Billedkredit: ESA
For første gang er 'videometret' (VDM), en ny teknologienhed til at sikre meget præcise automatiske rendezvous-operationer mellem det 20,7 ton Jules Verne automatiske overførselsvogne og ISS, testet med succes denne måned.
Kendt teknik
Baseret på designet af en stjernesporer har Jules Verne-videometret, som er det første automatiske, optiske driftssystem, der nogensinde er brugt til rumfartøjsnavigation, været gennem omfattende simulerede møtestest. Denne moderne teknologiske rendezvous-teknologi er den afgørende del af det nye europæiske last rumskib, som det giver sit specifikke navn Automated Transfer Vehicle (ATV).
”For første gang blev ATV-rendezvous-sensorer brugt med succes under reelle forhold. Og inden for deres operationelle domæne fungerede de usædvanligt godt, ”sagde ESA ATV-ingeniør Stein E. Strandmoe, der overvågede en kritisk 10-dages testkampagne.
Præcision
Til de sidste møde, vil ATV'en bruge sine videometer øjenlignende sensorer, kombineret med yderligere parallelle målesystemer, der tillader en automatisk docking med en utrolig centimeter præcision, mens rumfartøjet og ISS cirkler jorden ved 28 000 km / t . ”Det første europæiske rendezvous-rumfartøj forventes at ankomme til ISS næste år med nøjagtigheden af størrelsen på en én euromønt”, sagde ESA-astronaut Jean-Fran? Ois Clervoy, seniorrådgiver for ATV-programmet.
Disse indbyggede automatiske egenskaber i ATV'en skal være kompatible med de krævende krav til menneskelig rumfartssikkerhed, som er nødvendig for den permanent besatte ISS.
Målmønstre
Videometeret er i stand til at analysere billeder af dens udsendte laserstråle, der automatisk reflekteres af passive retroreflektorer, der tjener som mål installeret på stationen, ved siden af den russiske dockingport, hvor ATV'en vil være knyttet.
I løbet af de sidste 200 meter af den endelige manøvreringsbane, skal videometeret automatisk genkende retroreflektorernes målmønstre og derefter beregne afstand og retning til dockingporten.
Denne nøjagtige sporing af den relative bevægelse mellem de to rumfartøjer, når de kommer nærmere? starter du med en hastighed på op til 3,6 km / t? leverer uundværlig information til det om bord Guidance, Navigation and Control (GNC) -system, der automatisk piloterer det busstørrede cylindriske ESA-lasteskib mod ISS.
Rendezvous test
At realistisk kontrollere videometerfunktionerne? i målretning og erhvervelse? forsøgene blev udført i et højteknologisk skibskroganlæg på det franske forsvarsagentur 'D? l? gation G? n? rale pour l'Armement' (DGA), der ligger i Val-de-Reuil, 100 km vest for Paris. En kontrakt mellem ESA og DGA vil give mulighed for yderligere ATV-demonstrationstest, inklusive under Jules Verne-flyvningen, hvis nødvendigt.
Inde i en enestående bygning, 600 meter lang, muliggjorde en 120 000 kg mobil platform, der var i stand til at køre på 550 meter lange skinner, simulering af en kontinuerlig tilgang mellem de to rumkøretøjer fra et område på flere hundrede meter til inden for næsten dockingafstand . På platformen stod et sæt passive rendezvous-mål (retroreflektorer), identiske med dem, der skulle installeres på ISS, overfor videometret, der var monteret på en leddet robotarm (med seks frihedsgrader), der repræsenterede ATV-bevægelsen.
Denne syv meter høje mobile arm blev brugt til at simulere ATV's vinkelbevægelser for at kontrollere, om videometret stadig var i stand til at målrette ISS-retroreflektorer og give informationen til ATV-styringssystemet, der er nødvendigt for at justere dens bane i overensstemmelse hermed.
Første gang succes
Resultaterne af testkampagnen viste, at hele videometersystemet? det vil sige laserbelysningen og billedanalysatoren af de reflekterede laserstråler? var i stand til kontinuerligt at spore den simulerede ISS-platform fra en afstand af 313 meter, lige op til docking. ”Vi har stabil erhvervelse og sporing i hele dets driftsområde,” sagde Stein Strandmoe. På større afstande vil Jules Verne bruge et relativt GPS-referencesystem for at komme tættere på stationen.
”Det mest overraskende var, at sensorerne var næsten uforstyrrede, da vi forsøgte at narre dem med andre reflekterende overflader eller andre lys, der kunne forstyrre møde i ISS-baggrunden,” sagde Strandmoe. ”Det er forbløffende, hvordan videometret som en helt ny udvikling viste sig at være et så robust system. Jeg var ganske overrasket over, at det fungerede så godt, første gang det blev testet! ”
Original kilde: ESA News Release
