光學(xué)偵察衛(wèi)星的星姿和膠片定位問題,早在尖兵一號(hào)的時(shí)候就解決了,就是使用星光定位技術(shù),記錄每幅膠片的恒星位置,然后換算大地坐標(biāo) 。特別適合在地球軌道或深空宇宙中開展自主導(dǎo)航、定位和姿態(tài)控制 。由于在大氣層外才有更好的恒星觀測(cè)效果,因此星敏感器更多的應(yīng)用領(lǐng)域是洲際導(dǎo)彈,也就是彈道導(dǎo)彈的星光導(dǎo)航輔助制導(dǎo)系統(tǒng),可以在導(dǎo)彈沖出大氣層以后提供星光定位,提高慣性制導(dǎo)的精度 。
宇宙都在轉(zhuǎn)動(dòng),人類航天器是如何在太空中定位的?
【在vf中定位記錄可以用什么命令向前或后移動(dòng)若干條記錄的位置,表示向前或向后移動(dòng)若干條記錄位置...】
在2021年6月17日,中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,搭載著聶海勝、劉伯明和湯洪波三名航天員的神舟十二號(hào)載人飛船,由“神箭”長(zhǎng)征2F火箭發(fā)射升空 。經(jīng)過6.5個(gè)小時(shí),載人飛船與中國(guó)空間站天和核心艙完成自主快速交會(huì)對(duì)接,3名航天員順利進(jìn)駐空間站 。這是載人航天史上由中國(guó)人書寫的又一壯舉,標(biāo)志中國(guó)空間站事業(yè)再次向前邁出了一大步 。
有很多網(wǎng)友關(guān)心,中國(guó)空間站在運(yùn)行過程中,涉及大量的導(dǎo)航、定位、測(cè)量和姿態(tài)控制,那么,如果北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)受到了干擾,中國(guó)空間站還能自主進(jìn)行太空導(dǎo)航、定位和姿態(tài)控制嗎?當(dāng)然是可以的,因?yàn)楹教鞂?dǎo)航、定位和姿態(tài)控制,是一門大學(xué)問,不一定必須依靠北斗系統(tǒng) 。對(duì)于近地軌道航天器的導(dǎo)航,主要有四種手段:一種是利用星載的北斗或GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),進(jìn)行在軌導(dǎo)航和定位 。
第二種是利用地面測(cè)控站,進(jìn)行地基無線電導(dǎo)航 。第三種是航天器本身自帶的天文導(dǎo)航設(shè)備(如恒星敏感器、太陽(yáng)敏感器和紅外地平儀等)進(jìn)行定軌、導(dǎo)航和姿態(tài)控制 。最后是使用航天器自帶的高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng) 。上述方法各有優(yōu)缺點(diǎn),例如無線電導(dǎo)航無法離開地面基站,北斗或GPS有被干擾的可能,而且受限于近地軌道 。慣性導(dǎo)航的誤差會(huì)隨著時(shí)間不斷累積等等,因此幾種導(dǎo)航手段會(huì)結(jié)合起來運(yùn)用 。
但總體上天文導(dǎo)航的綜合性能要優(yōu)于其他導(dǎo)航手段,而且天文導(dǎo)航除了利用星敏感器和近地的折射星直接或者間接敏感地平進(jìn)行定位,還能夠用姿態(tài)敏感器進(jìn)行三軸姿態(tài)測(cè)量和確定 。特別適合在地球軌道或深空宇宙中開展自主導(dǎo)航、定位和姿態(tài)控制 。天文導(dǎo)航就是利用航天器自身運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合敏感器實(shí)時(shí)獲得的恒星、太陽(yáng)、地月等天體信息,再加上高精度計(jì)時(shí)器,通過一定算法,就能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、定位和姿態(tài)控制等多個(gè)用途 。
航天器自主天文導(dǎo)航中,通常用星敏感器和地平儀測(cè)量的星光角距作為觀測(cè)量 。例如中國(guó)空間站上有個(gè)很獨(dú)特的的伴隨衛(wèi)星,具備全天時(shí)的空間觀測(cè)能力,可監(jiān)測(cè)空間碎片等對(duì)空間站造成潛在危險(xiǎn)的空間目標(biāo) 。伴隨衛(wèi)星還搭載了高分辨率全畫幅可見光相機(jī),可對(duì)空間站進(jìn)行高分辨率成像 。但這樣一來就涉及伴隨衛(wèi)星的高精度自主實(shí)施定位和姿態(tài)控制問題,為此我國(guó)又研制伴隨衛(wèi)星的太陽(yáng)敏感器,通過觀測(cè)太陽(yáng)的位置,來確定伴隨衛(wèi)星的位置和姿態(tài) 。
這只是天文導(dǎo)航科學(xué)大類里面的一個(gè)小應(yīng)用 。星光導(dǎo)航還應(yīng)用于深度太空的探索 。例如我國(guó)天問一號(hào)火星探測(cè)器在“奔火”途中,如何知道自己的位置呢?就要靠一款“看星星”的利器——星敏感器,它能清楚拍到幾光年之外的恒星,可以通過拍照,比對(duì)星圖,來測(cè)算火星探測(cè)器的空間位置 。環(huán)繞器上的星敏感器,能幫助天問一號(hào)準(zhǔn)確飛行 。
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