В. О. Скрипачев1, В. О. Осипова2, Е. В. Самохина3
1–3 МИРЭА – Российский технологический университет (Москва, Россия)

1 skripachev@mirea.ru, 2 osipova@mirea.ru, 3 samohina@mirea.ru

Постановка проблемы. Современные системы сопровождения космических аппаратов требуют высокой точности и надежности при наведении антенны на объект. Ключевым элементом таких систем является формирователь сигнала ошибки углового сопровождения. Большинство существующих формирователей реализованы на аналоговой элементной базе предыдущего поколения, что приводит к ряду существенных недостатков. Цифровые формирователи обладают меньшими габаритными размерами, высокой устойчивостью к помехам, а также обеспечивают гибкость и масштабируемость системы. Таким образом, разработка цифрового формирователя сигнала ошибки углового сопровождения для режима приема широкополосного сигнала представляет собой важную проблему, решение которой позволит повысить эффективность систем сопровождения.

Цель. Разработать формирователь сигнала ошибки углового сопровождения космического аппарата в режиме приема широкополосного сигнала на основе цифровой схемы обработки сигналов.

Результаты. Разработаны функциональная и принципиальная схемы цифрового формирователя сигнала ошибки углового сопровождения космического аппарата. Выбран усилитель, микроконтроллер, синтезатор для разработки макета формирователя. В ПЛИС реализованы фазовое и амплитудное детектирование, прямой цифровой синтез частот, выделение сигнала ошибки (±6 В). Макет успешно протестирован для следующих случаев: максимальное отклонение (+6 В и –6 В), половинное отклонение (+3 В), нулевая ошибка. Получены результаты, которые подтвердили корректность выбранных решений и работоспособность системы.

Практическая значимость. Результаты исследования можно рекомендовать для обновления техники сопровождения летательных аппаратов, в том числе для обновления блоков формирователей сигнала ошибки углового сопровождения космического аппарата в приемных устройствах.

Скрипачев В.О., Осипова В.О., Самохина Е.В. Формирователь сигнала ошибки углового сопровождения // Антенны. 2025. № 3. С. 70–78. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202503-07

1. Григорян М.А., Осипова В.О. Разработка и исследование ячейки измерителя уровня входного сигнала приемного устройства // Сб. науч. статей Междунар. межведом. науч.-технич. конф. «Космические технологии-2023». 2023. С. 132–135.
2. Григорян М.А., Пыхтина И.Ю., Осипова В.О. Принципы построения и особенности демодуляторов для приема MSK сигнала с различными скоростями передачи информации // Сб. науч. статей Междунар. межведомств. науч.-технич. конф. «Космические технологии–2023». С. 41–45.
3. Устройства приема и обработки сигналов. Детектирование радиосигналов: Метод. указания / Сост.: В.М. Бардин, А.В. Брагин. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та. 2012.
4. Нефедов В.И. Основы радиоэлектроники: Учебник для вузов. М.: Высшая школа. 2000.
5. Волков В.М. Логарифмические усилители на транзисторах. Киев: Техника. 1965.
6. Прокопенко В.С. Программирование микроконтроллеров ATMEL на языке С. K.: «МК-Пресс»; СПб.: «КОРОНА-ВЕК». 2012.
7. Осадченко В.Х., Волкова Я.Ю. Операционные усилители: Учеб. пособие. Екатеринбург: Уральский университет. 2020.
8. Белов А.В. Разработка устройств на микроконтроллерах AVR. СПб.: Наука и техника. 2013.