Оценка точности методики реконструкции вращательного движения спутника по измерениям его угловой скорости и магнитного поля Земли

Исследована точность методики, позволяющей реконструировать вращательное движение искусственных спутников Земли по данным бортовых измерений векторов угловой скорости и напряженности магнитного поля Земли (МПЗ). Методика основана на кинематических уравнениях вращательного движения твердого тела. Данные измерений обоих типов, собранные на некотором отрезке времени, обрабатываются совместно. Измерения угловой скорости аппроксимируются удобными формулами, которые подставляются в кинематические дифференциальные уравнения для кватерниона, задающего переход от связанной системы координат спутника к инерциальной системе координат. Полученные таким образом уравнения представляют собой кинематическую модель вращательного движения спутника. Решение этих уравнений, аппроксимирующее фактическое движение, находится методом наименьших квадратов из условия наилучшего согласования данных измерений вектора напряженности МПЗ с его расчетными значениями. Точность методики оценена посредством обработки данных с борта Служебного модуля МКС. Реконструкция движения станции, выполненная с помощью методики, сравнивалась с телеметрическими данными о ее фактическом движении. Методика позволила реконструировать движение станции в режиме орбитальной ориентации с максимальной погрешностью менее 0.6$^\circ$ и развороты с максимальной погрешностью менее 1.2$^\circ$.