НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o370.pdf (5395.67Кб)

УДК 621.0+681.5

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

В статье идет речь о проекте космической обсерватории «Миллиметрон». Во введении дана краткая информация о проекте, приведено описание конструкции и основные технические характеристики обсерватории.
Статья делится на три раздела. В первом разделе с позиций управления ориентацией телескопа выделены два направления разработки. Рассмотрены несколько вариантов конструктивных решений телескопа, обеспечивающих заданные технические характеристики.
Во втором разделе статьи представлены четыре модели поворотного устройства телескопа, выполненного в виде многосекционного механизма параллельной кинематики типа хобот. Заданы основные массогабаритные характеристики системы и на их основе выбрана наиболее подходящая модель.Установлены размеры конструкции, удовлетворяющие заданным требованиям.
Третий раздел статьи посвящен планированию траектории перевода антенны обсерватории из текущего в заданное допустимое положение. Для синтеза траектории разработано программное приложение, написанное на языке C++. Приложение обеспечивает решение поставленных в разделе прямой и обратной задач кинематики манипулятора. Рассмотрены используемые в программе итерационный и оптимизационный методы.
В заключении делается вывод о принципиальной возможности создания многосекционного манипулятора для обеспечения навигационных задач орбитальной астрофизической обсерватории «Миллиметрон». Формулируются перспективы дальнейшего развития работы.

1. Baier H., Reindl M. Adaptive structures and mechatronic components for vibration and shape control of satellite payloads // Proceedings of the 10th European Space Mechanisms and Tribology Symposium (San Sebastian, Spain, 24-26 September 2003) / R.A. Harris, ed. ESA SP- 524, Noordwijk, Netherlands: ESA Publications Division, 2003. P. 391-396.
2. Kardashev N.S. Radioastron: a radio telescope many times the size of Earth. Research program // Physics-Uspekhi. 2009. Vol. 52, no. 11. P. 1127- 1137. DOI: 10.3367/UFNe.0179.200911e.1191
3. Bronowicki A.-J. Vibration isolator for large space telescopes // Journal of Spacecraft and Rockets. 2006. Vol. 43, no. 1. P. 45-53. DOI: 10.2514/1.12036
4. Merlet J.P. Parallel Robots. Springer Netherlands, 2000. 380 p. (Ser. Solid Mechanics and Its Applications; vol. 74). DOI:10.1007/978-94-010-9587-7
5. Sayapin S.N. Active vibration isolation and pointing system for high-precision large deployable space antennas // Facta Universitatis. Series: Mechanical Engineering. 2001. Vol. 1, no. 8. P. 935-938.
6. Саяпин С.Н. Перспективы и возможное применение пространственных механизмов параллельной структуры в космической технике // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2001. №   1. С.   17-26.
7. Саяпин С.Н. Анализ и синтез раскрываемых на орбите прецизионных крупногабаритных механизмов и конструкций космических радиотелескопов лепесткового типа: дис. … докт. техн. наук. М., ИМАШ РАН, 2003. 446   с.
8. Саяпин С.Н., Кокушкин В.В. Способ подавления помех от колебаний упругой конструкции космической трансформируемой антенны в процессе эксплуатации и устройство для его осуществления: пат. 2323136 РФ. 2008. Бюл. № 12.
9. Smirnov A.V., Kardashev N.S., Baryshev A.M. The space mission Millimetron // Proceeding of 23rd International Symposium on Space Terahertz Technology, Tokyo, April 2012. P. 74.
10. Smirnov A.V., Baryshev A.M., de Bernardis P., Vdovin V.F., Gol’tsman G.N., Kardashev N.S., Kuz’min L.S., Koshelets V.P., Vystavkin A.N., Lobanov Yu.V., Ryabchun S.A., Finkel M.I., Khokhlov D.R. The current stage of development of the receiving complex of the Millimetron space observatory // Radiophysics and Quantum Electronics. 2012. Vol . 54, no . 8-9. P . 557-568. DOI : 10.1007/s11141-012-9314-z (Перевод из журнала: Известия ВУЗов. Радиофизика // 2011. Т. 54, №. 8-9. С. 617-630.).
11. Smirnov A . V ., Baryshev A . M ., Pilipenko S . V ., Myshonkova N . V ., Bulanov V . B ., Arkhipov M . Y ., Vinogradov I . S ., Likhachev S . F ., Kardashev N . S . Space mission Millimetron for terahertz astronomy // Proc . SPIE 8442, Space Telescopes and Instrumentation 2012: Optical, Infrared, and Millimeter Wave (August 22, 2012). Art. no. 84424C. DOI: 10.1117/12.927184
12. Colafrancesco S. Millimetron cosmology and fundamental physics // 223^rd Annual American Astronomical Society (AAS) Meeting. (Washington, DC): Abstracts. January 2014. Vol. 223. Abs. no. 340.05.
13. Stewart D. A Platform with Six Degrees of Freedom // Proceedings of the UK Institution of Mechanical Engineers. 1965-66. Vol. 180, part 1, no. 15. P. 371-386.
14. Wild W., Kardashev N.S. Millimetron - a large russian-european submillimeter space observatory // Experimental Astronomy. 2009. Vol . 23. P . 221 - 244.
15. Зенкевич С.Л., Ющенко А.С. Основы управления манипуляционными роботами. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 480   с.