ОКР «Смерч – Л».

Конструктивно терминал выполнен в виде моноблока, который устанавливается на внешней (боковой) поверхности КА «Глонасс-М».

Основными элементами конструкции терминала является двухкоординатное опорно-поворотное устройство, на подвижной платформе которого установлены два полукомплекта блока оптических антенн. Блок оптических антенн включает два передающих и приемный объективы. Основанием ОПУ служит блок электроники, снаружи на боковой поверхности которого установлен блок волоконно-оптических гироскопов. Для крепления блока электроники к поверхности КА используются амортизаторы. С устройствами, расположенными на подвижных частях ОПУ, блок электроники соединяется электрическими и волоконно-оптическим кабелями. Подвижность кабельных линий при разворотах ОПУ обеспечивается их спиралевидной укладкой в специальных устройствах подачи.

Внешний вид лазерного терминала БА МЛНСС-МК2-01 (УЛК)

Режим работы МЛНСС – сеансный. Выполнение сеанса включает вхождение в связь терминалов БА МЛНСС, расположенных на удаленных КА, и последующий обмен измерительными и информационными лазерными импульсными сигналами. Средняя частота следования импульсов - 10 кГц, длительность импульсов - 2,5 нс.

Для вхождения в связь каждый терминал последовательно выполняет следующие операции: наведение оптических антенн по целеуказаниям, обнаружение и захвата в автосопровождение сигнала маяка абонента. После установления связи по межспутниковому лазерному измерительно-связному каналу выполняются:

• измерение дальности и взаимного расхождения шкал времени абонентов методом одномоментных встречных измерений;

• обмен информационными сообщениями.

Расписание и программы проведения сеансов, состав информационных сообщений для обмена задаются из бортового информационно-вычислительного комплекса (БИВК) КА. Взаимодействующие КА могут находиться как в одной орбитальной плоскости, так и в разных. Также имеется возможность выполнения сеансов между бортовой аппаратурой МЛНСС и аппаратурой наземного измерительно- связного пункта (ЛНИСП).

Основные технические характеристики БА МЛНСС-МК2-01:

К настоящему времени проведены 15 измерительных сеансов между БА МЛНСС, установленной на КА «Глонасс-М» № 752, и ЛНИСП. Получены следующие результаты:

• во всех сеансах было достигнуто вхождение в связь и выполнены результативные измерения.

• По результатам проведённых сеансов подтверждены:

• Высокая надёжность вхождения в связь - 15 успешных вхождений из 15 попыток.

• Достаточность энергетического потенциала канала пеленгации и измерительного канала.

• Получены:

• Экспериментальная оценка ошибки наведения по ЦУ – в пределах ±2,5 угл.мин.

• Оценка погрешности измерений:

• Дальность 2σ˂8 см;

• относительный сдвиг ШВ 2σ˂250 пс.

В настоящее время ведется подготовка к проведению сеансов межспутниковых измерений: КА «Глонасс-М» №752 – КА «Глонасс-М» №753.

Дмитриев Сергей Викторович, 

начальник научно-технического комплекса по созданию космических оптико-электронных комплексов и систем АО «НПК «СПП», кандидат технических наук