gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya / Gyroscopy and Navigation0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»10.17285/0869-7035.0071gyroscopy-178Research ArticleСтатьиЭлектростатический гироскоп в системах ориентации космических аппаратовElectrostatic Gyroscope in Spacecraft Attitude Reference SystemsЛандауБ. Е.LandauB. Е.

Ландау Борис Ефимович. Доктор технических наук, был главным конструктором БИС-ЭГ в АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (С.-Петербург), действительный член общественного объединения «Академия навигации и управления движением».

БелашА. А.

Белаш Андрей Анатольевич. Заместитель начальника отдела – начальник сектора, АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (С.-Петербург)

ГуревичС. С.

Гуревич Станислав Соломонович. Ведущий инженер, АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (С. Петербург)

ЛевинС. Л.

Левин Сергей Львович. Кандидат технических наук, начальник отдела, АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (С.-Петербург)

РоманенкоС. Г.

Романенко Светлана Георгиевна. Кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (С. Петербург)

ЦветковВ. Н.

Цветков Валерий Николаевич. Главный специалист, АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (С. Петербург)

АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»РоссияConcern CSRI Elektropribor, JSC, St. Petersburg, RussiaRussian FederationАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор».РоссияConcern CSRI Elektropribor, JSC, St. Petersburg, RussiaRussian Federation2021221020252936979Copyright © Ландау Б.Е., Белаш А.А., Гуревич С.С., Левин С.Л., Романенко С.Г., Цветков В.Н., 20252025Ландау Б.Е., Белаш А.А., Гуревич С.С., Левин С.Л., Романенко С.Г., Цветков В.Н.Landau B.Е., Белаш А.А., Гуревич С.С., Левин С.Л., Романенко С.Г., Цветков В.Н.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/178

25 лет назад ЦНИИ «Электроприбор» предложил использовать для построения систем ориентации космических аппаратов (КА) бескарданный электростатический гироскоп (БЭСГ). Такая система была названа БИС-ЭГ и впервые прошла летные испытания в 2004 г. К 2013 г. было изготовлено 20 таких систем для трех типов КА. Проведенные летные испытания и штатная эксплуатация выявили ряд замечаний к БИС-ЭГ, но в то же время позволили отработать методы калибровки и определить пути повышения точности и надежности. В результате для КА следующего поколения была создана (и до сих пор эксплуатируется) модернизированная система БИС-ЭГ, отличительными особенностями которой стали более высокий уровень надежности, гироскоп повышенной стабильности и возможность полетной калибровки его модели дрейфа. Требования, касающиеся повышения точностных характеристик и необходимости работы в негерметичном отсеке КА, были предъявлены к разрабатываемой в настоящее время следующей модификации БИС-ЭГ. В статье перечисляются этапы и описываются пути усовершенствования БЭСГ и систем семейства БИС-ЭГ, а также результаты их работы на различных космических аппаратах.

25 years ago, the CSRI Elektropribor proposed to use a gimballess electrostatic gyroscope (ESG) in spacecraft attitude reference systems. The system called BIS-EG passed the first flight tests in 2004. By 2013, 20 such systems had been manufactured for three types of spacecraft. The flight tests and regular operation of BIS-EG revealed a number of limitations inherent in them; at the same time, calibration methods were developed and tested and the ways of improving the system accuracy and reliability were identified. As a consequence, BIS-EG was upgraded for the next generation spacecraft, and it is still in operation. Its distinctive features are higher reliability, the gyroscope of greater stability, and the possibility of in-flight calibration of its drift model. The next modification of the BIS-EG, which is under development now, must meet the requirements for higher accuracy characteristics and the need to work in the unpressurized spacecraft compartment. The stages and methods for improving the gimballess ESG and BIS-EG family systems are described, as well as the results of their operation in accordance with their purposes in different types of spacecraft.

Электростатический гироскопкосмический аппаратсистема определения ориентации.Еlectrostatic gyroscopespacecraftattitude reference system.ReferencesBuchman, S., Lipa, J.A., Keiser, G.M., Muhlfelder, B. and, Turneaure, J.P., The Gravity Probe guroscope, Classical and Quantum Gravity, 2015, vol. 32, no. 22.Buchman, S., Lipa, J.A., Keiser, G.M., Muhlfelder, B. and, Turneaure, J.P., The Gravity Probe guroscope, Classical and Quantum Gravity, 2015, vol. 32, no. 22.ION Museum. Period/Dates when in use: 1978-9 to Present.ION Museum. Period/Dates when in use: 1978-9 to Present.Elton, O.L. and Moore, J.P., Marine ESG Navigation as a Capability for the Present Navigation, Journal of the Institute of Navigation, Summer, 1973, vol. 20, no. 2, pp. 126–136.Elton, O.L. and Moore, J.P., Marine ESG Navigation as a Capability for the Present Navigation, Journal of the Institute of Navigation, Summer, 1973, vol. 20, no. 2, pp. 126–136.История создания электростатического гироскопа. Памяти главного конструктора А.С. Анфиногенова. Санкт-Петербург: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2011.История создания электростатического гироскопа. Памяти главного конструктора А.С. Анфиногенова. Санкт-Петербург: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2011.Пешехонов В.Г. Перспективы развития гироскопии // Гироскопия и навигация. 2020. Т. 28. №2 (109). С. 3–10.Пешехонов В.Г. Перспективы развития гироскопии // Гироскопия и навигация. 2020. Т. 28. №2 (109). С. 3–10.Ландау Б.Е. Электростатический гироскоп со сплошным ротором. Санкт-Петербург: ГНЦ РФ АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2020.Ландау Б.Е. Электростатический гироскоп со сплошным ротором. Санкт-Петербург: ГНЦ РФ АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2020.Буравлев А.П., Ландау Б.Е., Левин С.Л. Романенко С.Г. Модель дрейфа бескарданного электростатического гироскопа и идентификация ее параметров // Актуальные проблемы авиационных и аэрокосмических систем: процессы, модели, эксперимент. 2002. №1 (13).Буравлев А.П., Ландау Б.Е., Левин С.Л. Романенко С.Г. Модель дрейфа бескарданного электростатического гироскопа и идентификация ее параметров // Актуальные проблемы авиационных и аэрокосмических систем: процессы, модели, эксперимент. 2002. №1 (13).Аванесов Г.А., Форш А.А., Бессонов Р.В., Зиман Я.Л., Куделин М.И., Залялова Р.Г. Звездный координатор БОКЗ-М и перспективы его развития // Материалы XIV Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам. Санкт-Петербург: ЦНИИ «Электроприбор», 2007. С. 199–205.Аванесов Г.А., Форш А.А., Бессонов Р.В., Зиман Я.Л., Куделин М.И., Залялова Р.Г. Звездный координатор БОКЗ-М и перспективы его развития // Материалы XIV Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам. Санкт-Петербург: ЦНИИ «Электроприбор», 2007. С. 199–205.Кирилин А.Н., Аншаков Г.И., Ахметов Р.Н., Сторож А.Д. Космическое аппаратостроение. Научно-технические исследования и практические разработки АО «РКЦ «Прогресс». Самара, 2017.Кирилин А.Н., Аншаков Г.И., Ахметов Р.Н., Сторож А.Д. Космическое аппаратостроение. Научно-технические исследования и практические разработки АО «РКЦ «Прогресс». Самара, 2017.Ландау Б.Е., Романенко С.Г., Демидов А.Н. Способ калибровки бескарданной инерциальной системы на электростатических гироскопах в условиях орбитального полета. Патент РФ №2677099 от 15.01.2019.Ландау Б.Е., Романенко С.Г., Демидов А.Н. Способ калибровки бескарданной инерциальной системы на электростатических гироскопах в условиях орбитального полета. Патент РФ №2677099 от 15.01.2019.Ландау Б.Е., Емельянцев Г.И., Левин С.Л., Романенко С.Г., Гуревич С.С., Одинцов Б.В. Основные результаты разработки и испытаний системы определения ориентации на электростатических гироскопах для низкоорбитальных космических аппаратов // Гироскопия и навигация. 2007. №2 (57). С. 3–12.Ландау Б.Е., Емельянцев Г.И., Левин С.Л., Романенко С.Г., Гуревич С.С., Одинцов Б.В. Основные результаты разработки и испытаний системы определения ориентации на электростатических гироскопах для низкоорбитальных космических аппаратов // Гироскопия и навигация. 2007. №2 (57). С. 3–12.Ландау Б.Е., Гуревич С.С., Емельянцев Г.И., Левин С.Л., Романенко С.Г. Калибровка погрешностей бескарданной инерциальной системы на ЭСГ в условиях орбитального полета // Гироскопия и навигация. 2010. №1 (68). С. 36–46.Ландау Б.Е., Гуревич С.С., Емельянцев Г.И., Левин С.Л., Романенко С.Г. Калибровка погрешностей бескарданной инерциальной системы на ЭСГ в условиях орбитального полета // Гироскопия и навигация. 2010. №1 (68). С. 36–46.Ландау Б.Е., Белаш А.А., Гуревич С.С., Емельянцев Г.И., Левин С.Л., Романенко С.Г. Бескарданная инерциальная система на электростатических гироскопах для орбитальных космических аппаратов и особенности ее математического обеспечения // Изв. вузов. Приборостроение. 2011. Вып. 6. С. 66–75.Ландау Б.Е., Белаш А.А., Гуревич С.С., Емельянцев Г.И., Левин С.Л., Романенко С.Г. Бескарданная инерциальная система на электростатических гироскопах для орбитальных космических аппаратов и особенности ее математического обеспечения // Изв. вузов. Приборостроение. 2011. Вып. 6. С. 66–75.Ландау Б.Е., Левин С.Л, Гуревич С.Г., Емельянцев Г.И., Завгородний В.И., Романенко С.Г., Одинцов Б.В. Наземная отработка методики полетной калибровки БИСО на ЭСГ для орбитальных космических аппаратов с произвольной ориентацией, 19th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, 2012, pp. 127–135.Ландау Б.Е., Левин С.Л, Гуревич С.Г., Емельянцев Г.И., Завгородний В.И., Романенко С.Г., Одинцов Б.В. Наземная отработка методики полетной калибровки БИСО на ЭСГ для орбитальных космических аппаратов с произвольной ориентацией, 19th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, 2012, pp. 127–135.Егоров А.В., Ландау Б.Е., Левин С.Л., Романенко С.Г. Движение ротора бескарданного электростатического гироскопа в условиях орбитального полета космического аппарата // Гироскопия и навигация. 2011. №4(75). С. 63–75.Егоров А.В., Ландау Б.Е., Левин С.Л., Романенко С.Г. Движение ротора бескарданного электростатического гироскопа в условиях орбитального полета космического аппарата // Гироскопия и навигация. 2011. №4(75). С. 63–75.Буравлев А.П., Кузин В,М., Ландау Б.Е., Сумароков В.В. Бескарданный электростатический гироскоп с подвесом на двойных электродах. Реферат доклада // XXVI конференция памяти Н.Н.Острякова. СПб., 2008. С. 17–18.Буравлев А.П., Кузин В,М., Ландау Б.Е., Сумароков В.В. Бескарданный электростатический гироскоп с подвесом на двойных электродах. Реферат доклада // XXVI конференция памяти Н.Н.Острякова. СПб., 2008. С. 17–18.Yulmetova, O.S., Scherbak, A.G., Contrast image formation based on thermodynamic approach and surface laser oxidation process for optoelectronic read-out system, Optics and Laser Technology, 2018, vol. 101, pp. 242–247.Yulmetova, O.S., Scherbak, A.G., Contrast image formation based on thermodynamic approach and surface laser oxidation process for optoelectronic read-out system, Optics and Laser Technology, 2018, vol. 101, pp. 242–247.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.