Bildkredit: ESA
För första gången har "videometern" (VDM), en ny teknikanordning för att säkerställa mycket exakt automatisk körning mellan 20,7 ton Jules Verne Automated Transfer Vehicle och ISS, testats framgångsrikt denna månad.
Toppmodern
Baserat på designen av en stjärnspårare har Jules Verne-videometern, som är det första automatiska optiska operativsystemet som någonsin använts för rymdskeppsnavigering, genomgått omfattande simulerade rendezvous-test. Denna toppmöteteknik är den avgörande delen av det nya europeiska lastutrymmet som det ger sitt specifika namn Automated Transfer Vehicle (ATV).
”För första gången användes ATV-sensorsensorerna framgångsrikt under verkliga förhållanden. Och inom deras operativa domän fungerade de exceptionellt bra, säger ESA: s ATV-ingenjör Stein E. Strandmoe, som övervakade en kritisk 10-dagars testkampanj.
Precision
För de sista konferensmanövren kommer ATV att använda sina videometer ögonliknande sensorer, i kombination med ytterligare parallella mätsystem, som möjliggör en automatisk dockning med en otrolig centimeter precision medan rymdskeppet och ISS cirklar jorden med 28 000 km / h . ”Det första europeiska rendezvous-rymdskeppet förväntas docka med ISS nästa år med storleken på ett euromynt”, sa ESA-astronauten Jean-Fran? Ois Clervoy, seniorrådgivare för ATV-programmet.
Dessa inbyggda automatiska kapaciteter för ATV måste vara kompatibla med de krävande kraven på människors rymdfärgsäkerhet, nödvändig för den permanent besättade ISS.
Målmönster
Videometern kan analysera bilder av sin emitterade laserstråle som automatiskt reflekteras av passiva retroreflektorer som fungerar som mål installerade på stationen, bredvid den ryska dockningsporten där ATV: n kommer att anslutas.
Under de sista 200 meter av den slutliga manövreringen av den omloppsbana måste videometern automatiskt känna igen retroreflektorns målmönster och sedan beräkna avståndet och riktningen till dockningsporten.
Den exakta spårningen av den relativa rörelsen mellan de två rymdskeppet när de kommer närmare? börjar du med en hastighet på upp till 3,6 km / h? tillhandahåller oumbärlig information till ombordets vägledning, navigering och kontroll (GNC) -system, som automatiskt piloterar det bussformade cylindriska ESA-lastfartyget mot ISS.
Rendezvous testning
För att realistiskt kontrollera videometerns funktioner? i inriktning och förvärv? testerna genomfördes i en högteknologisk forskningsanläggning för fartygsskrov vid det franska försvarsbyrån 'D? l? gation G? n? rale pour l'Armement' (DGA), beläget i Val-de-Reuil, 100 km väster om Paris. Ett kontrakt mellan ESA och DGA kommer att möjliggöra ytterligare ATV-mätningstestning, inklusive under Jules Verne-flyget, om det behövs.
Inuti en exceptionell byggnad, 600 meter lång, möjliggjorde en mobil plattform på 120 000 kg, som kunde rida på 550 meter långa räls, simulering av en kontinuerlig inställning mellan de två rymdfordonen från flera hundra meter till nästan dockningsavstånd . På plattformen stod en uppsättning passiva rendezvous-mål (retroreflektorer), identiska med dem som skulle installeras på ISS, inför videometern som var monterad på en ledad robotarm (med sex frihetsgrader) som representerar ATV-rörelsen.
Denna sju meter höga mobila arm användes för att simulera vinkelrörelserna hos ATV för att kontrollera om videometern fortfarande kunde rikta sig mot ISS-retroreflektorer och ge informationen till ATV-styrsystemet som är nödvändigt för att justera dess bana i enlighet därmed.
Första gången framgång
Resultaten av testkampanjen visade att hela videometersystemet? det vill säga laserbelysaren och bildanalysatorn för de reflekterade laserstrålarna? kunde kontinuerligt spåra den simulerade ISS-plattformen från ett avstånd av 313 meter, nära upp till dockning. "Vi har stabilt förvärv och spårning inom hela dess verksamhetsdomän," sade Stein Strandmoe. På större avstånd kommer Jules Verne att använda ett relativt GPS-referenssystem för att komma närmare stationen.
"Det mest överraskande var att sensorerna var nästan ostörda när vi försökte lura dem med andra reflekterande ytor eller andra ljus som kan störa möten i ISS-bakgrunden," säger Strandmoe. ”Det är fantastiskt hur videometern, som en helt ny utveckling, visade sig vara ett så robust system. Jag blev ganska förvånad över att det fungerade så bra första gången det testades! ”
Originalkälla: ESA News Release
