Исследуемая система управления является бесплатформенной системой ориентации на базе аналитического гирокомпаса. В качестве датчиков первичной информации используются гироскопический измеритель вектора угловых скоростей и построитель местной вертикали. Такие системы позволяют значительно уменьшить общую массу космического аппарата. Использование данных систем обусловлено необходимостью обработки сигналов с датчиков измерения угловых скоростей и построителя местной вертикали по законам движения орбитального гирокомпаса, описанных в бортовой вычислительной машине космического аппарата, моделирующим реальное движение платформенной системы. Электрические сигналы, поступающие с датчиков, при этом сильно зашумлены и включают в себя различные виды ошибок самих приборов [1].
Программное моделирование движения гирокомпаса облегчает применение различных фильтров и дополнительных связей, уменьшающие ошибки, наведенные погрешностями приборов ориентации, поскольку данные связи не требуют физической реализации. При формировании структуры бесплатформенной системы ориентации необходимо учитывать множество функциональных особенностей как системы в целом, так и ее составных частей. В частности, учет ошибок, наводимых измерителями: как постоянные, так и переменные, они могут значительно изменять область используемых технических решений и приемов, используемых при синтезе системы [2].
Одним из основных режимов управления ориентацией космического аппарата является режим гирокомпасирования. В данном режиме реализуется структура орбитального гирокомпаса, корректируемого с помощью датчика внешней информации, а именно построителя местной вертикали. Также применяется вариант реализации орбитального гирокомпаса без применения корректирующего прибора. Такой режим принято называть автономным [3, 4].
В процессе эксплуатации космического аппарата нередко возникают ситуации при которых происходит отключение датчика внешней информации. Это может происходить как специально, так и в случае нештатных отказов приборов. Так или иначе, в случае отключения корректирующего прибора, объект переходит в так называемый автономный режим работы.
Характерной особенностью такого режима работы является тот факт, что ошибки ориентации в таком случае будут изменяться по гармоническому закону. Это приводит к значительному ухудшению точности ориентации и увеличению времени переходных процессов восстановления ориентации при возврате системы в корректируемый режим.
В данной работе предложен способ, значительно сокращающий действие этого негативного эффекта. Способ заключается в «запоминании» сигнала коррекции, предшествующего моменту перехода в автономный режим. Это позволяет поддерживать ошибки ориентации на низком уровне. При таком подходе значительно улучшается качество ориентации, а также нет существенного изменения длительности переходных процессов.
Результаты моделирования работы системы с предложенным методом, показывают правильность и эффективность выбранного подхода. Данный метод существенно улучшает качество ориентации аппарата, при отсутствии необходимости доработки системы.