Стендовое оборудование и программные средства при проведении наземных испытаний программно-алгоритмического обеспечения двухголового звездного датчика ориентации

Тенденция к переходу звездных датчиков ориентации к многоблочному представлению ставит актуальную задачу по разработке стендового оборудования и программных средств для их наземной отработки. Особенностью функционирования таких приборов является наличие нескольких параллельно работающих оптических головок (ОГ), находящихся под управлением одного блока обработки данных (БОД). БОД обрабатывает получаемые с ОГ изображения и рассчитывает текущую ориентацию в инерциальном пространстве для каждой из них.
В связи с разработкой в ИКИ РАН двухголового звездного датчика ориентации, было создано два аппаратно-программных стенда, позволяющих работать как с одной ОГ так и с двумя ОГ одновременно. Комплекс стендов предназначен для проверки функционирования двухголового звездного датчика ориентации, отладки его программно-алгоритмического обеспечения и проведения различных наземных испытаний. В состав каждого стенда входят: жидкокристаллический монитор (или планшетный компьютер, в зависимости от модификации), коллиматорный объектив, а также персональный компьютер (ПК). Визуализация звезд осуществляется на экране монитора с помощью специального программного обеспечения (ПО), хранящегося на жестком диске ПК. ПО стенда позволяет моделировать статические и динамические изображения звезд, отражающие неподвижное положение космического аппарата и имитацию его движения по орбите. В процессе моделирования происходит пересчет сферических координат звезд (склонение и прямое восхождение) в прямоугольные и их последующее отображение на плоскость экрана монитора. На выходе коллиматора, установленного между ОГ и монитором, от каждого из изображений звезд формируется параллельный пучок света. За счет применения коллиматора удается создать оптическую иллюзию удаления изображений звезд от ОГ в бесконечность.
Преимуществом использования разработанного специализированного оборудования заключается в том, что кадры, полученные двухголовым звездным датчиком ориентации на стендах и реального звездного неба практически неотличимы между собой. Это дает возможность проводить отработку прибора непрерывно и в полном объеме, что выгодно отличается от натурного эксперимента, сопряженного с разного рода ограничениями: погодными условиями, учетом влияния рефракции и др.
В докладе рассматриваются вопросы технической реализации стендового оборудования, а также особенности его программного обеспечения.