Луна-26 – страдания в ожидании

[Трилобит]

Что мешает с помощью "Луны-26" картографировать поверхность Луны при разной высоте Солнца над горизонтом, а затем использовать полученные снимки для точной навигации КА?

Разрешение камеры, для достаточной для навигации точности нужно очень мощную камеру ставить.

Или, как вариант для "Луны-29", использовать вместо фотокамер лидар и по полученному глобальному облаку точек производить точную посадку даже лунной ночью?

Лидар действительно из современных методов самый лучший вариант, тут согласен.

На мой взгляд, это куда дешевле и надежнее.

В контексте единоразовой посадки - безусловно. Но если представить планы вроде китайской МЛНС, где вроде как и РФ собирается участвовать, создание навигационно-геодезической инфраструктуры в районе такой базы быстро окупится. Особенно если сделать подготовленную площадку для регулярных посадок. Тогда аппараты можно сажать как ступени Ф9 по радиосигналу с помощью простого и легкого оборудования сравнимого с приемником GPS и не надо будет вешать лидары, радары, оптические системы распознавания поверхности, сложные СУ. 
А маяки с отражателями потом использовать для привязки на местности и топографических работ, например луноходами, роботами или астронавтами. Как я уже говорил это будут по сути тригопункты-реперы. Для любой хоть сколько-то серьезной деятельности создавать геодезическую сеть все равно придется.

Относительно группировки спутников маяки проще, как минимум не нужно поддерживать орбиту. Для электропитания конечно РИТЭГи могут понадобится, но можно обойтись и достаточно емкими батареями в комбинации с фотовольтаикой. Размещать их лучше всего на возвышенностях, так что с освещенностью проблем не должно возникнуть.

[ОАЯ]

[ОАЯ]

Пояснения к рисунку:
пять треугольных разноцветных маяков на поверхности Луны
Черная линия — виток Луна27-0 при сбросе маяков по мере движения
Зеленые линии — витки Луна 21-1 от первого измерения дальности до маяков, до витка маневров на посадку.
Зеленые точки — начальные позиции измерения дальности. Через каждые 0,2 секунды.
Ориентировочная дальность  от первого измерения 100...150 км.

Маневры Луна27-1: ориентация вдоль линии полета двигателем вперед
Вычисление траектории прилунения с 3-го витка.
Постоянный контроль и сравнение дальности до маяков с рассчитанной траекторией.
Внесение корректирующих действий для снижения скорости до расчетных значений.
Поддержание ориентации согласно траектории движения при посадке.
За 2 км строгий контроль дальности до красного маяка (зеленого при резервной посадке) и вычисление вертикальной посадочной скорости. Корректировка скорости посадки.

[Veganin]

Наверное, нежелание заниматься ректальной стоматологией. Как без этого обходились почти 70 лет?

А разве импортные АЛС не так осуществляют посадку? "Чандраян-3", например:

https://www.scientificamerican.com/article/chandrayaan-3-makes-historic-touchdown-on-the-moon/

После напряженной фазы удержания положения «Чандраян-3» вошел в трехминутный этап «тонкого торможения».В ходе фазы, на которой аппарат использовал только два из четырёх основных двигателей, он снизился до высоты примерно 850 метров над поверхностью Луны и ненадолго завис там. Эта пауза дала посадочному аппарату возможность сделать снимки поверхности и сравнить их с предварительно загруженными на борт спутниковыми снимками, чтобы определить, находится ли он над желаемым районом посадки.

«Целевая зона посадки Chandrayaan-3 охватывает четыре на 2,5 километра. Ученые и инженеры ISRO разделили ее на 3900 равных по размеру подсекций, тщательно оценили уровень безопасности каждой из них для посадки и загрузили данные в посадочный модуль в качестве справочной информации», — говорит Десаи. В этот момент Chandrayaan-3 должен был принять одно из двух решений: если бы он оказался выше этой заранее определенной зоны посадки, бортовой компьютер определил бы наиболее безопасную область подсекций, а затем соответствующим образом приступил бы к посадке. Если бы Chandrayaan-3 оказался в другом месте, он бы выполнил автономную посадку, основываясь на самостоятельно идентифицированных опасностях по снимкам, вместо заранее запрограммированной посадки на подсекцию. Подтверждение принятого решения станет известно после того, как ISRO определит место посадки.

На заключительном этапе спуска «Чандраян-3» снизился примерно до 150 метров над поверхностью, а затем снова завис примерно на полминуты, чтобы оценить обстановку внизу на предмет опасности приземления. В этот момент, поскольку поверхность непосредственно под посадочным модулем не выглядела безопасной, модуль поискал более безопасную прилегающую зону и отклонился от курса, чтобы приземлиться там.

«Система обработки данных для предотвращения опасностей была ускорена для Chandrayaan-3, чтобы принятие решений посадочным модулем на критически важных заключительных этапах было значительно быстрее, чем Chandrayaan-2», — говорит Ринку Агравал из SAC, который возглавлял команду, разработавшую процессорный блок системы обнаружения и предотвращения опасностей.

https://hightech.fm/2025/08/22/ai-gps-alternative

Разработана система навигации с ИИ: в городе она до 40 раз точнее GPS


Исследователи из Университета Суррея представили систему искусственного интеллекта PEnG, которая определяет местоположение без GPS, используя только данные с одной камеры в машине.

В тестах PEnG сократила погрешность позиционирования с 734 до 22 метров в условиях плотной городской застройки, где спутники GPS часто дают сбой. Повышение точности почти в 40 раз открывает новые возможности для автономного транспорта и навигации в местах, где сигнал спутников недоступен.

Система объединяет спутниковые снимки и изображения улиц, чтобы определить не только местоположение устройства, но и его ориентацию. Алгоритм работает в два этапа: сначала сужает область поиска до уровня улицы, затем уточняет позицию с учетом направления камеры.

Для работы достаточно одной простой монокулярной камеры — без дорогостоящего оборудования. Это делает технологию доступной для массового применения.

[Брабонт]

Так а почему бы и нет, сигнал точного времени даже инерционной системе навигации полезен.

Чем, простите? Если приёмник находится вне поля ГНСС и нет задачи построить, скажем, UV-плоскость для РСДБ, пользы от высокоточного стандарта частоты относительно обычных бортовых часов не просматривается.

[Брабонт]

А разве импортные АЛС не так осуществляют посадку?

Так и на Л.-27 будет т.н. "система высокоточной и безопасной посадки", разрабатываемая ИКИ РАН и анализирующая картинку кратеров в сравнении с выжимкой из базы альтиметра LOLA.
Но это на конечной стадии посадки, когда погашены составляющие скорости, и машина зависает над поверхностью. Но чтобы погасить почти 2 км/сек, нужен корректно работающий доплеровский измеритель скорости-дальности. Подходящего лидара в России, к сожалению, не нашлось.
Но это здесь, а у индусов была нестандартная схема с зависанием на 850 метрах. Значит, им хватало производительности БЦВМ.

[Старый]

А как без водородных часов определиться по уголковым отражателям?

Не знаю. Пож ому и интересуюсь не превратились ли маяки в спутники Глонасс. 

[Брабонт]

пять треугольных разноцветных маяков на поверхности Луны

Как их "сбрасывать", например, с орбиты 15×100 км? Разобьются же...

[ОАЯ]

Плата процессора, приемник, передатчик батарея, антенны, СБ, минимум механической автоматики- в сумме не более 3...5 кг каждый маяк. Грузовой отсек для пяти контейнеров и катапульт 2Х2Х5 метров. По подобию Луна 9 амортизирующие контейнеры, думаю, уместятся 

[Брабонт]

Вот с этого места поподробнее, пожалуйста. На аппаратах Е-6 амортизаторы надувались по сигналу щупа, после гашения скорости до 10 м/с (на память). Как погасить 99% скорости маяка до этого момента? И где срабатывают катапульты, где-нибудь ближе к апоцентру орбиты?

[Брабонт]

Пож ому и интересуюсь не превратились ли маяки в спутники Глонасс. 

Не, пока получаем систему кинетической бомбардировки Луны 
Если повезёт, накроем маяком какой-нибудь иностранный аппапат.

[ОАЯ]

5 кг не 100 кг.
кроме электроники в маяках ничего не будет.
В габаритах 2 метрового шара сложенного мешка, его можно раздуть до 10...20 метров.
Неужели этого не хватит для электроники, которую засовывают в снаряды пушки?
Около 20 км в сек в квадрате. Пишут, что современная электроника выдерживает под 100.

[Брабонт]

5 кг не 100 кг

1900 метров в секунду, а не 10.
Кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости. Уцелеют разве что уголковые отражатели, и те зароются в реголит, нет?

[Трилобит]

5 кг не 100 кг

1900 метров в секунду, а не 10.
Кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости. Уцелеют разве что уголковые отражатели, и те зароются в реголит, нет?

Уголковые отражатели это моя тема, а не ОАЯ. А я не предлагаю сбрасывать на ходу.

[ОАЯ]

5 кг не 100 кг

1900 метров в секунду, а не 10.
Кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости. Уцелеют разве что уголковые отражатели, и те зароются в реголит, нет?

С орбиты в 30 км над поверхностью погасить путевую скорость. Аппарат Луна27-0  примитивными фотоэлементами ориентирует верх по земному диску. Это будет не оптимально (под углом к поверхности) но близко к желаемому. Реактивные двигатели включаются по таймеру в верхней точке контейнера снижают скорость до безопасной вблизи топливного минимума. Когда РАСЧЕТНАЯ высота достигает 1...2 км амортизирующие баллоны наполняются газом и освобождаются от сцеплений.

[Брабонт]

С орбиты в 30 км над поверхностью погасить путевую скорость.

Простите, снова не понял. Л.-27 на 30 км оттормаживается на весь модуль орбитальной скорости и падает вниз вместе с маяками? Мне бы схемку аль чертёж; Вы это умеете...

[ОАЯ]

Действительно, выгоднее начинать снижать путевую скорость в районе малой полуоси эллипса, когда вектор путевой скорости имеет максимальный угол с поверхностью. Орбита 20 км на 200...250 км

Запас топлива 2/3 от массы аппарата.
Сумма - 5 маяков (15 кг), 5 баллонов (5 кг), 4 двигателя 11Д458М (https://niimashspace.ru/files/Seriynye.pdf 20 кг), конструкция и электроника 3 кг, аккумуляторы 7 кг — итог: 50 кг.
Топлива 100 кГ
Итого : округлим до 200 кг вся масса.

Суммарная тяга — 800 Ньютонов.
Ускорение аппарата — 4 метра на секунду в квадрате полный бак.
Ускорение аппарата — 15 метра в секунду в квадрате на последних каплях.

Гасим путевую скорость пусть 2000 метров в секунду до 0.
( https://astrogatorsguild.com/wp-content/Astrogator_Training/LunarLanding.pdf
стр. 28. и
https://space.stackexchange.com/questions/43214/delta-v-for-landing-on-the-moon )

При 4 — время 500 секунд, требуется 1000*500= 500 км.
При 15 — время 130 секунд, требуется 1000*130=130 км.

За это время ускорение свободного падения на Луну снизит высоту на 200 км.
Т.е. гасить двигателями придется в основном свободное падение.

Остается неразрешимая трудность - ориентация аппарата или по звездам, или по краю Луны.
И точный расчет, когда отделять мягкие баллоны для сохранения ускорения не более 100.

[Сергей Георгиевич Петропавловский]

Зачем все-таки метаться, предлагать простые, но неточные способы навигации если еще в 2014 году группа специалистов из России все продумала и просчитала. Наверно у них есть и более свежие наработки. Обратите внимание, что самый простой их вариант селено-навигации требует всего лишь РН "Союз-2.1б" с комплектующими:Вы не можете просматривать это вложение.

[Брабонт]

еще в 2014 году группа специалистов из России все продумала и просчитала

Где Вы находите такие шедевры, в киберленинке? Это же концепция "чернокнижников", не более того...