Inventory number IRN Number of state registration
0325РК00134 AP25794031-KC-25 0125РК00026
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 10000000 AP25794031
Name of work
Разработка компактного звездного датчика для малых космических аппаратов класса CubeSat
Type of work Source of funding Report authors
Applied Әден Әлішер Ерболұлы
0
0
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МЦРОАП РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Алматинский университет энергетики и связи имени Гумарбека Даукеева"
Abbreviated name of the service recipient НАО АУЭС имени Гумарбека Даукеева
Abstract

Объектом исследования является компактный звездный датчик для малых космических аппаратов класса CubeSat, аппаратно-программный комплекс на базе доступных камер, алгоритмы распознавания звезд.

Зерттеу нысаны-CubeSat класындағы шағын ғарыш аппараттарына арналған жұлдыз сенсоры, қол жетімді камераларға негізделген аппараттық-бағдарламалық кешен, жұлдыздарды тану алгоритмдері болып табылады.

Цель проекта заключается в разработке, создании и испытании компактного звездного датчика для малых космических аппаратов класса CubeSat.

Жобаның мақсаты-CubeSat класындағы шағын ғарыш аппараттарына арналған звездам жұлдыз сенсорын әзірлеу, құру және сынау

Методами исследования являются компьютерное и математическое моделирование тракта «небо–оптика–сенсор–алгоритмы»: компьютерное моделирование алгоритмической цепочки детекции, идентификации по инвариантам и оценивания ориентации (TRIAD/QUEST), математическое моделирование геометрии и фотометрии (pinhole, гномоническая проекция, дисторсии, PSF, SNR) с выводом оценочных соотношений погрешностей при варьировании фокусного расстояния, шага пикселя и экспозиции.

Зерттеу әдістері компьютерлік және математикалық модельдеу болып табылады: компьютерлік модельдеу детекция–сәйкестендіру–бағдар тізбегін (TRIAD/QUEST) сипаттайды, ал математикалық модельдеу геометриялық және фотометриялық тәуелділіктерді (pinhole, гномониялық проекция, дисторсия, PSF, SNR) формалдайды және фокус қашықтығы, пиксель қадамы, экспозиция өзгергендегі қателік бағаларын шығарады.

Полученные результаты и новизна являются следующими: сформирован полный конвейер детекции–идентификации–ориентации с прослеживаемостью «параметр модели → метрика точности», обосновано «мягкое» расфокусирование для повышения точности центроидов, уточнены требования к каталогу и полю зрения под ресурсные ограничения, показана устойчивость к выпадению опорных звёзд и смазу; новизной является прямая увязка параметров оптики/сенсора с целевыми метриками и переносимость конвейера на маломощные платформ

Алынған нәтижелер мен жаңалықтар мынадай болып табылады: детекция–сәйкестендіру–бағдар толық конвейері қалыптасады, центрлеу дәлдігін арттыратын «жұмсақ» дефокустау негізделеді, ресурс шектеулеріне сай каталог пен FoV талаптары нақтыланады, опорлық жұлдыздар жоғалғанда және бұлдырда тұрақтылық көрсетіледі; жаңалық оптика/сенсор параметрлерін мақсатты метрикалармен тікелей байланыстыруда және төмен қуатты платформаларға көшіруге бейімділікте көрінеді.

: Основными конструктивными и технико-экономическими показателями являются модульная структура (оптика–сенсор–вычислитель), объектив с низкой дисторсией и термостабильной фокусировкой, малошумящий CMOS-сенсор с режимами биннинга, вычислительная платформа MCU/SoC с достаточными ресурсами ОЗУ/Flash и интерфейсами UART/I²C/CAN

егізгі конструктивтік және техника-экономикалық көрсеткіштер мыналар болып табылады: модульдік құрылым (оптика–сенсор–есептеу блогы), дисторсиясы төмен және термостабильді фокустауы бар объектив, шуды аз CMOS сенсоры (биннинг режимдерімен), MCU/SoC негізіндегі есептеуіш (UART/I²C/CAN интерфейстері, жеткілікті ОЖҚ/Flash)

не внедрено

ендірілмеген

Показателями эффективности являются достижение требуемой точности ориентации при минимальных массо-габаритных и энергетических затратах, сокращение инженерных циклов за счёт аппарат-в-контуре валидации, снижение рисков несоответствия за счёт прослеживаемости «требование–верификация», повышение надёжности за счёт адаптивных экспозиций/порогов и встроенных метрик качества.

Тиімділіктің көрсеткіштері мыналар болып табылады: мақсатты бағдар дәлдігін төмен масса және энергия шығынымен қамтамасыз ету, аппараттық симуляторлар арқылы инженерлік циклдерді қысқарту, «талап–верификация» прослежимдігі арқылы сәйкессіздік тәуекелдерін азайту, адаптивті экспозиция/порогтар мен кірістірілген сапа метрикалары арқылы сенімділікті арттыру.

Разработанный компактный звездный датчик может применяться компаниями и организациями, разрабатывающими и эксплуатирующими малые спутники класса CubeSat; образовательными и научными учреждениями для учебных и исследовательских миссий; а также в рамках государственных космических программ.

Әзірленген жұлдыз сенсоры CubeSat класындағы шағын спутниктерді әзірлейтін және басқаратын компаниялар мен ұйымдар қолдана алады; оқу және зерттеу миссиялары үшін білім беру және ғылыми мекемелер; және Мемлекеттік ғарыштық бағдарламалар шеңберінде қолданыла алады.

UDC indices
629.7.05
International classifier codes
89.23.31; 89.25.21; 89.23.00;
Key words in Russian
звездный датчик; космический аппарат; система управления ориентацией спутника; ориентация космических аппаратов; CubeSat;
Key words in Kazakh
жұлдыздық сенсор; ғарыш аппараты; спутниктік қатынасты басқару жүйесі; ғарыш аппараттарының бағдарлануы; CubeSat;
Head of the organization Алипбаев Куаныш Арингожаевич Доктор философии (PhD) в области механики / ассоциированный профессор
Head of work Әден Әлішер Ерболұлы / магистр технических наук, докторант