Международная научная конференция
"Наблюдение околоземных космических объектов"
Звенигород, 23-25 января 2007
Автоматические наблюдения объектов на геостационарных и низких орбитах на телескопе САК в НИИ «НАО»
Козырев Е.С., Ковальчук А.Н., Сибирякова Е.С., Шульга А.В.
НИИ "Николаевская астрономическая обсерватория", Украина
Развитие наблюдений ИСЗ в НИИ “НАО”
- 2000 начались первые наблюдения геостационарных спутников комбинированным методом (с использованием режима переноса заряда).
- 2003 начались наблюдения низкоорбитальных спутников с использованием ТВ камеры.
- 2004 введен в эксплуатацию телескоп САК; его оптика позволила начать наблюдения космического мусора на геостационарных орбитах.
- 2005 телескоп САК заработал в автоматическом режиме; проведена серия наблюдений скоростной камерой S1C объектов на геостационарных и низких орбитах.
- 2006 оптимизирована методика использования переноса заряда на малокадровой ПЗС камере; разработана новая методика наблюдения низкоорбитальных объектов на ТВ камере.
- 2007 применение поворотной платформы для наблюдения ИСЗ в режиме переноса заряда.
Объективы телескопа САК
- Длиннофокусный объектив: Максутов D=300 мм, F=1500 мм, используется для наблюдения объектов на геостационарных орбитах.
- Короткофокусный объектив (Уран-9): шестилинзовый рефрактор D=100 мм, F=250 мм, используется для наблюдения объектов на низких орбитах.
ПЗС камеры применявшиеся на телескопе САК
- Малокадровая камера изготовления НИИ “НАО”, 1160*1094, ячейка 16 микрон, время чтения 25 сек.
- Высокочувствительная ТВ камера, 768*576, ячейка 8 микрон, 25 кадров в секунду.
- Скоростная камера S1C изготовления Электрон-Оптроник (г.Петербург), 1160*1094, ячейка 16 микрон, время чтения 1.4 (0.3) сек.
Система наведения
- Двигатели переменного тока [1]
- Управление с компьютера через релейную плату (вкл/выкл)
- Датчики угла M600, точность 12 бит, по одному на ось [2]
- Скорость переброски 3° в секунду
- Время точного наведения 20-30 секунд
- Точность наведения 0.1 - 0.05°
- Перспектива: установка шаговых двигателей (время точного наведения 5 секунд); установка второго уровня датчиков (точность наведения до 0.01°)
Поворотная платформа
Поворотная платформа это устройство для поворота ПЗС камеры вокруг оси объектива. Она оснащена двигателем [1] и датчиком угла [2].
Вместе с режимом переноса заряда поворотная платформа позволяет на электронном уровне сопровождать спутники.
Наблюдение объектов на геостационарных орбитах
- Наблюдаются сериями по 5-15 кадров
- Список выбранных объектов наблюдается циклично через 1-2 часа
- Производительность с малокадровой камерой 7-10 объектов в час
- Производительность со камерой S1C 20-30 объектов в час
- Поле 40' х 38'.
- Проницающая способность с малокадровой камерой 14.5 mag.
- Проницающая способность со камерой S1C 15.5 mag.
- Перспектива: ввод в эксплуатацию поворотной платформы (увеличение проницающей способности на 2 mag).
Наблюдение объектов на низких орбитах
- Наблюдения ведутся только на неподвижном телескопе.
- Запись кадров в течении ±10 ~ 30 секунд от расчетного времени.
- Наблюдение в 2 ~ 5 положениях на одном витке.
- Производительность 10 объектов в час.
- Поле ТВ камеры 1.5° х 1.1°.
- Поле камеры S1C 5° х 4.5°.
- Проницающая способность ТВ камеры 8 mag.
- Проницающая способность ТВ камеры в режиме цифрового сопровождения 10 mag.
- Проницающая способность камеры S1C 10 mag.
- Перспектива: применение поворотной платформы с большей ПЗС камерой.
Наблюдение на высокоэллиптических орбитах
Применение новых методов наблюдений позволит эффективно наблюдать объекты на расстояниях 5000 – 30000 км.
Уже опробованный метод цифрового сопровождения позволяет на телевизионной камере использовать время экспозиции равное времени прохождения объектом 1/5 поля.
Для высокоэллиптических спутников время экспозиции телевизионной системы может составлять 10 – 60 сек.
Примените поворотной платформы с ПЗС камерой позволит увеличивать время экспозиции до 100 раз (вплоть до времени пролета объекта через поле).
Это позволит наблюдать объекты в 10 раз более быстрые чем геостационарный мусор с экспозициями в десятки секунд.
Наблюдение ИСЗ на первых витках после запуска
В течении 2005-2006 г. были проведены наблюдения трех ИСЗ на первых витках после запуска:
| 23.08.2005 | 28809 | 2005-031A | OICETS |
| 18.06.2006 | 29230 | 2006-022A | KAZSAT 1 |
| 12.07.2006 | 29252 | 2006-029A | GENESIS 1 |
Время затрачиваемое на обработку наблюдений не превышает 30 мин.
Удачные наблюдения показали целесообразность сопровождения стартов ИСЗ на светосильных телескопах с малыми апертурами (поле зрения более 1°).
Оперативность наблюдения и обработки ИСЗ позволяют уточнять элементы орбит и целеуказания на первых витках после старта. 8 февраля 2007
Доклад публикуется с разрешения авторов
|
