RU2558959C2 - Method for monitoring collocation at geostationary orbit - Google Patents
Method for monitoring collocation at geostationary orbit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2558959C2 RU2558959C2 RU2013136260/11A RU2013136260A RU2558959C2 RU 2558959 C2 RU2558959 C2 RU 2558959C2 RU 2013136260/11 A RU2013136260/11 A RU 2013136260/11A RU 2013136260 A RU2013136260 A RU 2013136260A RU 2558959 C2 RU2558959 C2 RU 2558959C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spacecraft
- inclination
- orbit
- mca
- sca
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 77
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 22
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 101100129500 Caenorhabditis elegans max-2 gene Proteins 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 235000019892 Stellar Nutrition 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003094 perturbing effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Navigation (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области космической техники, и для достижения технического результата использует настройки орбит космических аппаратов (КА) в фазовых плоскостях векторов наклонения и эксцентриситета.The present invention relates to the field of space technology, and to achieve a technical result, it uses the settings of the orbits of spacecraft (SC) in the phase planes of the inclination and eccentricity vectors.
Как правило, коллокацию КА проводят по согласованным схемам. Все схемы-аналоги сводятся к равноудалению точек прицеливания векторов en [en, (Ω+ω)n] (n=1, 2, …) и in [in, Ωn] (n=1, 2, …) в соответствующих фазовых плоскостях КА и поддержанию концов векторов en и in внутри соответствующих областей выбранных радиусов, центрами которых являются соответствующие точки прицеливания. Идеальным вариантом считается для двух КА разнесение долгот восходящих узлов (Ωn) и прямых восхождений перигеев (Ω+ω)n точек прицеливания на 180°, причем аргументы широты перигеев КА должны быть близки нулю. Для трех КА цифру 180 заменяют на 120. Такой принцип коллокации общеизвестен, он следует из уровня техники. Однако за кажущейся простотой схем скрывается сложная и затратная процедура управления векторами коллокации.As a rule, the collocation of spacecraft is carried out according to agreed schemes. All analogue circuits are reduced to equidistance of the aiming points of vectors e n [e n , (Ω + ω) n ] (n = 1, 2, ...) and i n [i n , Ω n ] (n = 1, 2, ... ) in the corresponding phase planes of the spacecraft and maintaining the ends of the vectors e n and i n inside the corresponding regions of the selected radii, the centers of which are the corresponding aiming points. An ideal option for two spacecraft is the separation of the longitudes of the ascending nodes (Ω n ) and right ascensions of the perigee (Ω + ω) n of the aiming points by 180 °, and the arguments of the latitude of the perigee of the spacecraft should be close to zero. For three spacecraft, the figure 180 is replaced by 120. This principle of collocation is well known, it follows from the prior art. However, behind the apparent simplicity of the schemes lies a complex and costly procedure for managing collocation vectors.
Известен способ управления кластером находящихся на геостационарной орбите спутников (RU 2284950 C2, МПК B64G 1/10, B64G 1/24, B64G 1/44), который взят за прототип. Согласно данному способу, включающему измерение параметров орбиты каждого КА, определение по ним текущих значений орбитальных элементов каждого КА, сравнение их с требуемыми и проведение коррекций периода обращения, наклонения и эксцентриситета орбиты, маневры на каждом из КА проводят с помощью двигателей малой тяги, переводя векторы наклонения in КА (n - условный номер КА) в разнесенные относительно друг друга кольцевые области их допустимого изменения так, чтобы угол между линией, соединяющей текущее положение конца каждого вектора с центром соответствующей ему кольцевой области, и направлением на Солнце был равен увеличенной на 180° величине прямого восхождения Солнца, одновременно проводят коррекции векторов эксцентриситета en с целью перевода этих векторов в разнесенные относительно друг друга кольцевые области их допустимого изменения так, чтобы линия, соединяющая текущее положение каждого вектора с центром соответствующей ему кольцевой области, (далее варианты):A known method of controlling a cluster of satellites in geostationary orbit (RU 2284950 C2, IPC
1 - отставала от направления на Солнце на половину углового расстояния при движении вектора эксцентриситета по окружности естественного дрейфа в пределах кольцевой области, далее на протяжении всего полета производят изменение относительного расстояния между КА в требуемых пределах за счет компенсации квазивекового приращения вектора наклонения каждого КА в сочетании с коррекцией вектора эксцентриситета, при которой в момент прохождения вектором эксцентриситета середины интервала между точкой входа окружности естественного дрейфа в кольцевую область допустимого изменения вектора эксцентриситета и точкой выхода из этой области линия, соединяющая центр окружности естественного дрейфа и центр соответствующей ему кольцевой области допустимого изменения вектора эксцентриситета, совпадала с направлением на Солнце, приводя тем самым к постоянству относительные векторы наклонения и эксцентриситета между КА;1 - lagged behind the direction to the Sun by half the angular distance when the eccentricity vector moves around the circle of the natural drift within the annular region, then throughout the flight, the relative distance between the spacecraft is changed within the required limits due to compensation of the quasi-century increment of the inclination vector of each spacecraft in combination with correction of the eccentricity vector, in which at the moment the eccentricity vector passes the middle of the interval between the entry point of the natural drift circle to the annular region of the permissible change in the eccentricity vector and the exit point from this region, the line connecting the center of the circle of the natural drift and the center of the corresponding annular region of the permissible change in the eccentricity coincided with the direction to the Sun, thereby leading to a relative relative inclination and eccentricity vectors between the spacecraft;
2 - совпадала с направлением на Солнце, далее на протяжении всего полета производят изменение относительного расстояния между КА в требуемых пределах за счет компенсации квазивекового приращения вектора наклонения каждого КА без коррекции вектора эксцентриситета, приводя тем самым к постоянству относительные векторы наклонения и эксцентриситета между КА.2 - coincided with the direction to the Sun, then throughout the flight, the relative distance between the spacecraft is changed within the required limits due to compensation of the quasi-century increment of the inclination vector of each spacecraft without correction of the eccentricity vector, thereby leading to a relative relative inclination and eccentricity vector between the spacecraft.
Здесь «окружность естественного дрейфа» - окружность радиуса устойчивого эксцентриситета (Приложение 1, фиг.1).Here, the "circle of natural drift" is the circle of the radius of the stable eccentricity (
Суть данного способа сводится к синхронизации движения концов векторов наклонения и эксцентриситета орбиты КА в соответствующих фазовых плоскостях [ix; iy] и [ex; ey], где ix=i·cosΩ; iy=i·sinΩ; ex=e·cos(Ω+ω); ey=e·sin(Ω+ω); Ω - долгота восходящего узла орбиты КА; ω - аргумент широты перигея; (Ω+ω)=απ - прямое восхождение направления на перигей орбиты КА, причем синхронизации движения КА в обеих плоскостях, синхронизации принудительной, поскольку взаимная ориентация относительных векторов эксцентриситета и наклонения ΔE и ΔI 2-3 КА не сохраняется при годовой цикличности эволюции конца вектора эксцентриситета по окружности естественного дрейфа и существующей при условии компенсации только вековых возмущений вектора наклонения полугодовой цикличности эволюции конца вектора наклонения по окружности естественного дрейфа (Приложение 2). Обе цикличности доминантные и обязаны своим существованием исключительно Солнцу, потому начальная и текущая ориентации векторов наклонения и эксцентриситета относительно Солнца являются необходимым условием достижения технического результата. «Устранение только векового возмущения при совместном управлении спутниками, как правило, не используют, поскольку при несогласованных положениях спутников в части полугодовых возмущающих членов векторов наклонения их различие может составить 0,05°. Однако специальным выбором начальных положений векторов наклонения спутников и при малой периодичности проведения коррекций наклонения (т.е. на спутниках с относительно малой тягой) можно обеспечить, при коррекции только вековой части, синфазную эволюцию положения векторов наклонения спутников по окружностям радиусом 0,025° таким образом, что вектор их разности будет сохранять близкое к постоянному направление» (прототип).The essence of this method is to synchronize the motion of the ends of the inclination vectors and the eccentricity of the SC orbit in the corresponding phase planes [i x ; i y ] and [e x ; e y ], where i x = i · cosΩ; i y = i sinΩ; e x = e cos (Ω + ω); e y = e · sin (Ω + ω); Ω is the longitude of the ascending node of the spacecraft orbit; ω is the latitude argument of perigee; (Ω + ω) = α π is the right ascension of the direction to the perigee of the SC orbit, moreover, the synchronization of the motion of the SC in both planes, the synchronization is forced, since the relative orientation of the relative vectors of eccentricity and inclination ΔE and ΔI of 2-3 SC is not preserved with the annual cycle of evolution the eccentricity vector around the circle of natural drift and existing, subject to compensation only secular perturbations of the inclination vector of the semi-annual cyclic evolution of the end of the inclination vector around the circle of natural drift (When dix 2). Both cycles are dominant and owe their existence exclusively to the Sun, because the initial and current orientations of the inclination and eccentricity vectors relative to the Sun are necessary conditions for achieving a technical result. “As a rule, they do not use the elimination of only the secular perturbation in the joint control of satellites, since with inconsistent positions of the satellites with respect to the semi-annual perturbing members of the inclination vectors, their difference can be 0.05 °. However, a special choice of the initial positions of the satellite inclination vectors and with a small periodicity of the correction of inclination (i.e., satellites with relatively low thrust) can provide, when correcting only the secular part, the in-phase evolution of the position of the satellite inclination vectors along circles of radius 0.025 ° in such a way that the vector of their difference will keep close to a constant direction ”(prototype).
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
1 - отсутствие математической формулы «специального выбора начальных положений векторов наклонения»; нет формулы - нет четкого представления совершаемого;1 - the lack of the mathematical formula "a special choice of the initial positions of the inclination vectors"; no formula - no clear idea of what is being done;
2 - «специальный выбор начальных положений векторов наклонения» предполагает специальный выбор центров кольцевых областей (точек прицеливания) или исходит из него, что тоже требует математического обоснования, но, если говорить просто (об этом никак не сказано в прототипе), прямое восхождение Солнца (сезон) и начальный вектор наклонения (модуль наклонения и восходящий узел орбиты КА) определяют текущее положение годографа кругового движения конца вектора наклонения («солнечного круга») и текущий вектор изменения приращения наклонения, возможные центры кольцевых областей располагаются на окружности радиуса годографа с центром в точке конца начального вектора наклонения (Приложение 2);2 - “a special choice of the initial positions of the inclination vectors” implies a special choice of the centers of the annular areas (aiming points) or proceeds from it, which also requires mathematical justification, but if we simply (this is not said in the prototype), the direct ascent of the Sun ( season) and the initial inclination vector (inclination modulus and the ascending node of the spacecraft’s orbit) determine the current position of the hodograph of the circular motion of the end of the inclination vector (“solar circle”) and the current vector of the change in the inclination increment, in Possible centers of annular areas located on locus circle of radius with center at the end of the initial inclination vector (Appendix 2);
3 - если синфазное следование концов векторов наклонения орбит КА в инерциальном пространстве по окружностям естественного дрейфа, либо по границам кольцевых областей их допустимого изменения имеет место: из n точек (начальных условий КА) в фазовой плоскости начинается именно синфазное (с коррекцией вековых возмущений или без) движение по n трассам, то синфазное следование векторов эксцентриситетов орбит КА по своим окружностям естественного дрейфа, либо по границам кольцевых областей их допустимого изменения выбором начальных условий (кроме как совмещением векторов эксцентриситетов всех КА по модулю и направлению) нельзя организовать в принципе, даже если радиус окружности принудительного движения равен устойчивому эксцентриситету. Это очевидно вытекает из рассмотрения формулы (12') Приложения 1. Например, при диаметрально расположенных перигеях движение не только не синфазно, но и направлено навстречу друг к другу; из n точек (начальных условий КА) в фазовой плоскости начинается несинфазное (с коррекцией удержания или без) движение по n трассам, поскольку углы θ в единый момент времени отличаются друг от друга на величину рассогласования направлений на перигеи). В невозможности синфазного движения концов векторов эксцентриситета орбит КА может убедиться каждый на основании собственных расчетов. Только частотой проведения коррекций удержания, влекущей значимые энергозатраты, можно добиться желаемого результата;3 - if the in-phase following of the ends of the inclination vectors of the SC orbits in the inertial space along the circles of natural drift, or along the boundaries of the annular regions of their permissible change takes place: from n points (the initial conditions of the SC) in the phase plane begins exactly in-phase (with or without secular perturbation correction ) motion along n paths, then the in-phase following of the eccentricity vectors of the SC orbits along their natural drift circles, or along the boundaries of the annular regions of their permissible changes by choosing the initial conditions ( rum as combined eccentricity vector of the spacecraft in magnitude and direction) can not be organized, in principle, even if the radius of the circle of forced movement is sustainable eccentricity. This obviously follows from the consideration of the formula (12 ') of
4 - это главное - соблюдение, в идеале, постоянства разности векторов (расстояния между концами векторов наклонения, эксцентриситета всех (n) КА и постоянства расстояний между концами векторов наклонения и эксцентриситета каждого КА) не является необходимым и достаточным фактором коллокации, обеспечивающим гарантированное разнесение КА в истинном пространстве и в фазовых плоскостях. Для гарантий качественной коллокации необходимо соблюдать постоянство разнесения векторов наклонения и эксцентриситета по Ω, и απ, поскольку при сближенных и даже пересекающихся областях допустимого изменения концов векторов in и en соответствующие их синхронному движению расхождения по Ω и απ могут достигать порядка 90°. Это происходит потому, что хотя движения концов векторов наклонения при естественном дрейфе с компенсацией вековых возмущений равномерное, центры «солнечных кругов» в общем случае не являются началом координат фазовой плоскости [ix; iy]. Если учесть еще различия в средних скоростях движения вектора наклонения и эксцентриситета, то возможны варианты, когда4 - this is the main thing - observing, ideally, the constancy of the difference of the vectors (the distance between the ends of the inclination vectors, the eccentricity of all (n) SCs and the constancy of the distances between the ends of the inclination vectors and the eccentricity of each SC) is not a necessary and sufficient collocation factor providing guaranteed separation of the SC in true space and in phase planes. To ensure high-quality collocation, it is necessary to maintain the constancy of the spacing of the inclination and eccentricity vectors in Ω, and α π , since for close and even intersecting regions of permissible changes in the ends of the vectors i n and e n, the discrepancies in Ω and α π corresponding to their synchronous motion can reach about 90 ° . This is because, although the motion of the ends of the inclination vectors during natural drift with compensation of secular perturbations is uniform, the centers of the "solar circles" in the general case are not the origin of the phase plane [i x ; i y ]. If we take into account the differences in the average velocities of the inclination and eccentricity vectors, then the options are possible when
илиor
или (при i1≈i2≈0)or (for i 1 ≈i 2 ≈0)
т.е. когда фокальные параметры p орбит КА, зависимость которых от величины эксцентриситета ничтожно мала [p=a(1-e2), где а - большая полуось орбиты], практически совпадают, в результате чего неизбежно критическое сближение в истинном пространстве двух КА вне зависимости от величин разности модулей наклонения и модулей эксцентриситета.those. when the focal parameters p of the SC orbits, the dependence of which on the eccentricity is negligible [p = a (1-e 2 ), where a is the semi-major axis of the orbit], practically coincide, as a result of which critical approach in the true space of two SC is inevitable the values of the difference between the inclination modules and the eccentricity modules.
Коллокация в прототипе, как и в аналогах, рассматривается как способ управления движением центров масс, гарантирующий от столкновений КА. Эта задача актуальна, но только в принципе, и удовлетворительно решается для двух КА (даже при нулевых наклонениях) при условиях:Collocation in the prototype, as well as in analogues, is considered as a way to control the movement of the centers of mass, guaranteeing against spacecraft collisions. This problem is relevant, but only in principle, and is satisfactorily solved for two spacecraft (even at zero inclinations) under the conditions:
т.е. тогда, когда восходящие узлы орбит равны, для каждой из орбит линия узлов совпадает с линией апсид, направления на восходящий узел и перигей одной из орбит совпадают, другой - взаимно противоположны. Гарантированное минимальное межспутниковое расстояние, при реальном эксцентриситете орбит КА ~ 0,00015, составляет 12,6 км.those. then, when the ascending nodes of the orbits are equal, for each of the orbits the line of nodes coincides with the line of apse, the directions to the ascending node and the perigee of one of the orbits coincide, the other are mutually opposite. The guaranteed minimum inter-satellite distance, with a real spacecraft eccentricity of ~ 0.00015, is 12.6 km.
Другая задача коллокации - не мешать находящимся рядом КА работать по целевому назначению. Если ориентироваться на условия (2), в районах узлов орбит, при практически одинаковых периодах обращения (отклонение от звездных суток редко когда составляет более 5с), возникают взаимно попеременные помехи связи космических аппаратов с Землей.Another task of collocation is not to interfere with nearby satellites to work for their intended purpose. If we focus on conditions (2), in the regions of the orbit nodes, with almost identical periods of revolution (deviation from stellar days rarely when more than 5 s), mutually alternating interferences between the spacecraft and the Earth arise.
И такая задача наилучшим образом для двух КА решается при условиях:And such a problem is best solved for two spacecraft under the conditions:
т.е. тогда, когда для каждой из орбит линия узлов перпендикулярна линии апсид, и линии узлов взаимно перпендикулярны. Центры управления всеми КА, находящимися в единой области удержания по широте и долготе, следуют единой стратегии коллокации, обмениваясь баллистической информацией.those. then, for each of the orbits, the line of nodes is perpendicular to the line of the apse, and the line of nodes is mutually perpendicular. The control centers of all spacecraft located in a single area of latitude and longitude retention follow a unified collocation strategy by exchanging ballistic information.
Однако для гарантированной коллокации требуется перманентный процесс обмена баллистической информацией между центрами управления КА. Такой процесс может давать сбои, и сбои обязательно будут происходить. Кроме того, нельзя исключать принципиальную невозможность взаимодействия между центрами управления КА. Проще находиться в состоянии автономной коллокации: когда к процессу коллокации не привлекаются другие КА и их центры управления. При постановке такой задачи следует учитывать, что линия узлов и линия апсид орбиты смежного КА (СКА) могут пересекаться под произвольным углом. Далее по тексту под «автономным» КА подразумевается КА, «взявший» на себя всю ответственность по коллокации в заданной области удержания по широте и долготе.However, for guaranteed collocation, a permanent process of exchange of ballistic information between spacecraft control centers is required. Such a process may fail, and failures will certainly occur. In addition, the fundamental impossibility of interaction between spacecraft control centers cannot be ruled out. It is easier to be in a state of autonomous collocation: when other spacecraft and their control centers are not involved in the collocation process. When setting such a task, it should be borne in mind that the line of nodes and the line of apses of the orbit of an adjacent spacecraft (SCA) can intersect at an arbitrary angle. Further, under the text, “autonomous” spacecraft means a spacecraft that “took” all responsibility for collocation in a given area of retention in latitude and longitude.
Идея малозатратной автономной коллокации, не накладывающей никаких сколько-нибудь значимых обязательств на центр управления СКА (что означает наличие или отсутствие действий по реализации согласованной стратегии коллокации со стороны такого центра управления), позволяющей за счет настройки векторов наклонения и эксцентриситета обходить в течение суток лучи от всех антенн, включая глобальные, на СКА, не создавая тем самым экранирующих эффектов, представляется актуальной и наиболее эффективной. Идея автономной коллокации (самоколлокации) не имеет аналогов.The idea of a low-cost autonomous collocation that does not impose any any significant obligations on the SKA control center (which means the presence or absence of actions to implement an agreed collocation strategy on the part of such a control center), which allows, by adjusting the inclination and eccentricity vectors, to bypass the rays from of all antennas, including global ones, on the SKA, without thereby creating shielding effects, it seems relevant and most effective. The idea of autonomous collocation (self-collocation) has no analogues.
Баллистические сведения о СКА и задачу разнесения векторов наклонения и эксцентриситета в режиме самоколлокации возможно получать и решать, например, используя данные - результаты измерения параметров орбиты от международной системы слежения за спутниками NORAD, раскрывающими тактику и стратегию удержания СКА. Эта система работает без ошибок повиткового прогнозирования, главной составляющей которых является реализация удержания КА с помощью двигателей системы коррекции. Ошибки по e, i, ω более чем удовлетворительны.It is possible to obtain and solve ballistic information about the SKA and the task of separating the inclination and eccentricity vectors in the self-collocation mode, for example, using the data - the results of measuring the orbit parameters from the NORAD international satellite tracking system, revealing the tactics and strategy of holding the SKA. This system works without errors of rotational prediction, the main component of which is the implementation of spacecraft retention using the engines of the correction system. Errors in e, i, ω are more than satisfactory.
Задача автономной коллокации, как показывают геометрия расположения составляющих элементов векторов наклонения и эксцентриситета в инерциальном пространстве (фиг.2) и расчеты межспутниковых расстояний (фиг.3), оптимальным образом решается при условиях:The task of autonomous collocation, as shown by the geometry of the arrangement of the constituent elements of the inclination and eccentricity vectors in inertial space (figure 2) and the calculation of inter-satellite distances (figure 3), is optimally solved under the conditions:
где индекс «1» соответствует «автономному» КА, индекс «2» соответствует СКА, т.е. тогда, когда линии узлов орбит «автономного» и СКА пересекаются под прямым углом, линии апсид орбит «автономного» и СКА пересекаются под прямым углом, угол рассогласования (ξ, фиг.2) между прямым восхождением перигея и восходящим узлом орбиты СКА равен углу рассогласования между прямым восхождением перигея и восходящим узлом орбиты «автономного» КА.where index “1” corresponds to “autonomous” spacecraft, index “2” corresponds to SKA, i.e. then, when the lines of the nodes of the orbits of the "autonomous" and SKA intersect at a right angle, the lines of the apses of the orbits of the "autonomous" and SKA intersect at a right angle, the mismatch angle (ξ, Fig. 2) between the right ascension of the perigee and the ascending node of the orbit of the SKA is equal to the mismatch angle between the right ascension of perigee and the ascending node of the orbit of the “autonomous” spacecraft.
На фиг.2 цифрами обозначено:In figure 2, the numbers indicate:
1 - орбита «автономного» КА;1 - the orbit of the "autonomous" spacecraft;
2 - орбита СКА;2 - SKA orbit;
3 - восходящий узел «автономного» КА;3 - ascending node of the "autonomous" spacecraft;
4 - перигей СКА;4 - perigee SKA;
5 - восходящий узел СКА;5 - ascending node SKA;
6 - Земля;6 - Earth;
7 - перигей «автономного» КА.7 - perigee of the “autonomous” spacecraft.
Сводные результаты расчетов межспутниковых расстояний, при принятых за основу начальных условиях движения КА:Summary results of calculations of inter-satellite distances, with the initial conditions of the spacecraft motion taken as a basis:
- сидерические периоды обращения - 86164,1 с;- sidereal circulation periods - 86164.1 s;
- эксцентриситет орбит - 0,00020;- eccentricity of the orbits - 0,00020;
- наклонение орбит - 1,5 угл.мин,- the inclination of the orbits is 1.5 arcmin,
приведены на фиг.3. На фиг.3 цифрами 1-4 обозначены линии минимальных межспутниковых расстояний при условиях (4) и:are shown in figure 3. In figure 3, the numbers 1-4 indicate the lines of the minimum inter-satellite distances under conditions (4) and:
1-(i1=1'30''; e1=0,00020; i2=1'30''; e2=0,00020; ξ∈[0-2π]);1- (i 1 = 1'30``; e 1 = 0,00020; i 2 = 1'30 ''; e 2 = 0,00020; ξ∈ [0-2π]);
2-(i1=1'30''; e1=0,00030; i2=1'30''; e2=0,00010; ξ∈[0-2π]);2- (i 1 = 1'30``; e 1 = 0,00030; i 2 = 1'30 ''; e 2 = 0,00010; ξ∈ [0-2π]);
3-(i1=1'30''; e1=0,00030; i2=0'10''; e2=0,00010; ξ∈[0-2π]);3- (i 1 = 1'30``; e 1 = 0,00030; i 2 = 0'10 ''; e 2 = 0,00010; ξ∈ [0-2π]);
4-(i1=0'10''; e1=0,00015; i2=1'30''; e2=0,00015; ξ∈[0-2π]);4- (i 1 = 0'10``; e 1 = 0.00015; i 2 = 1'30 ''; e 2 = 0.00015; ξ∈ [0-2π]);
индекс «1» соответствует «автономному» КА.index “1” corresponds to “autonomous” spacecraft.
Из фиг.3 следует, что соблюдение условий (4) и допуска на минимальное межспутниковое расстояние в 8 км, технически осуществимо.From figure 3 it follows that compliance with conditions (4) and tolerance for a minimum inter-satellite distance of 8 km is technically feasible.
Автономная коллокация на принципах (4) позволяет также рассогласование по любому из условий (4) относительно номинала 90° до 25°.Autonomous collocation on the principles of (4) also allows a mismatch according to any of the conditions (4) with respect to the nominal value of 90 ° to 25 °.
Востребованной является также идея мониторинга одного КА другим КА, предписывающая «автономному» КА находиться на безопасном технологическом и физическом расстоянии от СКА и заниматься непосредственным мониторингом последнего на суточном интервале в течение максимально возможного времени. Непосредственный мониторинг СКА на суточном интервале в течение максимально возможного времени приводит к дополнительным сверх оговоренных затратам по управлению центром масс «автономного» КА. Далее по тексту «автономный» КА, занимающийся мониторингом или (и) управлением другим КА, - мониторинговый КА (МКА).The idea of monitoring one spacecraft by another spacecraft, requiring the "autonomous" spacecraft to be at a safe technological and physical distance from the SKA and engage in direct monitoring of the spacecraft at the daily interval for the maximum possible time, is also in demand. Direct monitoring of the SKA at the daily interval for the maximum possible time leads to additional over-agreed costs for managing the center of mass of the "autonomous" spacecraft. Hereinafter referred to as an “autonomous” spacecraft, monitoring or (and) managing another spacecraft, is a monitoring spacecraft (MCA).
Баллистические сведения о СКА и задачу коллокации с ним, помимо вышеуказанного варианта определения параметров орбиты с использованием международной системы слежения за спутниками, возможно получать и решать, придавая системе навигации и управления движением МКА комплект приемопередающей радиоаппаратуры по измерению дальности и оптический звездный датчик углового положения.Ballistic information about the SKA and the problem of collocating with it, in addition to the above version of determining the orbit parameters using the international satellite tracking system, it is possible to obtain and solve by giving the ICA navigation and motion control system a range of transceiver radio equipment for measuring range and an optical star sensor of angular position.
В принципе, МКА может находиться сбоку намеренным разнесением по долготе относительно СКА, чтобы без хлопот гарантировать межспутниковое расстояние, большее минимально допустимого. Но возникает проблема. Существующим регламентом стояния геостационарных КА предполагается удержание в области, никак не более 0,1° по долготе относительно номинальной рабочей позиции, тогда для уверенного разнесения двух КА по долготе оба КА должны находиться в областях менее ±0,1°, и расстояние между ними должно быть порядка 0,1° (74 км), но на таком отдалении от СКА МКА может попасть в область, где будет находиться сторонний (третий) КА, с которым также надо находиться в состоянии коллокации. Это уже технически неразрешимая задача. Неразрешимой становится и задача коллокации удалением (разнесением) МКА от СКА по долготе в общей с СКА области ±0,05° относительно номинальной рабочей позиции - область слишком узка для маневров относительного движения, особенно, если СКА реализует план маневров, несогласованный с центром управления МКА. С учетом заселенности геостационарной орбиты, возможно изначально - возможно впоследствии, от схемы коллокации только удалением МКА от СКА по долготе придется отказаться. Поскольку следует рассчитывать именно на область ±0,05° по широте и долготе относительно единой для СКА и МКА номинальной орбитальной позиции, надо уметь коллокировать на одном с СКА поле по долготе и широте, выполняя при этом функцию активного слежения за СКА. Значит, параметрами автономной коллокации должны быть и отклонение МКА от СКА по долготе, и эксцентриситет, и наклонение орбиты МКА. Коллокация по эксцентриситету, наклонению и долготе «своими силами» до сих пор не рассматривалась.In principle, the MCA can be located on the side with deliberate longitude spacing relative to the SCA, so that without interruption, the inter-satellite distance greater than the minimum allowed can be guaranteed. But there is a problem. The existing regulation on the standing of geostationary spacecraft presupposes retention in a region of no more than 0.1 ° in longitude relative to the nominal working position, then for sure separation of two spacecraft in longitude, both spacecraft should be in areas of less than ± 0.1 °, and the distance between them should be about 0.1 ° (74 km), but at such a distance from the SCA, the ICA can fall into the area where there will be a third-party (third) spacecraft with which it is also necessary to be in a state of collocation. This is a technically insoluble task. The collocation problem also becomes unsolvable by removing (spacing) the MCA from the SKA in longitude in the total area of SKA ± 0.05 ° relative to the nominal working position - the area is too narrow for relative movement maneuvers, especially if the SKA implements a maneuver plan inconsistent with the ICA control center . Given the population of the geostationary orbit, it is possible initially - perhaps later, from the long-range collocation scheme only by removing the MCA from the SCA in length. Since it is necessary to rely on the region ± 0.05 ° in latitude and longitude relative to the nominal orbital position that is uniform for SKA and MCA, it is necessary to be able to collocate the field in longitude and latitude on the same SKA, while performing the function of active tracking of SKA. This means that the parameters of autonomous collocation should be both the deviation of the MCA from the SCA in longitude, and the eccentricity, and the inclination of the orbit of the MCA. A collocation of eccentricity, inclination, and longitude “on your own” has not yet been considered.
Находиться круглосуточно в зоне вещания СКА одному МКА не представляется возможным. Хотя, при наличии необходимого запаса топлива (на порядок больше обычно вырабатываемого на стационарной орбите), это возможно. При разнесении по долготе можно рассчитывать на круглосуточный прием сигналов с СКА «по перпендикуляру». Но из сказанного выше этот вариант нереализуем. Однако находиться эффективно в течение 12 ч/сутки «под СКА» можно.It is not possible for one MCA to be around the clock in the SKA broadcast area. Although, in the presence of the necessary fuel supply (an order of magnitude greater than that usually produced in a stationary orbit), this is possible. With the diversity in longitude, you can count on round-the-clock reception of signals from the SKA “perpendicularly”. But from the above, this option is not feasible. However, you can be effectively within 12 hours / day "under SKA".
Стационарная орбита заполнена сигналами с Земли для большого числа аппаратов, находящихся даже не на стационарной орбите, и нахождение МКА рядом с СКА не гарантирует получение информации, предназначенной именно для СКА. Второе - информация для СКА, скорее всего, будет иметь не одну степень защиты, ключи к которым будут меняться по неизвестному (без усилий наземных служб) закону да еще со скоростью, принципиально исключающей адаптацию к потоку информации. Большую часть проблемы можно снять, только снимая часть информации с СКА. Так что способ нахождения МКА «под СКА» актуален, и ему нет качественной альтернативы (вспомним, что стоять в стороне и принимать сигналы «по перпендикуляру» вряд ли удастся). Вообще-то это вполне вероятная и серьезная проблема, которую надо иметь в виду при развертывании системы. Информация с СКА поможет идентифицировать целевую информацию с Земли, и обе суммы информации будут полезно дополнять друг друга и представлять единый суточный файл, не имеющий потерь информации.The stationary orbit is filled with signals from the Earth for a large number of devices that are not even in a stationary orbit, and the location of the MCA near the SCA does not guarantee the receipt of information intended specifically for the SCA. The second - information for SKA, most likely, will have more than one degree of protection, the keys to which will change according to an unknown (without the efforts of ground services) law and even at a speed that fundamentally excludes adaptation to the flow of information. Most of the problem can be removed only by removing some of the information from the SKA. So the way to find the MCA “under the SKA” is relevant, and there is no qualitative alternative to it (remember that it is unlikely to stand aside and receive signals “perpendicular”). In fact, this is a very likely and serious problem that must be borne in mind when deploying the system. Information from the SKA will help identify target information from the Earth, and both amounts of information will be useful to complement each other and present a single daily file that does not have information loss.
Изобретение состоит из двух частей:The invention consists of two parts:
1) - баллистическая часть, предлагающая совмещение СКА и МКА по долготе и организацию автономной от СКА коллокации в обеспечение нахождения МКА «под СКА»;1) - the ballistic part, offering the combination of SKA and MCA in longitude and the organization of collocation autonomous from the SKA to ensure that the ICA is “under the SKA”;
2) - радиотехническая часть, предоставляющая (глобальная антенна - это 8,65°X8,65°) максимальный период времени, когда можно снимать информацию с СКА, находясь под ним, и обосновывающая качество и целесообразность круглосуточного съема информации по линиям «Земля-СКА» и «СКА-Земля».2) - the radio engineering part, which provides (the global antenna is 8.65 ° X8.65 °) the maximum period of time when it is possible to take information from the SKA, being under it, and justifying the quality and advisability of round-the-clock information collection via the Earth-SKA lines "And" SKA-Earth ".
Целью изобретения является реализация вышеуказанных идей.The aim of the invention is the implementation of the above ideas.
Поставленная цель достигается тем, что в способе мониторинговой коллокации на геостационарной орбите, включающем переводы векторов наклонения и эксцентриситета на границы разнесенных относительно друг друга областей прицеливания (областей допустимого изменения векторов наклонения и эксцентриситета), измерения параметров орбиты каждого КА, определение по ним текущих значений орбитальных элементов каждого КА и проведение с помощью двигателей малой тяги коррекций периода обращения, наклонения и эксцентриситета орбиты, введены новые операции, заключающиеся в том, что для организации автономной от СКА коллокации за время до приведения МКА в заданную область удержания по широте (наклонению) и долготе по данным независимых траекторных измерений выявляют стратегию управления движением центра масс СКА, в процессе удержания уточняют положение центра области прицеливания по наклонению СКА, проведением коррекций наклонения вектор наклонения орбиты МКА в фазовой плоскости выставляют так, чтобы линия узлов орбиты МКА стала перпендикулярна линии узлов орбиты СКА и наклонение (imin) орбиты МКА относительно орбиты СКА составляло не менее (14-15) угл.с, проводят коррекции эксцентриситета для удаления направления на перигей от направления на восходящий узел орбиты МКА на величину угла рассогласования между направлениями на перигей и восходящий узел орбиты СКА и поддержания такого положения перигея заданных пределах области прицеливания по эксцентриситету, проводят регулярные комплексные коррекции наклонения орбиты МКА для поддержания прямого угла между линиями узлов орбит КА в заданных пределах области прицеливания по наклонению, для устранения вековой составляющей ухода по наклонению и для превышения imin проводят коррекции долготы (периода) для того, чтобы начало координат [ΔL; ΔR - соответственно отклонение вдоль орбиты и отклонение по радиус-вектору] совпадало в заданных пределах с центром эллипса дистанцирования от СКА, на МКА переопределяют центры областей прицеливания по наклонению и эксцентриситету орбиты МКА при корректировке стратегии управления движением центра масс смежного КА и при нарастании углов рассогласования между линиями апсид и линиями узлов орбит МКА и СКА, в случаях опасного сближения КА проводят коррекции уклонения, представляющие собой одновременные коррекции долготы и эксцентриситета орбиты, после организации автономной коллокации проходом МКА под СКА, когда радиус-вектор МКА меньше радиус-вектора СКА, ежедневно уточняют интервал времени, когда уровень приема на МКА излучения антенн, установленных на СКА удовлетворителен, при снижении уровня приема на МКА переходят в режим приема информации для СКА с наземных антенн, в случае уверенного непрерывного приема на МКА излучения антенн, установленных на СКА, в течение 12 часов непосредственный круглосуточный мониторинг СКА осуществляют двумя МКА, установленными на диаметрально противоположных сторонах эллипса дистанцирования.This goal is achieved by the fact that in the monitoring collocation method in a geostationary orbit, which includes translating the inclination and eccentricity vectors to the boundaries of the aiming regions spaced apart from each other (areas of permissible variation of the inclination and eccentricity vectors), measuring the orbit parameters of each spacecraft, determining the current orbital values from them elements of each spacecraft and carrying out with the help of small thrust engines corrections of the period of revolution, inclination and eccentricity of the orbit, new operations consisting in the fact that, in order to organize collocation autonomous from the SKA, the latitude (inclination) and longitude according to the data of independent trajectory measurements, determine the strategy of controlling the motion of the center of mass of the SKA according to the data of independent trajectory measurements, in the process of holding, the position of the center of the aiming region is determined according to the inclination of the SKA, by making corrections of the inclination, the inclination vector of the orbit of the MCA in the phase plane is set so that the line of nodes of the orbit of the MCA becomes perpendicular to the line of nodes of the orbit of the SCA and the inclination e (i min ) of the MCA orbit relative to the SCA orbit was at least (14-15) arcsec, eccentricity corrections are carried out to remove the direction to the perigee from the direction to the ascending node of the ICA orbit by the value of the mismatch angle between the directions to the perigee and the ascending node of the SCA orbit and maintaining such a position of the perigee within the specified limits of the aiming region according to the eccentricity, carry out regular complex corrections of the inclination of the orbit of the MCA to maintain a right angle between the lines of the nodes of the SC orbits within the specified limits of the scope Bani of inclination, to eliminate the age-old care component of inclination is exceeded and i min longitude correction is performed (period) to the origin [ΔL; ΔR - respectively, the deviation along the orbit and the deviation along the radius vector] coincided within the specified limits with the center of the distance ellipse from the SCA, the centers of the aiming areas are redefined on the MCA according to the inclination and eccentricity of the MCA orbit when adjusting the strategy for controlling the motion of the center of mass of the adjacent SC and when the mismatch angles increase between the apses lines and the lines of the orbits of the ICA and SKA, in cases of a dangerous approach of the spacecraft, deviations are corrected, which are simultaneous corrections of longitude and eccentricity the orbits, after the autonomous collocation is organized by the passage of the MCA under the SCA, when the radius vector of the MCA is less than the radius vector of the SCA, the daily time interval is specified when the level of reception on the MCA of the radiation of antennas installed on the SCA is satisfactory, with a decrease in the level of reception on the MCA, they switch to reception mode information for SCA from ground-based antennas, in the case of reliable continuous reception of radiation from antennas installed on the SCA at the MCA, direct monitoring of the SCA is carried out by two MCAs installed on the diameter within 12 hours cial distancing opposite sides of the ellipse.
Как показывают расчеты (которые может провести каждый) относительное движение двух КА имеет вполне определенные закономерности, а именно:As the calculations show (which everyone can carry out), the relative motion of two spacecraft has quite definite laws, namely:
1 - проекция относительного движения одного КА на плоскость орбиты другого КА - эллипс;1 - projection of the relative motion of one spacecraft on the orbit plane of another spacecraft - an ellipse;
2 - отношение малой полуоси к большой полуоси эллипса дистанцирования составляет 1:2 (фиг.5);2 - the ratio of the minor axis to the major axis of the distance ellipse is 1: 2 (figure 5);
3 - смещение на величину ΔL вдоль орбиты (по долготе в Гринвичской Системе Координат, положительное направление - на восток) одного из КА приводит к смещению с тем же знаком центра прежнего эллипса дистанцирования на величину AL вдоль координатной оси «Отклонение вдоль орбиты».3 - a shift by ΔL along the orbit (in longitude in the Greenwich Coordinate System, a positive direction to the east) of one of the spacecraft leads to a shift with the same sign of the center of the old distance ellipse by AL along the coordinate axis "Deviation along the orbit".
4 - эллипс дистанцирования всегда ориентирован большой полуосью вдоль координатной оси «Отклонение вдоль орбиты»;4 - the distance ellipse is always oriented by the semi-major axis along the coordinate axis “Deviation along the orbit”;
5 - при изменении эксцентриситетов орбит КА большая и малая полуоси эллипса дистанцирования определяются по соотношениям:5 - when the eccentricities of the spacecraft orbits change, the major and minor semi-axes of the distance ellipse are determined by the relations:
где индексы «'» и «''» относятся ко времени соответственно до и после орбитальных маневров;where the indices "'" and "' '" refer to the time, respectively, before and after orbital maneuvers;
а', а'' - соответственно большие полуоси до и после орбитальных маневров, км;a ', a' '- respectively, major semi-axes before and after orbital maneuvers, km;
b', b'' - соответственно малые полуоси до и после орбитальных маневров, км;b ', b' '- respectively, the minor semiaxes before and after the orbital maneuvers, km;
е1, е2 - эксцентриситеты орбит соответственно первого и второго КА.e 1 , e 2 are the eccentricities of the orbits of the first and second spacecraft, respectively.
На фиг.5 приведен эллипс дистанцирования, рассчитанный по программе межспутникового расстояния, для следующего набора начальных условий (линии узлов ортогональны, линии апсид ортогональны).Figure 5 shows the distance ellipse calculated according to the inter-satellite distance program for the next set of initial conditions (lines of nodes are orthogonal, lines of apses are orthogonal).
НУ 1:NU 1:
- долгота восходящего узла - 0;- the longitude of the ascending node is 0;
- аргумент широты перигея - 0;- argument latitude perigee - 0;
- наклонение - (0-1,5) угл. мин.;- inclination - (0-1.5) ang. min .;
- эксцентриситет
НУ 2:NU 2:
- долгота восходящего узла - 90°;- longitude of the ascending node - 90 °;
- аргумент широты перигея - 0°;- argument latitude perigee - 0 °;
- наклонение - (0-1,5) угл. мин.;- inclination - (0-1.5) ang. min .;
- эксцентриситет
Если в приведенных выше начальных условиях изменить эксцентриситеты наIf in the above initial conditions change the eccentricities to
получим:we get:
- максимальные относительные отклонения вдоль орбиты 22,4 км в т.1 (фиг.5) и минус 29,9 км в т.3;- maximum relative deviations along the orbit of 22.4 km in t.1 (figure 5) and minus 29.9 km in t.3;
- максимальные относительные отклонения по радиус-вектору 13 км в т.2 и 12,6 км в т.4.- maximum relative deviations along the radius vector of 13 km in vol. 2 and 12.6 km in vol. 4.
Если в приведенных выше начальных условиях эксцентриситеты будут следующими:If in the above initial conditions the eccentricities are as follows:
получим:we get:
- максимальные относительные отклонения вдоль орбиты 20,6 км в т.1 (фиг.5) и минус 28,3 км в т.3;- maximum relative deviations along the orbit of 20.6 km in t.1 (figure 5) and minus 28.3 km in t.3;
- максимальные относительные отклонения по радиус-вектору 12,5 км в т.2 и 12 км в т.4.- maximum relative deviations along the radius vector of 12.5 km in vol. 2 and 12 km in vol. 4.
Если МКА отодвинуть по долготе на 0,4 угл. мин (4,9 км для геостационарной орбиты) на запад при е1=е2=0,0002, получим:If the MCA to move in longitude by 0.4 ang. min (4.9 km for the geostationary orbit) to the west with e 1 = e 2 = 0,0002, we get:
- максимальные относительные отклонения вдоль орбиты 20 км в т.1 (фиг.5) и минус 17,5 км в т.3;- maximum relative deviations along the orbit of 20 km in t.1 (figure 5) and minus 17.5 km in t.3;
- максимальные относительные отклонения по радиус-вектору 9,2 км в т.2 и 9 км в т.4, т.е. при выполнении условий (4) одна из больших полуосей прежнего эллипса дистанцирования изменяется на величину двойного ухода вдоль орбиты, а малая ось эллипса в два раза меньше большой оси.- the maximum relative deviations along the radius vector of 9.2 km in t.2 and 9 km in t.4, i.e. when conditions (4) are fulfilled, one of the major semiaxes of the former distance ellipse changes by the amount of double departure along the orbit, and the small axis of the ellipse is two times smaller than the major axis.
Основное условие. Линии узлов и линии апсид орбит МКА и СКА должны быть ортогональны и сумма эксцентриситетов орбит должна составлять порядка 0,0004.The main condition. The lines of nodes and lines of the apses of the orbits of the MCA and SKA should be orthogonal and the sum of the eccentricities of the orbits should be about 0.0004.
Для примера, на фиг.6 приведен эллипс дистанцирования для следующего набора начальных условий (линии узлов ортогональны, перигеи орбит МКА и СКА диаметрально противоположны).For example, Fig. 6 shows the distance ellipse for the following set of initial conditions (the lines of nodes are orthogonal, the perigee of the orbits of the MCA and SCA are diametrically opposite).
НУ 1:NU 1:
- долгота восходящего узла - 0;- the longitude of the ascending node is 0;
- аргумент широты перигея - 0;- argument latitude perigee - 0;
- наклонение - (0-1,5) угл. мин.;- inclination - (0-1.5) ang. min .;
- эксцентриситет e1=0,0002;- eccentricity e 1 = 0,0002;
НУ 2:NU 2:
- долгота восходящего узла - 90°;- longitude of the ascending node - 90 °;
- аргумент широты перигея - 90°;- argument latitude perigee - 90 °;
- наклонение - (0-1,5) угл. мин.;- inclination - (0-1.5) ang. min .;
- эксцентриситет e2=0,0004.- eccentricity e 2 = 0,0004.
Если МКА отодвинуть по долготе на 0,8 угл. мин (9,8 км для геостационарной орбиты) на запад при e1=0,0002, e2=0,0004, получим:If the MCA to move in longitude by 0.8 angles. min (9.8 km for the geostationary orbit) to the west with e 1 = 0.0002, e 2 = 0.0004, we obtain:
- максимальные относительные отклонения вдоль орбиты 24,2 км в т.1 (фиг.6) и минус 80,8 км в т.3;- maximum relative deviations along the orbit of 24.2 km in t.1 (Fig.6) and minus 80.8 km in t.3;
- максимальные относительные отклонения по радиус-вектору 26,2 км в т.2 и 25,8 км в т.4,- maximum relative deviations along the radius vector of 26.2 km in t.2 and 25.8 km in t.4,
т.е. при выполнении условий для фиг.6 большая ось прежнего эллипса дистанцирования смещается на величину ухода вдоль орбиты, а малая полуось эллипса (в два раза меньше большой полуоси) остается прежней.those. when the conditions for Fig.6 are fulfilled, the major axis of the old distance ellipse is shifted by the amount of departure along the orbit, and the minor axis of the ellipse (two times less than the major axis) remains the same.
При совмещенных радиус-векторах СКА и МКА (когда МКА, СКА и Земля находятся на одной линии) и реальных эксцентриситетах орбит ~0,0004 и ~0,0002 межспутниковое расстояние составит порядка 19-20 км.With the combined radius vectors SCA and MCA (when the MCA, SCA and Earth are on the same line) and the real eccentricities of the orbits ~ 0.0004 and ~ 0.0002, the inter-satellite distance will be about 19-20 km.
При радиусе r отчуждения (19-20)км и угле 8,65° будем иметь минимальное наклонение орбиты МКА относительно орбиты СКА r·sin(8,65)/42164,1=(14-15) угл.с. Это поддерживается оперативно и «бесплатно», поскольку ровно столько требуется ежесуточно для компенсации вековых уходов по наклонению.With an exclusion radius r (19–20) km and an angle of 8.65 °, we will have a minimum inclination of the MCA orbit relative to the SCA orbit r · sin (8.65) / 42164.1 = (14-15) angular sec. This is supported promptly and “for free,” since exactly so much is required daily to compensate for centuries-old inclination drifts.
Для оценки реализуемости предлагаемого способа определим относительные уровни излучения, которые может принимать МКА, обращаясь вокруг исследуемого СКА, а также ориентировочные значения угла «Земля-СКА-МКА» (ЗСМ), в пределах которого МКА сможет выполнять возложенную на него задачу. Поскольку на современных спутниках связи и ретрансляции данных используется большая номенклатура бортовых антенн с шириной диаграммы направленности (ДН) в основном от 1° до 18°, рассмотрение начнем с самых узких лучей.To assess the feasibility of the proposed method, we determine the relative radiation levels that the MCA can receive, turning around the investigated SCA, as well as the approximate values of the angle "Earth-SCA-MCA" (ZSM), within which the MCA can perform the task assigned to it. Since modern communication and data relay satellites use a large nomenclature of airborne antennas with a beam width (LH) of mainly 1 ° to 18 °, we begin our consideration with the narrowest rays.
В соответствии с идеей предлагаемого способа МКА должен находиться вне конуса радиовидимости Земли с СКА, вершиной которого является точка нахождения СКА на геостационарной орбите, а образующие конуса являются практически касательными к поверхности Земли, проведенными из вершины данного конуса. Все антенные лучи, используемые для связи с Землей, имеют такую ориентацию в пространстве, что их ДН по уровню половинной мощности (а именно по этому уровню определяется ширина ДН) не выходят за пределы указанного конуса, угол при вершине которого составляет 17,3°. В этом случае, проводя анализ, например, для луча с шириной ДН 1° следует ориентироваться на то, что МКА должен будет принимать излучение от такого луча на уровне боковых лепестков высокого порядка. Целесообразно воспользоваться приведенной в Регламенте радиосвязи, том 2, издание 2008 года, с.578, эталонной диаграммой направленности спутниковых антенн, предназначенной в основном для оценки электромагнитной совместимости с другими спутниками связи (фиг.4). Диаграмма на фиг.4 в форме кривой 1 дает представление об относительном усилении антенны спутника на уровнях от основного лепестка до первых боковых, а прямая 3 соответствует уровню отдаленных боковых лепестков более высокого порядка. (Кривая 2 для нижеследующего анализа не применяется, т.к. характеризует уровень излучения антенны на ортогональной поляризации). Угол φo на данной диаграмме соответствует ширине луча по уровню половинной мощности, а угол φ - углу отклонения от осевого излучения луча (в нашем случае, это угол ЗСМ). Из фиг.4 следует, что для значений относительного угла (φ/φo) от 10 до 60 уровень излучения антенны может быть принят на уровне на 43 дБ ниже (или на уровне минус 43 дБ) относительно уровня излучения вдоль оси луча. Применительно к рассматриваемому в качестве примера лучу с φo=1° можно сказать, что излучение на уровне минус 43 дБ будет наблюдаться в диапазоне углов φ от 10° до 60° относительно оси луча. В дальнейшем будет показано, что имеются потенциальные возможности для увеличения размеров данного диапазона. Очевидно, что для более широких лучей СКА излучение на данном уровне будет наблюдаться в пропорционально более широком секторе углов φ.In accordance with the idea of the proposed method, the MCA should be outside the Earth’s radio-visibility cone with the SCA, the vertex of which is the point where the SCA is in the geostationary orbit, and the generators of the cone are almost tangent to the Earth’s surface, drawn from the top of this cone. All antenna beams used for communication with the Earth have such a spatial orientation that their DNs do not go beyond the specified cone at the half power level (namely, at this level), the angle at the apex of which is 17.3 °. In this case, when conducting an analysis, for example, for a beam with a beam width of 1 °, one should be guided by the fact that the MCA will have to receive radiation from such a beam at the level of high order side lobes. It is advisable to use the reference radiation pattern of satellite antennas provided in the Radio Regulations,
Однако необходимо принять во внимание, что для значений φ от 90° до 180° оценить уровень излучения для антенн, установленных на корпусе СКА, крайне затруднительно вследствие затенения этого излучения корпусом спутника и крупными элементами его конструкции. В то же время антенны, расположенные, например, на вынесенных штангах, в этом секторе углов φ способны создать в окружающем пространстве излучение, уровень которого, в первом приближении, также может быть порядка минус 43 дБ.However, it is necessary to take into account that for values of φ from 90 ° to 180 ° it is extremely difficult to estimate the radiation level for antennas installed on the SKA case due to the shadowing of this radiation by the satellite body and large structural elements. At the same time, antennas located, for example, on remote rods in this sector of angles φ are capable of creating radiation in the surrounding space, the level of which, to a first approximation, can also be of the order of minus 43 dB.
Теперь необходимо оценить возможность приема на МКА излучений СКА, полученного выше уровня, т.е. на 43 дБ ниже максимального уровня, создаваемого вдоль оси луча. Для этого будем исходить из того, что СКА создает на границе своей зоны обслуживания (на линии пересечения конуса радиовидимости с Землей) плотность потока мощности (ППМ) такой величины, которая требуется для уверенного приема земными станциями сигналов с СКА. При этом ППМ=ЭИИМСКА/4πd2, где ЭИИМСКА - эквивалентная изотропно излучаемая мощность СКА, равная произведению мощности передатчика на коэффициент усиления антенны, a d - протяженность радиолинии. Поскольку указанная ППМ создается для условий связи на расстоянии 35,8 тыс. км, то при сокращении этого расстояния до предполагаемых 20 км (расстояние между МКА и СКА) ППМ для МКА должна была бы возрасти в (35800/20)2=3,2*106 раз или на 65 дБ (т.е. 101g 3,2*106), если бы МКА находился в пределах связного луча антенны СКА. Однако, как было определено выше, коэффициент усиления антенны СКА в направлении МКА будет иметь значение, на 43 дБ ниже, чем для станций на поверхности Земли. Тем не менее, в итоге значение ППМ для МКА оказывается в данном случае на 65-43=22 дБ больше.Now it is necessary to evaluate the possibility of receiving SKA radiation received above a level, i.e. 43 dB below the maximum level created along the axis of the beam. To do this, we will proceed from the fact that the SCA creates at the border of its service area (at the line of intersection of the radio visibility cone with the Earth) the power flux density (PPM) of such a value that is required for reliable reception by earth stations of signals from the SKA. In this case, PPM = EIIM SKA / 4πd 2 , where EIIM SKA is the equivalent isotropically radiated power of the SKA, equal to the product of the transmitter power by the antenna gain, ad is the length of the radio line. Since the specified MRP is created for communication conditions at a distance of 35.8 thousand km, then if this distance is reduced to the estimated 20 km (distance between the MCA and the SKA), the MRP for the MCA would have to increase in (35800/20) 2 = 3.2 * 10 6 times or 65 dB (i.e. 101g 3.2 * 10 6 ) if the MCA were within the coherent beam of the SKA antenna. However, as was determined above, the gain of the SCA antenna in the direction of the MCA will have a value of 43 dB lower than for stations on the Earth's surface. However, as a result, the value of the MRP for the MCA is in this case 65-43 = 22 dB more.
Полученный энергетический выигрыш в уровне ППМ может быть использован для повышения вероятности приема сигналов с СКА и расширения сектора приема этих сигналов. Это связано с тем, что форма диаграммы направленности реальных антенн характеризуется как основным лепестком ДН, так и боковыми лепестками, максимальный уровень которых постепенно снижается с увеличением угла φ. Прямая 3 на фиг.4 в некоторой степени олицетворяет как раз максимальный уровень дальних боковых лепестков. Вместе с тем, между максимумами соседних боковых лепестков существуют относительные минимумы ДН с уровнями примерно на 10 дБ ниже уровня предыдущего максимума, поэтому полученный выше энергетический выигрыш может быть использован как для компенсации потерь уровня сигнала в минимумах ДН, так и для компенсации постепенного снижения уровней максимумов дальних боковых лепестков.The obtained energy gain in the MRP level can be used to increase the probability of receiving signals from SKA and expand the sector of reception of these signals. This is due to the fact that the shape of the radiation pattern of real antennas is characterized by both the main lobe of the beam and the side lobes, the maximum level of which gradually decreases with increasing angle φ.
В определенной мере энергетический выигрыш может быть при необходимости использован и для варьирования расстояния между МКА и СКА.To a certain extent, the energy gain can, if necessary, be used to vary the distance between the MCA and SCA.
Таким образом, проведенная оценка реализуемости предлагаемого способа указывает на возможность осуществления приема на МКА излучений СКА в относительно широком секторе углов ЗСМ даже при использовании на СКА достаточно узких антенных лучей шириной порядка 1°.Thus, the assessment of the feasibility of the proposed method indicates the possibility of receiving radiation from the SKA on the MCA in a relatively wide sector of ZSM angles even when using rather narrow antenna beams with a width of about 1 ° on the SKA.
Для обеспечения выполнения МКА задач в соответствии с предлагаемым способом на нем потребуется установить два блока приемных антенн, первый из которых обращен в сторону СКА и обеспечивает прием излучаемых СКА сигналов, а другой обращен в сторону Земли и обеспечивает перехват сигналов, предназначенных для СКА. Соответственно, на борту МКА также должна быть установлена передающая антенна для передачи на Землю результатов мониторинга.To ensure that the MCA performs the tasks in accordance with the proposed method, it will be necessary to install two blocks of receiving antennas on it, the first of which is facing the SKA and receiving signals emitted by the SKA, and the other is facing the Earth and intercepting signals intended for the SKA. Accordingly, a transmitting antenna should also be installed on board the MCA to transmit monitoring results to Earth.
Тип и характеристики упомянутых групп приемных антенн выбираются на основе данных о радиотехнических характеристиках СКА (диапазоны частот, уровни передаваемых сигналов) и данных о взаимном расположении МКА и СКА (секторы обзора), что позволит охватить весь спектр контролируемых излучений во всем секторе углов мониторинга СКА. Какие это будут антенны, как они обеспечивают прием сигналов в заданных секторах мониторинга - с помощью ли широкой диаграммы направленности или путем сканирования в этих секторах узким лучом - не так важно, важно, что первый блок имеет механический привод, качающий его в диапазоне ±45° для лучшего приема сигналов с СКА.The type and characteristics of the mentioned groups of receiving antennas are selected on the basis of data on the radio technical characteristics of the SKA (frequency ranges, levels of transmitted signals) and data on the relative position of the MCA and the SKA (viewing sectors), which will cover the entire spectrum of monitored emissions in the entire sector of the SKA monitoring angles. What kind of antennas they are, how they provide reception of signals in the given monitoring sectors - whether using a wide radiation pattern or by scanning in these sectors with a narrow beam - it is not so important, it is important that the first unit has a mechanical drive that pumps it in the range of ± 45 ° for better reception of signals from SKA.
Вообще, два МКА решают задачу круглосуточного съема информации с СКА при максимально допустимом угле ЗСМ 90°.In general, two MCAs solve the problem of round-the-clock information retrieval from SKA at the maximum permissible angle of the ZSM of 90 °.
Для сброса данных мониторинга на Землю, по возможности, целесообразно использовать оптический диапазон волн. Тем самым отпадает необходимость в получении радиочастотных присвоений для МКА и, кроме того, оптические радиолинии, благодаря очень узким передающим лучам, обеспечивают практически абсолютную скрытность передачи информации и ее защищенность от перехвата. Оптический диапазон волн может быть использован также для контроля и управления МКА. Необходимая для этого приемопередающая аппаратура в настоящее время уже используется на ряде зарубежных и отечественных КА. Атмосфера Земли не является помехой, если станция приема будет расположена в высокогорье (там, например, сейчас располагается станция приема информации с российских блоков МКС, передаваемых по оптическому каналу). Здесь присутствует четкое разграничение: мониторинг СКА осуществляется МКА в радиодиапазоне, сброс данных на Землю и управление МКА - в оптическом диапазоне. Обе функции (мониторинг и сброс; управление) получают практически идеальную электромагнитную совместимость (развязку).Whenever possible, it is advisable to use the optical wavelength range to reset monitoring data to Earth. Thus, there is no need to obtain radio frequency assignments for the MCA and, in addition, optical radio lines, thanks to very narrow transmitting beams, provide almost absolute secrecy of information transmission and its protection from interception. The optical wavelength range can also be used to monitor and control MCAs. The necessary transceiver equipment for this is currently being used on a number of foreign and domestic spacecraft. The Earth’s atmosphere is not an obstacle if the receiving station is located in the highlands (for example, there is now a station for receiving information from Russian ISS blocks transmitted via an optical channel). There is a clear distinction: SKA is monitored by the MCA in the radio range, data is dumped to the Earth and the MCA is controlled in the optical range. Both functions (monitoring and reset; control) receive almost perfect electromagnetic compatibility (isolation).
Если оптический диапазон использовать нецелесообразно, применяют радиодиапазон со штатной схемой электромагнитной совместимости.If it is not practical to use the optical range, a radio range with a standard electromagnetic compatibility circuit is used.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Годограф вектора эксцентриситетаHodograph of the eccentricity vector
Влияние малого импульса скорости (приращения скорости за секунду)
где ϑ - средняя скорость движения КА, 3074 м/с;where ϑ - the average speed of the spacecraft, 3074 m / s;
η=α-θ - в - истинная аномалия;η = α-θ - in - true anomaly;
θ - угол между направлением на Солнце и на перигей орбиты КА.θ is the angle between the direction to the Sun and to the perigee of the spacecraft orbit.
Тогда, подставляя выражение η в (3) и используя формулы разности двух углов, получаем:Then, substituting the expression η in (3) and using the formulas of the difference of two angles, we obtain:
Первое слагаемое, как минимум, на два порядка меньше остальных и не является постоянным членом, тогдаThe first term is at least two orders of magnitude smaller than the rest and is not a constant member, then
При θ=0When θ = 0
Аналогично рассуждая, будем иметь для скорости движения (аргумента широты) перигея:Arguing in a similar way, we will have perigee for the speed of movement (latitude argument):
При θ=0When θ = 0
Далее,Further,
где
тогдаthen
Интегрируем на сутках (на витке):We integrate on a daily basis (on a revolution):
при θ=0
при θ=0
Дадим оценку
где S - мощность световой волны, падающей на 1 м2 поверхности тела, вт/м2,where S is the power of the light wave incident on 1 m 2 the surface of the body, W / m 2 ,
А - коэффициент отражения (А=0 для абсолютно черного тела);A is the reflection coefficient (A = 0 for a completely black body);
с - скорость света, км/с.s is the speed of light, km / s.
S=1,4·103 вт/м2.S = 1.4 · 10 3 W / m 2 .
Значение А зависит от отражающей способности деталей конструкции КА и в контексте данного технического решения должно включать (условно) гравитационное воздействие Солнца как «±» относительно положения, когда вектор Лапласа направлен на Солнце. Для реальных КА на высоте стационарной орбиты значения А находятся в пределах [0,28-0,44]. Исходя из А=0,44, будем иметь Р равное 6,72·10-6 н/м2. Поскольку сила светового давления F=S'·P, где S' - площадь миделевого сечения, тоThe value of A depends on the reflectivity of the details of the spacecraft construction and in the context of this technical solution should include (conditionally) the gravitational influence of the Sun as "±" relative to the position when the Laplace vector is directed at the Sun. For real spacecraft at the height of the stationary orbit, the values of A are in the range [0.28-0.44]. Based on A = 0.44, we will have P equal to 6.72 · 10 -6 n / m 2 . Since the light pressure force is F = S '· P, where S' is the mid-sectional area, then
Отношение
При повитковом анализе можно, к примеру, исходя из того, чтоWhen the rotational analysis is possible, for example, based on the fact that
получить формулу:get the formula:
где
е0 - значение эксцентриситета на середине цикла удержания;e 0 - the value of the eccentricity in the middle of the retention cycle;
е - основание натурального логарифма.e is the base of the natural logarithm.
На интервале удержания до 20-30 суток можно пользоваться упрощенной формулой:On the retention interval of up to 20-30 days, you can use the simplified formula:
где
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Годограф вектора наклоненияHodograph of the inclination vector
Проекции вектора наклонения:Projections of the inclination vector:
при малом ifor small i
Влияние бокового ускорения
где Θ - аргумент широты Солнца;where Θ is the argument of the latitude of the Sun;
V=3,074 км/с - средняя скорость движения КА на геостационарной орбите.V = 3.074 km / s - the average speed of the spacecraft in geostationary orbit.
Ω+Θ=αc - прямое восхождение Солнца;Ω + Θ = α c - right ascension of the Sun;
Исходя из общего векторного уравнения возмущенийBased on the general vector perturbation equation
среднее ускорение на витке:average acceleration per revolution:
ρc=149600000 км;ρ c = 149600000 km;
cos(50,5°) - средневесовой косинус;cos (50.5 °) - weight average cosine;
δс - склонение Солнца.δ с - declination of the Sun.
Эффективность любой коррекции оценивается формулой:The effectiveness of any correction is estimated by the formula:
где U - активный участок движения;where U is the active section of the movement;
на суточном интервале k≈0,6366≈cos(50,5°), при U∈[0-180°].in the diurnal interval k≈0.6366≈cos (50.5 °), at U∈ [0-180 °].
Представим сутки (время) через среднее движение Солнца:Imagine the day (time) through the average movement of the Sun:
и обозначим постоянную часть уравнений (16), (17) с учетом (18) через А:and denote the constant part of equations (16), (17), taking into account (18), by A:
Тогда:Then:
A=0,00175;A = 0.00175;
через каждые сутки Δαc≈0,017453.every day Δα c ≈ 0.017453.
Система уравнений (22) и (23) без векового члена (25) представляет уравнение окружности («солнечного круга») в параметрической форме, где R - радиус окружности, ix0, iy0 - компоненты конца вектора точки прицеливания по наклонению, рассчитываемые по формулам (1), (2). Зная прямое восхождение Солнца и выбрав координаты точки прицеливания [ix0; iy0], определяют положение конца вектора наклонения на начало очередного цикла удержания сообразно уходу вектора i СКА.The system of equations (22) and (23) without the secular term (25) represents the equation of the circle (“solar circle”) in parametric form, where R is the radius of the circle, i x0 , i y0 are the components of the end of the vector of the aiming point by inclination, calculated by formulas (1), (2). Knowing the direct ascent of the Sun and choosing the coordinates of the aiming point [i x0 ; i y0 ], determine the position of the end of the inclination vector at the beginning of the next retention cycle in accordance with the departure of the vector i SKA.
Claims (3)
- для того чтобы сумма эксцентриситетов орбит МКА и СКА составляла порядка 4·10-4,
- для удаления направления на перигей от направления на восходящий узел орбиты МКА на величину угла рассогласования между направлениями на перигей и восходящий узел орбиты СКА,
- для поддержания такого положения перигея в заданных пределах области прицеливания по эксцентриситету,
проводят регулярные комплексные коррекции наклонения орбиты МКА:
- для поддержания прямого угла между линиями узлов орбит КА в заданных пределах области прицеливания по наклонению,
- для устранения вековой составляющей ухода по наклонению,
- для превышения imin указанной величины,
проводят коррекции долготы (периода обращения) для того, чтобы начало координат (ΔL, ΔR - соответственно отклонение вдоль орбиты и отклонение по радиусу-вектору) совпадало в заданных пределах с центром эллипса дистанцирования от СКА, на МКА переопределяют центры областей прицеливания по наклонению и эксцентриситету орбиты МКА при корректировке стратегии управления движением центра масс СКА и при нарастании углов рассогласования между линиями апсид и линиями узлов орбит МКА и СКА в случаях опасного сближения КА проводят коррекции уклонения, представляющие собой одновременные коррекции долготы и эксцентриситета орбиты, после организации автономной коллокации проходом МКА под СКА, когда радиус-вектор МКА меньше радиуса-вектора СКА, ежедневно уточняют интервал времени, когда уровень приема на МКА излучения антенн, установленных на СКА, удовлетворителен, при снижении уровня приема на МКА переходят в режим приема информации для СКА с наземных антенн, в случае уверенного непрерывного приема на МКА излучения антенн, установленных на СКА, в течение 12 часов непосредственный круглосуточный мониторинг СКА осуществляют двумя МКА, установленными на диаметрально противоположных сторонах эллипса дистанцирования.1. A method for monitoring collocation in a geostationary orbit, including translations of the inclination and eccentricity vectors to the boundaries of aiming regions spaced apart from each other (areas of permissible variation of the inclination and eccentricity vectors), measuring the orbit parameters of each spacecraft (SC), and determining the current values of orbital elements from them each spacecraft and carrying out with the help of small thrust engines the corrections of the period of revolution, inclination and eccentricity of the orbit, characterized in that for the organ of collocation autonomous from an adjacent spacecraft (SCA), before the monitoring spacecraft (MCA) is brought into a predetermined holding area in latitude (inclination) and longitude, the strategy for controlling the motion of the center of mass of the SCA is determined according to independent trajectory measurements, and in the process of holding, the position of the center of the aiming region is specified SKA of inclination, inclination correction vector carrying MCA inclination orbits exhibit phase plane so that the line of nodes perpendicular to the MCA was the orbit line of nodes and SKA orbit inclination (i min) OR ICA Ity relative orbital SKA is not less than (14-15) angular seconds is carried eccentricity correction vector:
- so that the sum of the eccentricities of the orbits of the MCA and SCA is about 4 · 10 -4 ,
- to remove the direction to the perigee from the direction to the ascending node of the ICA’s orbit by the value of the mismatch angle between the directions to the perigee and the ascending node of the SCA’s orbit,
- to maintain this position of the perigee within the specified limits of the aiming region for eccentricity,
carry out regular complex correction of the inclination of the orbit of the ICA:
- to maintain a right angle between the lines of the nodes of the orbits of the spacecraft in the specified limits of the aiming region by inclination,
- to eliminate the age-old component of care for inclination,
- to exceed i min the specified value,
longitude (rotation period) is corrected so that the origin (ΔL, ΔR is respectively the deviation along the orbit and the deviation along the radius vector) coincides within the specified limits with the center of the distance ellipse from the SKA, the centers of the aiming areas are redefined on the ICA by inclination and eccentricity MCA orbits, when adjusting the strategy for controlling the motion of the center of mass of the SCA and with an increase in the mismatch angles between the lines of the apses and the lines of the nodes of the orbits of the MCA and the SCA, in cases of a dangerous approach of the SC, the corrections are deviated which are simultaneous corrections of the longitude and eccentricity of the orbit, after organizing an autonomous collocation by the passage of the MCA under the SCA, when the radius vector of the MCA is less than the radius vector of the SCA, the time interval when the reception level of the radiation of antennas installed on the SCA on the SCA is satisfactory is daily updated, when the reception level at the MCA decreases, they switch to the information reception mode for SCA from ground-based antennas, in the case of reliable continuous reception of radiation from antennas installed on the SCA to the MCA within 12 hours, round-the-clock monitoring of SKA is carried out by two MCAs installed on the diametrically opposite sides of the distance ellipse.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013136260/11A RU2558959C2 (en) | 2013-08-01 | 2013-08-01 | Method for monitoring collocation at geostationary orbit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013136260/11A RU2558959C2 (en) | 2013-08-01 | 2013-08-01 | Method for monitoring collocation at geostationary orbit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013136260A RU2013136260A (en) | 2015-02-10 |
| RU2558959C2 true RU2558959C2 (en) | 2015-08-10 |
Family
ID=53281694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013136260/11A RU2558959C2 (en) | 2013-08-01 | 2013-08-01 | Method for monitoring collocation at geostationary orbit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2558959C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2703696C1 (en) * | 2018-08-06 | 2019-10-21 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Autonomous collocation method at near-stationary orbit |
| RU2721812C1 (en) * | 2019-10-14 | 2020-05-22 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва» | Method for monitoring collocation in a geostationary orbit |
| RU2731831C1 (en) * | 2019-11-28 | 2020-09-08 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method of bringing geosynchronous spacecraft to operating longitude by low-thrust engines |
| RU2786680C1 (en) * | 2022-08-25 | 2022-12-23 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Method for collocation when transferring a geostationary space vehicle to another observation longitude and removing to a burial orbit |
| US20230221722A1 (en) * | 2022-01-11 | 2023-07-13 | Central South University | Distance Control Method and System for Relative Motion between Satellites |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115196046B (en) * | 2022-09-19 | 2022-12-13 | 航天东方红卫星有限公司 | Method for determining orbit control strategy for super-life operation of sun-synchronous orbit satellite |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5120007A (en) * | 1989-03-11 | 1992-06-09 | British Aerospace Public Limited Company | Geostationary satellite system |
| US5506780A (en) * | 1991-10-23 | 1996-04-09 | Deutsche Forschungsanstalt Fur Luft- Und Raumfahrt E.V. | Apparatus for orbit control of at least two co-located geostationary satellites |
| RU2121225C1 (en) * | 1991-12-23 | 1998-10-27 | Моторола, Инк. | Methods for operating satellite communication system, its operation control process, and system for controlling antenna coverage of non- geostationary orbital multiple-satellite system |
| RU2284950C2 (en) * | 2004-09-02 | 2006-10-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Method of control of cluster of satellites in geostationary orbit (versions) |
-
2013
- 2013-08-01 RU RU2013136260/11A patent/RU2558959C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5120007A (en) * | 1989-03-11 | 1992-06-09 | British Aerospace Public Limited Company | Geostationary satellite system |
| US5506780A (en) * | 1991-10-23 | 1996-04-09 | Deutsche Forschungsanstalt Fur Luft- Und Raumfahrt E.V. | Apparatus for orbit control of at least two co-located geostationary satellites |
| RU2121225C1 (en) * | 1991-12-23 | 1998-10-27 | Моторола, Инк. | Methods for operating satellite communication system, its operation control process, and system for controlling antenna coverage of non- geostationary orbital multiple-satellite system |
| RU2284950C2 (en) * | 2004-09-02 | 2006-10-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Method of control of cluster of satellites in geostationary orbit (versions) |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Г.М.ЧЕРНЯВСКИЙ, В.А.БАРТЕНЕВ, В.А.МАЛЫШЕВ. Управление орбитой стационарного спутника. М., Машиностроение, 1984, с.42, 43, 134-136. PATTINSON L. EUTELSAT Satellite Collocation. AIAA-96-1187, 1996, 9 pp.; . * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2703696C1 (en) * | 2018-08-06 | 2019-10-21 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Autonomous collocation method at near-stationary orbit |
| RU2721812C1 (en) * | 2019-10-14 | 2020-05-22 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва» | Method for monitoring collocation in a geostationary orbit |
| RU2731831C1 (en) * | 2019-11-28 | 2020-09-08 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method of bringing geosynchronous spacecraft to operating longitude by low-thrust engines |
| US20230221722A1 (en) * | 2022-01-11 | 2023-07-13 | Central South University | Distance Control Method and System for Relative Motion between Satellites |
| US12366858B2 (en) * | 2022-01-11 | 2025-07-22 | Central South University | Distance control method and system for relative motion between satellites |
| RU2787796C1 (en) * | 2022-08-17 | 2023-01-12 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва" | A method for ballistic support of spacecraft monitoring in geostationary orbit |
| RU2786680C1 (en) * | 2022-08-25 | 2022-12-23 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Method for collocation when transferring a geostationary space vehicle to another observation longitude and removing to a burial orbit |
| RU2788555C1 (en) * | 2022-08-25 | 2023-01-23 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Method for bringing a geostationary spacecraft to a given orbital position and transferring it to a new orbital position |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013136260A (en) | 2015-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sheard et al. | Intersatellite laser ranging instrument for the GRACE follow-on mission | |
| US7248342B1 (en) | Three-dimension imaging lidar | |
| RU2558959C2 (en) | Method for monitoring collocation at geostationary orbit | |
| US10082581B2 (en) | User terminal having a linear array antenna with electronic and mechanical actuation system | |
| RU2487823C1 (en) | Method of adaptive control over displacement of centre of gravity of spacecraft | |
| US11735818B2 (en) | One-dimensional phased array antenna and methods of steering same | |
| BR102015003672B1 (en) | Satellite system and method for using satellite | |
| US20250119209A1 (en) | System and method for space domain awareness using a sparse widely-spaced radar aperture | |
| El Harmil et al. | SATCOM on-the-Move antenna tracking survey | |
| Zhao et al. | Precise orbit determination of BeiDou satellites using satellite laser ranging | |
| RU2390098C2 (en) | Coordinate-information support method for underwater mobile objects | |
| RU2703696C1 (en) | Autonomous collocation method at near-stationary orbit | |
| RU2354590C2 (en) | Method of controlling orientation of geostationary spacecraft equipped with beacon | |
| RU2721812C1 (en) | Method for monitoring collocation in a geostationary orbit | |
| IM | INT RODIUCT ION | |
| Sadeghi et al. | Positioning of geostationary satellite by radio interferometry | |
| Monti et al. | Geostationary SAR: orbit design and optimization | |
| Linnes et al. | Ground antenna for space communication system | |
| Sandri et al. | Trade-off between angular resolution and straylight contamination in the PLANCK low frequency instrument-I. Pattern simulations | |
| RU2787796C1 (en) | A method for ballistic support of spacecraft monitoring in geostationary orbit | |
| Liu et al. | An integrated test-bed for PAT testing and verification of inter-satellite lasercom terminals | |
| RU2768994C1 (en) | Method for autonomous collocating in a near-stationary orbit | |
| Asmar et al. | Cassini Radio Science User’s Guide | |
| Yang et al. | GNSS-Based Spaceborne Inverse VLBI for Cislunar Autonomous Navigation | |
| US11947025B2 (en) | Track highly inclined satellites with noise affected signals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200802 |