Высокоточный звездный датчик нового поколения. Разработка программных средств наземной обработки и анализа телеметрической информации

Производственный цикл создания прибора звездной ориентации подразумевает прохождение им большого количества проверочных мероприятий. Речь идет о проведении наземного комплекса испытаний, в процессе которых прибор ставится в условия, максимально приближенные к условиям космической среды, зачастую весьма враждебной. Наиболее традиционные из них: это термовакуумные испытания, климатические, стендовые, натурные испытания и др. В ходе каждого такого эксперимента происходит получение и аккумулирование значительных объемов телеметрических массивов. В настоящий момент эта информация хранится в сыром и расшифрованном виде в протоколах контрольно-испытательной аппаратуры без каталогизирования, что затрудняет ее использование и анализ. Особенно чувствительно это сказывается в многочасовых испытаниях с одновременным участием нескольких приборов. Трансляция телеметрической информации в таких экспериментах ведется параллельно с каждого прибора и регистрируется во множестве файлов.
Эта проблема предстала особенно остро для высокоточного звездного датчика нового поколения, характеризующимся увеличенной частотой опроса и заметно расширенной телеметрией. Для ее решения было создано специальное программное обеспечение, позволяющее в кратчайшие сроки выполнить анализ информации, поступившей с одного или нескольких приборов, в рамках заданного типа испытаний. Это дало возможность ускоренно оценить результат работы прибора в целом, обнаружить точечные аномалии в измерениях и оперативно отреагировать на них путем внесения соответствующих корректив в программно-математическом обеспечении. Протоколы испытаний существенно обогатились ценной сопроводительной информацией о состоянии прибора, наполнились статистическими оценками и графической визуализацией ключевых параметров.
Применение разработанного программного обеспечения носило также и исследовательский характер. Так, например, было доподлинно установлено, что время определения ориентации звездным датчиком стабильно держится в пределах 2.5 - 3.0 с и не зависит от внешней температуры. Этот результат был получен при апостериорном наблюдении за работой прибора в термокамере, где на протяжении суток температура менялась от -15̊С до +45̊С туда и обратно. Были произведены расчеты отклонения угловых параметров ориентации прибора, а также смещение энергетических координат звезд на КМОП-матрице при нормальных и экстремальных температурных значениях. Благодаря этому было достигнуто цельное представление о влиянии температуры окружающей среды на фотометрические характеристики прибора, величины темнового тока и выбора им порога отсечки.