В статье обобщаются результаты исследований коллектива авторов в области динамики углового движения и проблем управления малоразмерными космическими аппаратами (МКА) нанокласса. Описаны особенности динамики пассивного движения наноспутников стандарта CubeSat, выявлены и исследованы условия возможного возникновения резонансных режимов. Приводятся рекомендации, благодаря которым на этапе проектирования формулируются требования к инерционно-массовым характеристикам и начальным условиям движения наноспутника. Это, в свою очередь, позволяет обеспечить устойчивое движение относительно требуемого положения равновесия для широкого класса высот орбит. Предложены алгоритмы переориентации и стабилизации движения на основе решения обратной задачи динамики и выбора оптимальных номинальных программ управления угловым движением. Результаты работы применяются на практике и полезны для разработчиков МКА.

   В представленной работе решается задача оптимального управления космическим аппаратом с электроракетной двигательной установкой, маневрирующим между пространственными гало-орбитами возле точки либрации L2 системы Земля–Луна. Предложенная методика позволяет выполнять поиск начальных приближений для расчета траекторий перелетов в рамках ограниченной задачи трех тел, а также повысить вычислительную эффективность расчетов. Приводится пример расчета перелета между гало-орбитами космического аппарата с двигателями малой тяги, подтверждающий обоснованность применения данного вычислительного процесса.

   Описывается методика, с использованием которой на основе предсказательного моделирования предлагается проводить сопоставление рекуррентных субоптимальных алгоритмов, разрабатываемых для решения задач нелинейной фильтрации, в том числе связанных с обработкой навигационной информации, с точки зрения точности, состоятельности и вычислительной сложности. Приводятся примеры, поясняющие указанную методику и иллюстрирующие ее применение.

   В статье исследуются возможности использования данных высокоточных морских гравиметрических съемок для коррекции глобальных моделей гравитационного поля Земли в Мировом океане. Точность современных моделей на акваториях в региональном масштабе достигается благодаря методу спутниковой альтиметрии и зависит от характеристик гравитационного поля. На градиентных структурах поля амплитуды реальных аномалий в моделях подавлены, поэтому для более эффективного применения моделей необходимо восстановить в них высокие частоты. На абиссальных структурах их основной погрешностью является высокочастотный шум. Описываются приемы коррекции полученных от моделей данных, которые позволяют повысить точность на достаточно больших площадях с привлечением ограниченного количества морских гравиметрических измерений. Приводятся также оценки результатов практического применения новой глобальной альтиметрической модели гравитационного поля Земли Sandwell and Smith v.32 в различных акваториях Мирового океана.

   Исследуется возможность применения интегрированных инерциально-спутниковых навигационных систем, основанных на МЭМС, в системах автоматического управления планирующими парашютно-грузовыми системами (САУ УППГС). Поставлены эксперименты по нахождению навигационного решения в процессе спуска с парашютом, разработан образец САУ УППГС, предусматривающий дистанционное управление и наведение по данным интегрированной инерциально-спутниковой навигационной системы на основе МЭМС. Проведены летные испытания разработанного прототипа.

   В статье рассматриваются особенности построения траекторных измерителей координат и параметров движения наземных объектов в бортовых оптико-локационных системах. Описывается структура разработанного траекторного измерителя по данным бортовой оптико-локационной системы. Приводятся некоторые результаты компьютерного моделирования предлагаемого траекторного измерителя.

   В статье описывается калибровка магнитометрических датчиков системы ориентации университетского наноспутника SamSat-ION. Для учета температурного ухода показаний датчиков предложена методика калибровки, согласно которой измерения проводятся в двенадцати статичных положениях с последовательными охлаждением и нагревом в диапазоне температур от –10 до +50°. На основе полученных данных вычисляются оценки параметров температурной зависимости коэффициентов смещения нуля, масштабирования, неортогональности осей датчиков магнитометров. Приведены основные результаты наземных испытаний бортовых систем наноспутника SamSat-ION с использованием предложенной методики. Подтверждена работоспособность бортовых систем во время и после калибровки в условиях температурного перепада. Учет параметров, полученных при воздействии на датчики различных температурных градиентов, до двенадцати раз уменьшает погрешность измерений. Это позволяет обеспечить надежную работу системы ориентации и стабилизации наноспутников, в состав которых входят магнитометры.

   Инерциальные методы навигации автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) позволяют обеспечить выполнение ими сложных задач в автоматическом режиме. Разработки в области традиционной инерциальной навигации ведутся в течение многих лет, и существует потребность в новых технических решениях. С помощью метода глубокого обучения можно автоматически выбирать и извлекать ключевые признаки в обрабатываемых данных, что широко применяется для распознавания изображений, речи, обработки текстов и в других областях. Хорошие результаты достигаются при обработке последовательно поступающих данных, например текста и речи. Очевидно, что выходные данные инерциальной навигации относятся к такому же типу информации. Многочисленные исследования показали, что модели на основе глубоких нейронных сетей можно использовать для снижения уровня шума инерциальных датчиков и дрейфа средств инерциальной навигации, а также комплексирования инерциальных данных с данными других датчиков. Кроме того, эти модели позволяют прогнозировать и уменьшать погрешности инерциальной навигации при длительном подводном плавании. В статье приводится обзор методов инерциальной навигации АНПА на основе глубокого обучения, включая новейшие достижения и тенденции развития.