Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Оценка надежности спутниковой аппаратуры дистанционного мониторинга водной поверхности

Авторы

А.Д. Губарев, И.Л. Ящук, Я.В. Хилинская

Организация

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова
г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

Аннотация

Работа посвящена исследованию надежности и эффективности космической системы дистанционного мониторинга водной поверхности. Анализ существующих способов мониторинга показал высокий потенциал применения наноспутников для решения поставленной задачи. В качестве объекта исследования был выбран 3U CubeSat с размещенной на борту полезной нагрузкой в виде гиперспектральной камеры. Для оценки надежности системы применен расчет по интенсивностям отказов подсистем. Структурная и параметрическая надежность изделия были исследованы в программном комплексе Windchill Risk and Reliability с учетом циклограммы работы и специфики процесса деградации отдельных компонентов, обусловленного влиянием агрессивной космической среды. Для оценки эффективности применения наноспутника проанализирована зависимость точности определения загрязнения водоема от работоспособности фотоприемного устройства, так как фотоприемное устройство является центральным звеном в передаче оптической информации. Также получена вероятность эффективного измерения спектральных коэффициентов яркости за весь срок службы изделия. Выявлено минимально необходимое количество работоспособных пикселей для мониторинга водоема с достаточной точностью и достоверностью.

Ключевые слова

наноспутник, CubeSat, дистанционный мониторинг, системный анализ, параметрическая надежность, точность измерений.

Список литературы

[1] United Nations World Water Development Report 4. vol. 1: Managing Water under Uncertainty and Risk. UN-Water, 2012.

[2] Щербина Г. А. Макет многощелевой космической гиперспектральной камеры дистанционного зондирования природных аквасистем : дисс. … канд. техн. наук: 05.11.13. М., 2018. 153 с.

[3] Schott J. R. Remote Sensing: The Image Chain Approach : 2nd edition. New York : Oxford University Press, 2007.

[4] Кронберг П. Дистанционное изучение Земли: основы и методы дистанционных исследований в геологии : пер. с нем. М. : Мир, 1988. 343 с.

[5] Методические рекомендации по применению аэрокосмических методов для диагностики трубопроводных геотехнических систем и мониторинга окружающей среды. М., 1995. 55 с.

[6] van Hazendonk C. M. Calibration of a Hyper Spectral Imager. Eindhoven University of Technology, 2019.

[7] Crosby K., Best F., Mast J., Peterson I., Swedish M., Munson J. Conceptual Design Review: Canopy Near-infrared Observing Project. Carthage College Space Sciences and the Wisconsin Space Grant Consortium, 2016.

[8] Klinkrad H., Beltrami P., Hauptmann S., Martin C., Sdunnus H., Stokes H., Walker R., Wilkinson J. The ESA space debris mitigation handbook 2002 // Advances in Space Research. 2004. vol. 34. issue 5. pp. 1251–1259.

[9] NASA STD-8719.14A. Process for limiting orbital debris (change 1), 2012.

[10] Боровиков С. М., Цырельчук И. Н., Троян Ф. Д. Расчет показателей надежности радиоэлектронных средств : учеб.-метод. пособие. Минск : БГУИР, 2010. 68 с.

[11] Справочник «Надежность ЭРИ». М. : МО РФ, 2006.

[12] Решение совместного заседания секции № 4 НТС Федерального космического агентства и Космических войск «Проблемные вопросы создания перспективных космических комплексов, обеспечения надежности и длительности цикла их функционирования и развития соответствующих технологий» от 18 октября 2007. М., 2007. С. 2–3.

[13] Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. М. : Издательство иностранной литературы, 1963.

Цитирование данной статьи

Губарев А.Д., Ящук И.Л., Хилинская Я.В. Оценка надежности спутниковой аппаратуры дистанционного мониторинга водной поверхности // Космические аппараты и технологии. 2021. Т. 5. № 4. С. 242-250. doi: 10.26732/j.st.2021.4.08

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.