Обсуждение результатов, полученных в статье.
Дальнейшее изучение малых тел солнечной системы актуальная научная задача, которая требует сбора и анализа состава вещества из которого состоят эти тела, уточнения параметров их движения и других исследований, которые могут быть выполнены в полном объеме при посадке на них КЛА. Посадка космического летательного аппарата на МТСС так же необходима в большинстве предложенных способов защиты Земли от астероидной опасности, отведения угрожающих небесных тел. Процедура посадки, как правило, должна выполняться на достаточно большом расстоянии, которое не позволяет управлять посадкой с Земли вручную в реальном масштабе времени. Очевидно, что посадка должна выполняться автономно в полностью автоматическом режиме. Для повышения точности этой процедуры, на взгляд авторов, целесообразно использовать отдельный специальный бортовой комплекс навигации и наведения КЛА. В настоящей статье предложен возможный вариант практической реализации дифференциального корреляционно-экстремального устройства наведения и навигации космического летательного аппарата, входящего в состав такого комплекса. В целом, дифференциальные оптические корреляционно-экстремальные устройства навигации и наведения обладают необходимыми для этого свойствами, в том числе помехоустойчивостью и автономностью. Наведение в таких системах осуществляется в местной системе координат путем сравнения с эталонным изображением. Однако, на данный момент наибольшее распространение получили системы с электронным вычислителем. Такая реализация предполагает наличие мощной вычислительной аппаратуры, которой, как правило, не располагают космические летательные аппараты. В отличие от ресурсоемких систем с электронным вычислителем, предлагаемое в данной статье устройство с корреляцией в оптическом тракте предъявляет минимальные требования к вычислительным ресурсам, что особенно ценно при реализации бортового комплекса навигации и наведения КЛА. Отсутствие высоких требований объясняется тем, что корреляционный алгоритм (преобразование Фурье) выполняется оптической подсистемой (аналоговый оптический вычислитель). Кроме того, оптические корреляционно-экстремальные устройства в составе бортового комплекса навигации и наведения КЛА обладают рядом других важных потенциальных достоинств. Оптические корреляционные устройства способны выполнять вычисления со скоростью до 1012 бит/с, что в настоящее время недостижимо другими экономически оправданными средствами [15]. Оптические корреляционно-экстремальные устройства непосредственно обрабатывают двухмерную пространственную информацию без дополнительных преобразований, в отличие от систем с электронным вычислителем, которые работают только по одному параметру - времени, а, следовательно, требуют дополнительных преобразований. Также весьма важным для бортового навигационно-посадочного комплекса КЛА являются такие свойства оптических корреляционно-экстремальных устройств, как высокая надежность, простота и компактность оптических деталей и узлов, а также малый вес и габариты аппаратуры.
Предлагается метод вращения эталонного изображения для отыскания экстремума функции корреляционного сигнала. Применение этого метода исключает необходимость «нейтрализации эталона», что в свою очередь, существенно упрощает конструкцию системы, значительно повышают помехозащищенность и другие характеристики оптического вычислительного корреляционного устройства обработки пространственной информации для целей навигации и наведения КЛА на малые тела солнечной системы. Показано, что предлагаемый пеленгатор с вращающимся эталоном может работать при различной четкости рабочего изображения и эталона. Это свойство пеленгатора существено важно при посадке на небесные тела, имеющие шлейф из газа и пыли, например, кометы, при этом разрешающая способность объектива пеленгатора может быть ограничена без ущерба для процесса отыскания максимума функции взаимной корреляции.
Библиография
1. William Napier. Hazards from comets and asteroids, Oxford University Press, 2008. 289 p.
2. Медведев Ю.Д., Астероидно-комметная опасность / Ю.Д. Медведев, М.Л. Свешников, А.Г. Сокольский и др.-СПб.: Изд-во ИТА-МИПАО, 1996 - 244с.
3. Бурков В.Д., Есаков В.А., Куфаль Г.Э. и др. Проблема противодействия астероидной опасности космическими средствами. //Лесной вестник. 2011 № 5 С.157 - 169
4. Эйсмонт Н. А., Боярский М. Н., Ледков А. А., Назиров Р. Р., Данхэм Д., Шустов Б. М.. О возможности наведения малых астероидов на опасные небесные объекты с использование гравитационного маневра // Астрономический вестник, 2013, том 47, №4, С. 1-9.
5. Gehrels T (Ed), Hazards due to Comets and Asteroids, University of Arizona Press, 1994, ISBN 0-8165-1505-0 This covers all aspects of NEOs, comprehensively.
6. Coppinger R. NASA plans 'Armageddon' spacecraft to blast asteroid [Электронный ресурс] / Rob Coppinger // FlightGlobal. - 2007. - Режим доступа: https://www.flightglobal.com/news/articles/nasa-plans-armageddon-spacecraft-to-blast-asteroid-215924/ - (дата обращения 20.03.2018).
7. Карпенко С.А., Малые тела Солнечной системы посадка зонда NEAR на поверхность 433 Эроса [Электронный ресурс] // Новости космонавтики 2004. URL: http://galspace.spb.ru/index346.html (Дата обращения: 20.03.2018).
8. Takahiro Hiroi et al. Developing space weathering on the asteroid 25143 Itokawa // Nature. 2006. V. 443. P. 56-58.
9. ESA confirms the primary landing site for Rosetta. [Электронный ресурс] // ESA. 2015. URL:http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/ESA_confirms_the_primary_landing_site_for_Rosetta. (дата обращения: 20.03.2018).
10. NASA Rosetta Instrument Reignites Debate on Earth's Oceans . [Электронный ресурс] // ESA. 2015. URL:http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-423. (дата обращения: 20.03.2018).
11. Дубов С.С., Зельков К.В., Конопихин А.А., Краснопевцева Б.В., Лобанов А.А., Рожнев И.Ю., Шингарева К.Б. Выбор поверхности относимости и системы координат для картографо-геодезического обеспечения посадки на Фобос КА «ФОБОС-ГРУНТ» // Приложение к журналу Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. Сборник статей по итогам научно-технической конференции. 2009. № 2-2. С. 98-101.
12. Белинская, Е.В. История и перспективы использования систем технического зрения для управления процессом посадки на планеты и малые тела солнечной системы / Е.В. Белинская // Механика, управление и информатика (см. в книгах). - 2009. - №1. - С. 268-278.
13. Боголюбов, И.А. Применение оптического пеленгатора для целей посадки космического летательного аппарата на малые тела солнечной системы / И.А. Боголюбов, А.А. Лобанов, А.С. Филонов // Научный альманах. - 2017. №5-3(31). - С. 45-48.
14. Щербинин В.В. Построение инвариантных корреляционно-экстремальных систем навигации и наведения летательных аппаратов / В. В. Щербинин. - М. : Изд-воМГТУим. Н. Э. Баумана, 2011. - 230 с.
15. Якушенков Ю.Г. Проектирование оптико-электронных приборов. 2-е изд. - М.: Логос, 2000. - 489 с.
16. Сырямкин В.И., Шидловский В.С. Корреляционно-экстремальные радионавигационные системы. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2010. - 316 с.
17. Благородов А.М., Ванециан Р.А. и др. Оптический коррелятора. - Заявка на изобретение №1567398/18-10.