Źródło zdjęcia: ESA
Po raz pierwszy „videometer” (VDM), nowe urządzenie technologiczne zapewniające bardzo precyzyjne automatyczne operacje spotkania między automatycznym pojazdem transferowym Jules Verne o masie 20,7 tony i ISS, zostało pomyślnie przetestowane w tym miesiącu.
Najnowocześniejszy
W oparciu o konstrukcję urządzenia śledzącego gwiazdy, wideometr Jules Verne, który jest pierwszym automatycznym optycznym systemem operacyjnym kiedykolwiek stosowanym do nawigacji statków kosmicznych, przeszedł szeroko zakrojone symulowane testy spotkania. Ta najnowocześniejsza technologia spotkania jest kluczową częścią nowego europejskiego statku kosmicznego, któremu nadaje swoja nazwę zautomatyzowanego pojazdu transportowego (ATV).
„Po raz pierwszy czujniki spotkania ATV były z powodzeniem stosowane w rzeczywistych warunkach. A w swojej dziedzinie operacyjnej działały wyjątkowo dobrze ”, powiedział inżynier ESA ATV Stein E. Strandmoe, który nadzorował krytyczną 10-dniową kampanię testową.
Precyzja
Do ostatecznych manewrów spotkania ATV użyje wideoczujnych czujników w połączeniu z dodatkowymi równoległymi systemami pomiarowymi, które umożliwiają automatyczne dokowanie z niewiarygodną precyzją centymetrową, podczas gdy statek kosmiczny i ISS krążą wokół Ziemi z prędkością 28 000 km / h . „Oczekuje się, że pierwszy europejski statek kosmiczny spotka się z ISS w przyszłym roku z dokładnością wielkości jednej monety euro”, powiedział astronauta ESA Jean-Francois Clervoy, starszy doradca programu ATV.
Te wbudowane automatyczne możliwości ATV muszą być zgodne z wymagającymi wymogami bezpieczeństwa lotów kosmicznych człowieka, niezbędnymi dla załogi ISS na stałe.
Wzorce docelowe
Videometr jest w stanie analizować obrazy emitowanej wiązki laserowej automatycznie odbijanej przez pasywne retroreflektory służące jako cele zainstalowane na stacji obok rosyjskiego portu dokującego, do którego zostanie dołączony ATV.
Podczas ostatnich 200 metrów manewru końcowego podejścia na orbitę wideometr musi automatycznie rozpoznać wzorce docelowe retroreflektorów, a następnie obliczyć odległość i kierunek do portu dokowania.
Czy precyzyjne śledzenie względnego ruchu między dwoma statkami kosmicznymi, gdy się zbliżają? zaczynając od prędkości do 3,6 km / h? dostarcza niezbędnych informacji do pokładowego systemu nawigacji, nawigacji i kontroli (GNC), który automatycznie pilotuje cylindryczny statek towarowy wielkości ESA w kierunku ISS.
Testy rendez-vous
Aby realistycznie sprawdzić możliwości wideometru? w celowaniu i pozyskiwaniu? testy przeprowadzono w nowoczesnym ośrodku badawczym w zakresie kadłuba statku we francuskiej agencji obrony „D? l? gation G? n? rale pour l'Armement” (DGA), położonej w Val-de-Reuil, 100 km na zachód od Paryż. Umowa między ESA i DGA pozwoli na dalsze testy spotkania ATV, w razie potrzeby także podczas lotu Jules Verne.
Wewnątrz wyjątkowego budynku o długości 600 metrów platforma mobilna o masie 120 000 kg, zdolna do jazdy po szynach o długości 550 metrów, umożliwiła symulację ciągłego podejścia między dwoma pojazdami kosmicznymi z odległości kilkuset metrów do odległości prawie dokowania . Na platformie zestaw pasywnych celów spotkania (retroreflektorów), identycznych z tymi, które mają być zainstalowane na ISS, stał naprzeciwko wideometru, który został zamontowany na przegubowym ramieniu robota (o sześciu stopniach swobody) reprezentującym ruch ATV.
To mobilne ramię o wysokości siedmiu metrów zastosowano do symulacji ruchów kątowych ATV, aby sprawdzić, czy wideometr nadal jest w stanie celować w retroreflektory ISS i dostarczyć informacje do układu sterowania ATV niezbędne do odpowiedniego dostosowania jego trajektorii.
Pierwszy raz sukces
Wyniki kampanii testowej wykazały, że cały system wideometrów? to znaczy iluminator laserowy i analizator obrazu odbitych wiązek laserowych? był w stanie stale śledzić symulowaną platformę ISS z odległości 313 metrów, aż do dokowania. „Mamy stabilne pozyskiwanie i śledzenie w całej domenie operacyjnej”, powiedział Stein Strandmoe. Na większych odległościach Jules Verne użyje względnego systemu odniesienia GPS, aby zbliżyć się do stacji.
„Najbardziej zaskakujące było to, że czujniki były prawie niezakłócone, gdy próbowaliśmy oszukać je innymi powierzchniami odbijającymi światło lub innymi światłami, które mogłyby zakłócać cele spotkania w tle ISS” - powiedział Strandmoe. „To zadziwiające, jak videometr, jako zupełnie nowe osiągnięcie, okazał się tak solidnym systemem. Byłem dość zaskoczony, że zadziałało tak dobrze przy pierwszym przetestowaniu! ”
Oryginalne źródło: ESA News Release
