[go: up one dir, main page]

RU2558959C2 - Method for monitoring collocation at geostationary orbit - Google Patents

Method for monitoring collocation at geostationary orbit Download PDF

Info

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
Application number
RU2013136260/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013136260A (en
Inventor
Сергей Михайлович Афанасьев
Александр Владимирович Анкудинов
Владимир Анатольевич Мухин
Василий Александрович Юксеев
Original Assignee
Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" filed Critical Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"
Priority to RU2013136260/11A priority Critical patent/RU2558959C2/en
Publication of RU2013136260A publication Critical patent/RU2013136260A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2558959C2 publication Critical patent/RU2558959C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Navigation (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

FIELD: physics; control.
SUBSTANCE: invention relates to controlling movement of a group (cluster) of spacecraft, primarily geostationary satellites. According to the method, the nodal lines and apsidal lines of orbits of monitoring spacecraft and adjacent spacecraft are kept orthogonal. The sum of eccentricities of the orbits must approximately 0.0004, and the inclination of the orbit of the monitoring spacecraft relative to the orbit of the adjacent spacecraft must not be less than (14-15) arcseconds. To this end, regular adjustments are made to keep the ends (phase) of inclination and eccentricity vectors in the required aiming regions. Longitudes (orbital periods) are also adjusted so that the origin of the coordinate axes (deviations along the orbit and on the radius vector) coincides within given boundaries with the centre of the distancing ellipse from the adjacent spacecraft. The centres of the aiming regions are redefined when adjusting the strategy of controlling movement of the centre of mass of the adjacent spacecraft. When the reception level, at the monitoring spacecraft, of radiation of antennae mounted on the adjacent spacecraft falls, a switch is made to a mode for receiving information from ground-based antennae for the adjacent spacecraft. In case of consistent reception, at the monitoring spacecraft, of signals of said antennae of the adjacent spacecraft, direct around-the-clock monitoring of the adjacent spacecraft with two monitoring spacecraft is carried out within 12 hours. Said monitoring spacecraft are located at diametrically opposite sides of said distancing ellipse.
EFFECT: maintaining spacecraft at an operating position without interfering with other spacecraft and monitoring of adjacent spacecraft.
3 cl, 6 dwg

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 B64G 1/10, B64G 1/24, B64G 1/44), which is taken as a prototype. According to this method, which includes measuring the orbital parameters of each spacecraft, determining from them the current values of the orbital elements of each spacecraft, comparing them with the required ones and making corrections to the orbital period, inclination and eccentricity of the orbit, maneuvers on each spacecraft are performed using small thrust engines, translating the vectors inclination spacecraft i n (n - number of conditioned SC) in spaced relation to each other annular regions of allowable changes so that the angle between the line connecting the current position of the end of each vector with q ntrom its corresponding annular region, and the direction of the sun is equal to plus 180 ° magnitude of the RA Sun simultaneously conduct the correction of the eccentricity e n vectors in order to convert these vectors in spaced relation to each other annular regions of allowable changes so that the line connecting the current the position of each vector with the center of the corresponding annular region, (hereinafter options):

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 (Appendix 1, figure 1).

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 Appendix 1. For example, with diametrically located perigee, the movement is not only not in phase, but also directed towards each other; from n points (initial spacecraft conditions) in the phase plane, non-phase (with or without retention correction) movement along n paths begins, since the angles θ at a single point in time differ from each other by the amount of directional mismatch on the perigee). Everyone is convinced of the impossibility of the in-phase motion of the ends of the eccentricity vectors of the SC orbits based on their own calculations. Only by the frequency of holding retention corrections, entailing significant energy costs, can the desired result be achieved;

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

Ω 1 Ω 2  и:  ω 1 π / 2,   ω 2 3 2 π ;  или  ω 1 3 2 π ,   ω 2 π / 2,                  ( 1 )

Figure 00000001
Ω one Ω 2 and: ω one π / 2 ω 2 3 2 π ; or ω one 3 2 π , ω 2 π / 2 ( one )
Figure 00000001

илиor

Ω 1 Ω 2 + π  и  ω 1 ω 2 ± π / 2,                                                       ( 1' )

Figure 00000002
Ω one Ω 2 + π and ω one ω 2 ± π / 2 ( one' )
Figure 00000002

или (при i1≈i2≈0)or (for i 1 ≈i 2 ≈0)

Ω 1 Ω 2 + π  и:  ω 1 ω 2 π ;  или  ω 1 ω 2 0                                   ( 1'' )

Figure 00000003
Ω one Ω 2 + π and: ω one ω 2 π ; or ω one ω 2 0 ( one'' )
Figure 00000003

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:

Ω 1 Ω 2  и:  ω 1 0,   ω 2 π ;  или  ω 1 π ,   ω 2 0,                                  ( 2 )

Figure 00000004
Ω one Ω 2 and: ω one 0 ω 2 π ; or ω one π , ω 2 0 ( 2 )
Figure 00000004

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:

Ω 1 Ω 2 ± π / 2 и : ω 1 ω 2 0 ; и л и ω 1 ω 2 π ,                                    ( 3 )

Figure 00000005
Ω one Ω 2 ± π / 2 and : ω one ω 2 0 ; and l and ω one ω 2 π , ( 3 )
Figure 00000005

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:

Ω 1 Ω 2 ± π / 2 и ω 1 ω 2 ,                                  ( 4 )

Figure 00000006
Ω one Ω 2 ± π / 2 and ω one ω 2 , ( four )
Figure 00000006

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:

a " = a ' e 1 ' + e 2 ' e 1 " + e 2 " ;                                                                     ( 5 )

Figure 00000007
a " = a '' e one '' + e 2 '' e one " + e 2 " ; ( 5 )
Figure 00000007

b " = b ' e 1 ' + e 2 ' e 1 " + e 2 " ;                                                                     ( 6 )

Figure 00000008
b " = b '' e one '' + e 2 '' e one " + e 2 " ; ( 6 )
Figure 00000008

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 e 1 ' = 0,0002

Figure 00000009
;- eccentricity e one '' = 0,0002
Figure 00000009
;

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 e 2 ' = 0,0004

Figure 00000010
.- eccentricity e 2 '' = 0,0004
Figure 00000010
.

Если в приведенных выше начальных условиях изменить эксцентриситеты наIf in the above initial conditions change the eccentricities to

e 1 " = 0,0001

Figure 00000011
и e 2 " = 0,0003
Figure 00000012
, e one " = 0.0001
Figure 00000011
and e 2 " = 0,0003
Figure 00000012
,

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:

e 1 " = 0,0002

Figure 00000013
и e 2 " = 0,0002
Figure 00000014
, e one " = 0,0002
Figure 00000013
and e 2 " = 0,0002
Figure 00000014
,

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 е12=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, Volume 2, Edition of 2008, p.578, mainly intended for assessing electromagnetic compatibility with other communication satellites (Fig. 4). The diagram in figure 4 in the form of a curve 1 gives an idea of the relative gain of the satellite antenna at levels from the main lobe to the first side, and line 3 corresponds to the level of the distant side lobes of a higher order. (Curve 2 is not used for the following analysis, since it characterizes the radiation level of the antenna at orthogonal polarization). The angle φ o in this diagram corresponds to the beam width in terms of half power, and the angle φ corresponds to the angle of deviation from the axial radiation of the beam (in our case, this is the ZSM angle). From figure 4 it follows that for values of the relative angle (φ / φ o ) from 10 to 60, the radiation level of the antenna can be taken at a level 43 dB lower (or minus 43 dB) relative to the radiation level along the axis of the beam. In relation to the beam considered as an example with φ o = 1 °, it can be said that radiation at the level of minus 43 dB will be observed in the range of angles φ from 10 ° to 60 ° relative to the axis of the beam. In the future it will be shown that there are potential opportunities for increasing the size of this range. Obviously, for wider SKA rays, radiation at this level will be observed in a proportionally wider sector of angles φ.

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. Line 3 in figure 4 to some extent represents just the maximum level of the far side lobes. At the same time, between the maxima of the adjacent side lobes, there are relative minimums of MDs with levels approximately 10 dB lower than the level of the previous maximum, therefore, the energy gain obtained above can be used both to compensate for signal level losses in the minimums of DNs, and to compensate for a gradual decrease in maximum levels distant side lobes.

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 1ANNEX 1

Годограф вектора эксцентриситетаHodograph of the eccentricity vector

Влияние малого импульса скорости (приращения скорости за секунду) ϑ ˙ 0

Figure 00000015
на эксцентриситет e и аргумент широты перигея ω описывается соотношениями [1], К. Эрике «Космический полет», т.II, часть 1, стр.388 (см. фиг.1, цифрами на которой обозначены: 1 - Солнце; 2 - Земля; 3 - КА; 4 - орбита КА на текущую эпоху; 5 - перигей орбиты КА; 6 - орбита КА в эпоху, когда центр Земли, перигей и Солнце находятся на одной линии; 7 - радиус большого круга еуст), учитывающими тангенциальное и нормальное возмущения в плоскости орбиты:The effect of a small speed pulse (speed increments per second) ϑ ˙ 0
Figure 00000015
on eccentricity e and the latitude argument of perigee ω is described by the relations [1], K. Erique “Space Flight”, vol. II, part 1, p. 388 (see figure 1, the numbers on which denote: 1 - the Sun; 2 - Earth; 3 - spacecraft; 4 - spacecraft orbit for the current epoch; 5 - spacecraft orbit perigee; 6 - spacecraft orbit in an era when the center of the Earth, perigee and the Sun are on the same line; 7 - large circle radius e mouth ), taking into account the tangential and normal disturbances in the orbit plane:

d e d t = 2 ( e + cos η ) ϑ ˙ 0 ϑ sin α ϑ ˙ 0 ϑ sin η cos α ; ( 1 )

Figure 00000016
d e d t = 2 ( e + cos η ) ϑ ˙ 0 ϑ sin α - ϑ ˙ 0 ϑ sin η cos α ; ( one )
Figure 00000016

d ω d t = 2 sin η e ϑ ˙ 0 ϑ sin α + 2 e + cos η e cos α , ( 2 )

Figure 00000017
d ω d t = 2 sin η e ϑ ˙ 0 ϑ sin α + 2 e + cos η e cos α , ( 2 )
Figure 00000017

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:

d e d t = ϑ ˙ 0 ϑ ( 2 e sin α + 2 cos α cos θ sin α + + 2 sin α sin θ sin α sin α cos θ cos α + cos α sin θ cos α ) = = ϑ ˙ 0 ϑ ( 2 e sin α + sin 2 α cos θ 0,5 sin 2 α cos θ + 2 sin 2 α sin θ + cos 2 α sin θ sin θ ( s ¨ i n 2 α + 1 ) ) = = ϑ ˙ 0 ϑ ( 2 e sin α + 0,5 sin 2 α cos θ + sin 2 α sin θ + sin θ ) . ( 3 )

Figure 00000018
d e d t = ϑ ˙ 0 ϑ ( 2 e sin α + 2 cos α cos θ sin α + + 2 sin α sin θ sin α - sin α cos θ cos α + cos α sin θ cos α ) = = ϑ ˙ 0 ϑ ( 2 e sin α + sin 2 α cos θ - 0.5 sin 2 α cos θ + 2 sin 2 α sin θ + cos 2 α sin θ sin θ ( s ¨ i n 2 α + one ) ) = = ϑ ˙ 0 ϑ ( 2 e sin α + 0.5 sin 2 α cos θ + sin 2 α sin θ + sin θ ) . ( 3 )
Figure 00000018

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

d e d t = ϑ ˙ 0 ϑ ( 1 2 sin 2 α cos θ + sin 2 α sin θ + sin θ ) . ( 4 )

Figure 00000019
d e d t = ϑ ˙ 0 ϑ ( one 2 sin 2 α cos θ + sin 2 α sin θ + sin θ ) . ( four )
Figure 00000019

При θ=0When θ = 0

d e d t = 1 2 sin 2 η ϑ ˙ 0 ϑ . ( 5 )

Figure 00000020
d e d t = one 2 sin 2 η ϑ ˙ 0 ϑ . ( 5 )
Figure 00000020

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):

d ω d t = 1 e ϑ ˙ 0 ϑ ( 1 2 sin 2 α sin θ + sin 2 α cos θ + cos θ ) .                        ( 6 )

Figure 00000021
d ω d t = one e ϑ ˙ 0 ϑ ( - one 2 sin 2 α sin θ + sin 2 α cos θ + cos θ ) . ( 6 )
Figure 00000021

При θ=0When θ = 0

d ω d t = ϑ ˙ 0 e ϑ ( 1 + sin 2 η ) . ( 7 )

Figure 00000022
d ω d t = ϑ ˙ 0 e ϑ ( one + sin 2 η ) . ( 7 )
Figure 00000022

Далее,Further,

d t = d α n n 0 ,                                                                                                   ( 8 )

Figure 00000023
d t = d α n - n 0 , ( 8 )
Figure 00000023

где n = 2 π T = 0,000073

Figure 00000024
- среднее движение KA, с-1;Where n = 2 π T = 0,000073
Figure 00000024
- average movement KA, s -1 ;

n = 0,01745 86400

Figure 00000025
- среднее движение Солнца, с-1, n = 0.01745 86400
Figure 00000025
- the average movement of the Sun, s -1 ,

тогдаthen

d e = ϑ ˙ 0 ϑ ( n n 0 ) ( 1 2 sin 2 α cos θ + sin 2 α sin θ + sin θ ) d a ; ( 9 )

Figure 00000026
d e = ϑ ˙ 0 ϑ ( n - n 0 ) ( one 2 sin 2 α cos θ + sin 2 α sin θ + sin θ ) d a ; ( 9 )
Figure 00000026

d ω = ϑ ˙ 0 e ϑ ( n n 0 ) ( 1 2 sin 2 α sin θ + sin 2 α cos θ + cos θ ) d a . ( 10 )

Figure 00000027
d ω = ϑ ˙ 0 e ϑ ( n - n 0 ) ( - one 2 sin 2 α sin θ + sin 2 α cos θ + cos θ ) d a . ( 10 )
Figure 00000027

Интегрируем на сутках (на витке):We integrate on a daily basis (on a revolution):

Δ e c y m = 0 2 π ( ( 11 ) ) d a = 3 π ϑ ˙ 0 ϑ ( n n 0 ) sin θ , < т о ч н о > ( 11 )

Figure 00000028
Δ e c y m = 0 2 π ( ( eleven ) ) d a = 3 π ϑ ˙ 0 ϑ ( n - n 0 ) sin θ , < t about h n about > ( eleven )
Figure 00000028

при θ=0 Δ e с у т = 0 ;                                                                          ( 11' )

Figure 00000029
at θ = 0 Δ e from at t = 0 ; ( eleven' )
Figure 00000029

Δ ω c y m = 0 2 π ( ( 12 ) ) d α = 3 π ϑ ˙ 0 e ϑ ( n n 0 ) cos θ , < т о ч н о > ( 12 )

Figure 00000030
Δ ω c y m = 0 2 π ( ( 12 ) ) d α = 3 π ϑ ˙ 0 e ϑ ( n - n 0 ) cos θ , < t about h n about > ( 12 )
Figure 00000030

при θ=0 Δ ω с у т 3 π ϑ ˙ 0 e ϑ ( n n 0 ) .                                                    ( 12' )

Figure 00000031
at θ = 0 Δ ω from at t 3 π ϑ ˙ 0 e ϑ ( n - n 0 ) . ( 12' )
Figure 00000031

Дадим оценку ϑ ˙ 0

Figure 00000032
. Световое давление описывается формулой We give an estimate ϑ ˙ 0
Figure 00000032
. Light pressure is described by the formula

P = S ( 1 + A ) c ,                                                                                        ( 13 )

Figure 00000033
P = S ( one + A ) c , ( 13 )
Figure 00000033

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

ϑ ˙ 0 = a = S ' m P .                                                                              ( 14 )

Figure 00000034
ϑ ˙ 0 = a = S '' m P . ( fourteen )
Figure 00000034

Отношение k = S ' m

Figure 00000035
для современных отечественных геостационарных КА более или менее постоянно и равно порядка (2,3-2,6)·10-2. Тогда, к примеру, при k=0,0259 ϑ ˙ 0 = 0,174 10 6 м / с 2
Figure 00000036
. Как показывает численное интегрирование, период цикличности для эксцентриситета составляет несколько больше года - порядка 390 суток. Это происходит из-за того, что возмущения движения перигея при устойчивом эксцентриситете от гравитационного поля Солнца имеют не годовой, а полугодовой период с амплитудой колебания, как показывает раздельное интегрирование, порядка 0,00005. Подстановка ϑ ˙ 0
Figure 00000037
уравнение (12') дает при 2 π 390
Figure 00000038
значение e=eуст порядка 0,00045, т.е. для того, чтобы скорость движения перигея равнялась скорости движения Солнца, необходимо иметь устойчивый эксцентриситет. Оригинальный вывод формул (11-12') приведен для раскрытия сущности понятия устойчивого эксцентриситета. Энергозатраты на поддержание еуст практически отсутствуют: каждый год необходимо проводить коррекцию эксцентриситета на величину его векового ухода Δe=0,000052 за счет нецентральности гравитационного поля Земли. Это очень малая величина, соизмеримая с суточными уходами эксцентриситета за счет совокупного влияния всех пассивных возмущающих факторов, однако, если вековой уход не компенсировать, текущий эксцентриситет к концу срока активного существования будет далек от устойчивого.Attitude k = S '' m
Figure 00000035
for modern domestic geostationary spacecraft more or less constant and equal to the order of (2.3-2.6) · 10 -2 . Then, for example, with k = 0.0259 ϑ ˙ 0 = 0.174 10 - 6 m / from 2
Figure 00000036
. As numerical integration shows, the cycle period for eccentricity is slightly more than a year - about 390 days. This is due to the fact that perturbation motion perturbations with a stable eccentricity from the gravitational field of the Sun do not have a yearly, but a six-month period with an oscillation amplitude, as shown by separate integration, of the order of 0.00005. Substitution ϑ ˙ 0
Figure 00000037
equation (12 ') gives for 2 π 390
Figure 00000038
the value e = e mouth is of the order of 0,00045, i.e. in order for the speed of perigee to be equal to the speed of the sun, it is necessary to have a stable eccentricity. The original derivation of formulas (11-12 ') is given to reveal the essence of the concept of stable eccentricity. Energy costs for maintaining the mouth are practically absent: every year it is necessary to correct the eccentricity by the value of its secular departure Δe = 0.000052 due to the off-center gravity of the Earth's gravitational field. This is a very small value, commensurate with the daily eccentricity drifts due to the combined influence of all passive disturbing factors, however, if the secular care is not compensated, the current eccentricity will be far from stable by the end of the active life.

При повитковом анализе можно, к примеру, исходя из того, чтоWhen the rotational analysis is possible, for example, based on the fact that

d e d ω = e t g θ ,                                                                                 ( 15 )

Figure 00000039
d e d ω = e t g θ , ( fifteen )
Figure 00000039

получить формулу:get the formula:

ln ( e 2 e 1 ) = ln ( cos θ 1 cos θ 2 ) + A ( 1 B θ 1 2 1 B θ 2 2 ) ,                        ( 16 )

Figure 00000040
ln ( e 2 e one ) = ln ( cos θ one cos θ 2 ) + A ( one - B θ one 2 - one - B θ 2 2 ) , ( 16 )
Figure 00000040

где A = a 9 b 3 ( 2 + 9 b 2 ) ;                                               ( 17 )

Figure 00000041
Where A = a 9 b 3 ( 2 + 9 b 2 ) ; ( 17 )
Figure 00000041

B = b 2 ;                                                                          ( 18 )

Figure 00000042
B = b 2 ; ( eighteen )
Figure 00000042

a = { e e + 2 c t g ( π 2 e 0 e y c m ) , 2 e y c m e y c m + e 0 , д л я   К А , эксцентриситет орбиты которого удерживается в оптимальной области прицеливания ( о б л а с т и ,  где вектор эксцентриситета отклонен от н а п р а в л е н и я н а   С о л н ц е н е   б о л е е  чем на 90 ° ) ; д л я  КА , эксцентриситет орбиты  которого удерживается в неоптимальной области прицеливания; ( 19 )

Figure 00000043
a = { e e + 2 c t g ( π 2 e 0 e y c m ) , 2 e y c m e y c m + e 0 , d l I am TO BUT whose orbit eccentricity held in optimal aiming area ( about b l but from t and , where the eccentricity vector is deviated from n but P R but at l e n and I am n but FROM about l n c e n e b about l e e than 90 ° ) ; d l I am KA whose orbit eccentricity held in suboptimal area aiming; ( 19 )
Figure 00000043

b = 8 9 e y c m e y c m e 0 ;                                                                ( 20 )

Figure 00000044
b = 8 9 e y c m e y c m - e 0 ; ( twenty )
Figure 00000044

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:

e 1 e 2 = [ cos θ 2 cos θ 1 ] ( 1 + k ) и л и  ln = ( e 1 e 2 ) = ( 1 + k ) ln ( cos θ 2 cos θ 1 ) ,                ( 21 )

Figure 00000045
e one e 2 = [ cos θ 2 cos θ one ] ( one + k ) and l and ln = ( e one e 2 ) = ( one + k ) ln ( cos θ 2 cos θ one ) , ( 21 )
Figure 00000045

где k = e 0 e y c m e 0 .                                                            ( 22 )

Figure 00000046
Where k = e 0 e y c m - e 0 . ( 22 )
Figure 00000046

ПРИЛОЖЕНИЕ 2APPENDIX 2

Годограф вектора наклоненияHodograph of the inclination vector

Проекции вектора наклонения:Projections of the inclination vector:

i x = sin i cos Ω ; ( 1 )

Figure 00000047
i x = sin i cos Ω ; ( one )
Figure 00000047

i y = sin i sin Ω ; ( 2 )

Figure 00000048
i y = sin i sin Ω ; ( 2 )
Figure 00000048

при малом ifor small i

i ˙ x = i sin Ω d Ω d t + cos Ω d i d t ; ( 3 )

Figure 00000049
i ˙ x = - i sin Ω d Ω d t + cos Ω d i d t ; ( 3 )
Figure 00000049

i ˙ y = i cos Ω d Ω d t + sin Ω d i d t ; ( 4 )

Figure 00000050
i ˙ y = - i cos Ω d Ω d t + sin Ω d i d t ; ( four )
Figure 00000050

Влияние бокового ускорения V ˙

Figure 00000051
на скорости изменения Ω и i, при малом i, описываются формулами:The effect of lateral acceleration V ˙
Figure 00000051
at the rate of change, Ω and i, for small i, are described by the formulas:

Ω ˙ = V ˙ V sin Θ i ; ( 5 )

Figure 00000052
Ω ˙ = V ˙ V sin Θ i ; ( 5 )
Figure 00000052

i ˙ = V ˙ V cos Θ , ( 6 )

Figure 00000053
i ˙ = V ˙ V cos Θ , ( 6 )
Figure 00000053

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.

i ˙ x = i V ˙ V sin Ω sin Θ i + V ˙ V cos Ω cos Θ = V ˙ V cos ( Ω + Θ ) ; ( 7 )

Figure 00000054
i ˙ x = - i V ˙ V sin Ω sin Θ i + V ˙ V cos Ω cos Θ = V ˙ V cos ( Ω + Θ ) ; ( 7 )
Figure 00000054

i ˙ y = i V ˙ V cos Ω sin Θ i + V ˙ V sin Ω cos Θ = V ˙ V sin ( Ω + Θ ) ; ( 8 )

Figure 00000055
i ˙ y = - i V ˙ V cos Ω sin Θ i + V ˙ V sin Ω cos Θ = V ˙ V sin ( Ω + Θ ) ; ( 8 )
Figure 00000055

Ω+Θ=αc - прямое восхождение Солнца;Ω + Θ = α c - right ascension of the Sun;

i ˙ x = V ˙ V cos α c ; ( 9 )

Figure 00000056
i ˙ x = V ˙ V cos α c ; ( 9 )
Figure 00000056

i ˙ y = V ˙ V sin α c ; ( 10 )

Figure 00000057
i ˙ y = V ˙ V sin α c ; ( 10 )
Figure 00000057

Исходя из общего векторного уравнения возмущенийBased on the general vector perturbation equation

Δ q ¯ K A = q ¯ c K A q ¯ c , ( 11 )

Figure 00000058
Δ q ¯ K A = q ¯ c - K A - q ¯ c , ( eleven )
Figure 00000058

среднее ускорение на витке:average acceleration per revolution:

V ˙ = μ c [ ( 1 ρ min 2 1 ρ c 2 ) ( 1 ρ max 2 1 ρ c 2 ) ] sin ε sin α c sin δ c " k ; ( 12 )

Figure 00000059
V ˙ = μ c [ ( one ρ min 2 - one ρ c 2 ) - ( one ρ max 2 - one ρ c 2 ) ] sin ε sin α c - sin δ c " k ; ( 12 )
Figure 00000059

ρ max = ρ c + r с т cos ( 50,5 0 ) ; ( 13 )

Figure 00000060
ρ max = ρ c + r from t cos ( 50,5 0 ) ; ( 13 )
Figure 00000060

ρ min = ρ c r с т cos ( 50,5 0 ) ; ( 14 )

Figure 00000061
ρ min = ρ c - r from t cos ( 50,5 0 ) ; ( fourteen )
Figure 00000061

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:

k = sin ( Δ U 2 ) Δ U 2 , ( 15 )

Figure 00000062
k = sin ( Δ U 2 ) Δ U 2 , ( fifteen )
Figure 00000062

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 °].

i x = i x 0 + 1 V V ˙ cos α c d t ; ( 16 )

Figure 00000063
i x = i x 0 + one V V ˙ cos α c d t ; ( 16 )
Figure 00000063

i y = i y 0 + 1 V V ˙ sin α c d t . ( 17 )

Figure 00000064
i y = i y 0 + one V V ˙ sin α c d t . ( 17 )
Figure 00000064

Представим сутки (время) через среднее движение Солнца:Imagine the day (time) through the average movement of the Sun:

d t = d α c 0,017453 ( 18 )

Figure 00000065
d t = d α c 0.017453 ( eighteen )
Figure 00000065

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:

A = μ c ( 1 ρ min 2 1 ρ max 2 ) k sin ε 1 V 0,017453 , ( 19 )

Figure 00000066
A = μ c ( one ρ min 2 - one ρ max 2 ) k sin ε one V 0.017453 , ( 19 )
Figure 00000066

Тогда:Then:

i x = i x 0 + A 2 sin 2 α c d α ; ( 20 )

Figure 00000067
i x = i x 0 + A 2 sin 2 α c d α ; ( twenty )
Figure 00000067

i y = i y 0 + A sin 2 α c d α ; ( 21 )

Figure 00000068
i y = i y 0 + A sin 2 α c d α ; ( 21 )
Figure 00000068

Figure 00000069
Figure 00000069

A=0,00175;A = 0.00175;

R = A / 4 = 90 у г л . с ; ( 24 )

Figure 00000070
R = A / four = 90 at g l . from ; ( 24 )
Figure 00000070

L = A 2 α c = 3 у г л . с в е к о в о й ч л е н ; ( 25 )

Figure 00000071
L = A 2 α c = 3 at g l . from - at e to about at about th h l e n ; ( 25 )
Figure 00000071

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)

1. Способ мониторинговой коллокации на геостационарной орбите, включающий переводы векторов наклонения и эксцентриситета на границы разнесенных относительно друг друга областей прицеливания (областей допустимого изменения векторов наклонения и эксцентриситета), измерения параметров орбиты каждого космического аппарата (КА), определение по ним текущих значений орбитальных элементов каждого КА и проведение с помощью двигателей малой тяги коррекций периода обращения, наклонения и эксцентриситета орбиты, отличающийся тем, что для организации автономной от смежного КА (СКА) коллокации за время до приведения мониторингового КА (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) угловых секунд, проводят коррекции вектора эксцентриситета:
- 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.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что блок приемных антенн на МКА, обращенных в сторону СКА, имеет привод, качающий его в диапазоне ±45° для лучшего приема сигналов с СКА.2. The method according to claim 1, characterized in that the block of receiving antennas on the MCA facing the SKA has a drive swinging it in the range of ± 45 ° for better reception of signals from the SKA. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что передачу данных мониторинга с МКА на Землю, а также контроль и управление МКА, по возможности, осуществляют с использованием оптического диапазона волн. 3. The method according to claim 1, characterized in that the transmission of monitoring data from the MCA to the Earth, as well as monitoring and control of the MCA, if possible, is carried out using the optical wavelength range.
RU2013136260/11A 2013-08-01 2013-08-01 Method for monitoring collocation at geostationary orbit RU2558959C2 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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