RU2763169C1 - Method for monitoring the movement of a potentially dangerous object, mainly a glacier and a landslide, from an orbital spacecraft - Google Patents
Method for monitoring the movement of a potentially dangerous object, mainly a glacier and a landslide, from an orbital spacecraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2763169C1 RU2763169C1 RU2020134161A RU2020134161A RU2763169C1 RU 2763169 C1 RU2763169 C1 RU 2763169C1 RU 2020134161 A RU2020134161 A RU 2020134161A RU 2020134161 A RU2020134161 A RU 2020134161A RU 2763169 C1 RU2763169 C1 RU 2763169C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spacecraft
- potentially dangerous
- radio device
- dangerous object
- coordinates
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/24—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
- G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
- G01S1/04—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
Abstract
Description
Изобретение относится к области дистанционного мониторинга опасных природных процессов и может быть использовано для контроля с космического аппарата (КА) движения потенциально опасного объекта преимущественно ледника и оползня.The invention relates to the field of remote monitoring of hazardous natural processes and can be used to control the movement of a potentially dangerous object, mainly a glacier and a landslide, from a spacecraft (SC).
Движение ледника и оползня может привести к катастрофическим последствиям (Л.В. Десинов. Снежный покров и ледники. М., «Знание», 1988; Л.В. Десинов. Агрессия горного ледника. «Земля и Вселенная», №1, 2003). Поэтому необходимо контролировать движение и моменты времени их катастрофического схода.The movement of a glacier and a landslide can lead to catastrophic consequences (L.V. Desinov. Snow cover and glaciers. M., Knowledge, 1988; L.V. Desinov. Aggression of a mountain glacier. Earth and the Universe, No. 1, 2003 ). Therefore, it is necessary to control the movement and time points of their catastrophic descent.
Для определения скорости движения ледника могут быть использованы своеобразные «ледниковые часы» - криокинеметры (криокинеметр, приспособленный для непрерывной записи, называется криокинеграфом). Например, известны сконструированный Швейцарской ледниковой комиссией криокинеметр (Mercanton P.Le cryocinémétre de la Commission helvetigue des glaciers. «Ztschr. F.G.», XXII, 1935), содержащий основание, блок вращения, циферблат со стрелками и проволоку с закрепленными на ней грузиком и якорем, который связывает прибор с ледником, и криокинеграф (Galloway R. W. Mechanical measurement of glacier motion. «Journ. Of Glaciology», No. 19, 1956), который устанавливают на трубках, глубоко погруженных в лед и заполненных замораживающей смесью льда и соли. Определив скорость движения ледника, можно приблизительно оценить момент времени его катастрофического схода.To determine the speed of glacier movement, a kind of "ice clock" - cryokinemeters (a cryokinemeter adapted for continuous recording is called a cryokinegraph) can be used. For example, a cryokinemeter designed by the Swiss Glacial Commission (Mercanton P.Le cryocinémétre de la Commission helvetigue des glaciers. "Ztschr. FG", XXII, 1935) is known, containing a base, a rotation block, a dial with arrows and a wire with a weight and an anchor attached to it. , which connects the device to the glacier, and a cryocinegraph (Galloway RW Mechanical measurement of glacier motion. "Journ. Of Glaciology", No. 19, 1956), which is installed on tubes deeply immersed in ice and filled with a freezing mixture of ice and salt. Having determined the speed of the glacier, one can approximately estimate the time of its catastrophic descent.
Также известен способ определения перемещения ледника за заданный промежуток времени (С.В. Калесник. Очерки гляциологии, Государственное издательство географической литературы, Москва, 1963), согласно которому ставят две вехи, одну на языке ледника, другую - на склоне ледника, и с помощью угломерного прибора, размещаемого с наблюдателем на склоне ледника, измеряют перемещение ледника за заданный промежуток времени, по которому определяют скорость движения ледника. С помощью данного способа можно получить качественную оценку момента времени катастрофического схода ледника. Применение данного способа ограничено условием прямой видимости установленных на леднике и склоне ледника вех и наблюдателя, а также самой необходимостью работы специалистов на леднике и его склоне.Also known is a method for determining the movement of a glacier over a given period of time (S.V. Kalesnik. Essays on glaciology, State Publishing House of Geographical Literature, Moscow, 1963), according to which two milestones are placed, one on the tongue of the glacier, the other on the slope of the glacier, and with the help of goniometric device, placed with the observer on the slope of the glacier, measure the movement of the glacier for a given period of time, which determines the speed of the glacier. Using this method, it is possible to obtain a qualitative assessment of the moment of catastrophic glacier descent. The use of this method is limited by the condition of direct visibility of milestones and the observer installed on the glacier and the slope of the glacier, as well as the very need for specialists to work on the glacier and its slope.
Известен способ определения скорости движения фронтальной части ледника с КА (патент РФ №2568152 по заявке №2014120766/28, МПК G01C 11/00 (2006.01), приоритет от 22.05.2014), согласно которому определяют неподвижные характерные точки на склонах ледника, осуществляют с КА съемку ледника и неподвижных характерных точек и получают изображение, фиксируют контрольный створ в виде линии, проходящей через неподвижные характерные точки, в случае пересечения изображения ледника и контрольного створа измеряют по полученному изображению расстояние от контрольного створа до максимально удаленной крайней точки языка ледника, а в случае если изображение ледника и контрольный створ не пересекаются - расстояние до минимально удаленной крайней точки языка ледника, через промежуток времени ΔT, больший или равный n=3⋅d/0.2, где n - количество суток, d - геометрическое разрешение съемочной системы КА по поверхности Земли, повторяют съемку с КА при возникновении условий съемки, определяют изменение δL измеряемого расстояния от контрольного створа до крайней точки языка ледника и определяют скорость движения фронтальной части ледника по формуле δL/ΔT.A known method for determining the speed of movement of the frontal part of the glacier with a spacecraft (RF patent No. 2568152 according to application No. 2014120766/28, IPC G01C 11/00 (2006.01), priority dated 05/22/2014), according to which fixed characteristic points on the slopes of the glacier are determined, is carried out with SC survey of the glacier and fixed characteristic points and obtain an image, fix the control target in the form of a line passing through the fixed characteristic points; if the image of the glacier and the control section do not intersect - the distance to the minimum remote extreme point of the tongue of the glacier, after a time interval ΔT greater than or equal to n=3⋅d/0.2, where n is the number of days, d is the geometric resolution of the spacecraft survey system over the surface Earth, repeat shooting from the spacecraft when shooting conditions arise, determine the change in δL change measured distance from the control point to the extreme point of the tongue of the glacier and determine the speed of movement of the frontal part of the glacier by the formula δL/ΔT.
К недостаткам способа относится то, что он не обеспечивает контроля возможности наступления катастрофического события на объекте, достижение которого фронтальной части ледника приведет к катастрофическим последствиям, с учетом времени, необходимого для принятия решения по подготовке к наступлению катастрофического события.The disadvantages of the method include the fact that it does not provide control over the possibility of a catastrophic event occurring at an object, the achievement of which by the frontal part of the glacier will lead to catastrophic consequences, taking into account the time required to make a decision on preparing for the onset of a catastrophic event.
Известен способ контроля движения наблюдаемого с КА ледника (патент РФ №2650779 по заявке №2016125589, МПК G01C 11/06 (2006.01), приоритет от 28.06.2016 - прототип), включающий построение и поддержание ориентации КА, требуемой для выполнения съемки с КА земной поверхности, и определение по измеренным параметрам орбиты КА моментов времени прохождения КА над ледником, съемку с КА ледника и неподвижных характерных наземных точек в моменты, взятые через задаваемый промежуток времени, и определение скорости движения фронтальной части ледника по получаемым изображениям, согласно которому выполняют одну или более съемку ледника и характерных точек вокруг ледника через отсчитываемое от момента выполнения предшествующей съемки ледника время ΔГ, определяемое соотношениемA known method for controlling the movement of a glacier observed from a spacecraft (RF patent No. 2650779 according to application No. 2016125589, IPC G01C 11/06 (2006.01), priority dated 06/28/2016 - prototype), including the construction and maintenance of the orientation of the spacecraft required to perform surveys from the Earth's spacecraft surface, and determining, by the measured parameters of the SC orbit, the moments of time when the SC passes over the glacier, shooting from the SC the glacier and fixed characteristic ground points at the moments taken after a specified time interval, and determining the speed of movement of the frontal part of the glacier from the images obtained, according to which one or more survey of the glacier and characteristic points around the glacier through the time ΔГ counted from the moment of the previous survey of the glacier, determined by the relation
S - расстояние от фронтальной части ледника до наземного объекта, достижение которого ледником приведет к катастрофическим последствиям, отсчитываемое вдоль линии движения фронтальной части ледника к наземному объекту, определяемое по расстояниям от характерных наземных точек до фронтальной части ледника, определяемым по изображению, полученному в предшествующей съемке ледника;S is the distance from the frontal part of the glacier to the ground object, the achievement of which by the glacier will lead to catastrophic consequences, measured along the line of movement of the frontal part of the glacier to the ground object, determined by the distances from the characteristic ground points to the frontal part of the glacier, determined from the image obtained in the previous survey glacier;
V - скорость движения фронтальной части ледника, отсчитываемая вдоль линии движения фронтальной части ледника к наземному объекту, определяемая на момент предшествующей съемки ледника по фиксируемым моментам времени предшествующих съемок ледника и расстояниям от характерных наземных точек до фронтальной части ледника, определяемым по изображениям, полученным в предшествующих съемках ледника;V is the speed of movement of the frontal part of the glacier, measured along the line of movement of the frontal part of the glacier to the ground object, determined at the time of the previous survey of the glacier according to the fixed time points of the previous surveys of the glacier and the distances from the characteristic ground points to the frontal part of the glacier, determined from the images obtained in the previous filming a glacier;
amax - задаваемое максимальное ускорение движения фронтальной части ледника вдоль линии его движения к наземному объекту;a max - specified maximum acceleration of the movement of the frontal part of the glacier along the line of its movement to the ground object;
Δtкр - задаваемое время для принятия решения по подготовке к катастрофическому событию на наземном объекте, по получаемым изображениям определяют расстояния от характерных наземных точек до фронтальной части ледника, по которым определяют параметры, по которым контролируют движение фронтальной части ледника относительно наземного объекта. Способ-прототип обеспечивает контроль достижения ледником наземного объекта с учетом времени, необходимого для принятия решения по подготовке к наступлению катастрофического события.Δt kr is the set time for making a decision on preparing for a catastrophic event on a ground object, the distances from characteristic ground points to the frontal part of the glacier are determined from the obtained images, which determine the parameters by which the movement of the frontal part of the glacier relative to the ground object is controlled. The prototype method provides control over the achievement of a ground object by a glacier, taking into account the time required to make a decision to prepare for the onset of a catastrophic event.
К недостаткам способа-прототипа относится то, что в нем используется съемка с КА потенциально опасного объекта с последующей обработкой получаемых изображений, включающей распознавание и координатную привязку характерных наземных точек и характерных точек непосредственного потенциально опасного объекта, при этом возможности реализации съемки с КА ограничены необходимостью выполнения условий, определяемых характеристиками аппаратуры наблюдения и характеризующихся взаимным положением объекта съемки и трасс КА на земной поверхности, освещенностью объекта (как правило углом возвышения Солнца над плоскость местного горизонта), метеоусловиями (как правило характеристиками облачности). Указанные ограничения существенно ограничивают возможность применения способа-прототипа, а при его использовании существенно снижают оперативность контроля движения потенциально опасного объекта.The disadvantages of the prototype method include the fact that it uses shooting from a spacecraft of a potentially dangerous object with subsequent processing of the resulting images, including the recognition and coordinate referencing of characteristic ground points and characteristic points of a direct potentially dangerous object, while the possibility of implementing shooting from a spacecraft is limited by the need to perform conditions determined by the characteristics of the observation equipment and characterized by the mutual position of the survey object and the SC tracks on the earth's surface, the illumination of the object (usually by the angle of elevation of the Sun above the plane of the local horizon), meteorological conditions (as a rule, by cloudiness characteristics). These restrictions significantly limit the possibility of using the prototype method, and when using it, significantly reduce the efficiency of controlling the movement of a potentially dangerous object.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является обеспечение использования высокоточных данных спутниковой навигации для оперативного определения параметров движения потенциально опасного объекта относительно задаваемого наземного пункта, достижение которого потенциально опасным объектом может привести к катастрофическим последствиям.The problem to be solved by the present invention is to ensure the use of high-precision satellite navigation data for the operational determination of the movement parameters of a potentially dangerous object relative to a specified ground point, the achievement of which by a potentially dangerous object can lead to catastrophic consequences.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении точности контроля движения потенциально опасного объекта относительно наземного пункта, достижение которого потенциально опасным объектом может привести к катастрофическим последствиям.The technical result of the invention is to improve the accuracy of controlling the movement of a potentially dangerous object relative to a ground point, the achievement of which by a potentially dangerous object can lead to catastrophic consequences.
Технический результат достигается тем, что в способе контроля с орбитального космического аппарата движения потенциально опасного объекта преимущественно ледника и оползня, включающем построение и поддержание задаваемой ориентации космического аппарата, снабженного радио-приемо-передающими средствами, определение по измеренным параметрам орбиты космического аппарата моментов времени прохождения космического аппарата над потенциально опасным объектом и определение параметров движения потенциально опасного объекта относительно задаваемого наземного пункта по получаемым аппаратурным данным, дополнительно по радиосигналам от спутников системы спутниковой навигации, принятым размещенным на объекте приемо-передающим радиоустройством, определяют координаты местоположения радиоустройства, по которым с учетом значений параметров орбиты космического аппарата определяют время нахождения радиоустройства в зоне видимости передающей антенны космического аппарата, в течение которого выполняют прием радиоустройством передаваемого с космического аппарата радиосигнала с текущими значениями параметров орбиты, по которым с учетом определенных текущих координат местоположения радиоустройства определяют время нахождения радиоустройства в зоне видимости приемной антенны космического аппарата, в течение которого выполняют передачу радиоустройством радиосигнала с координатами местоположения радиоустройства, определенными для задаваемого количества моментов через задаваемые промежутки времени, и значения моментов времени, на которые выполнено определение данных координат, выполняют прием данного радиосигнала на космическом аппарате, по принятым координатам местоположений радиоустройства и моментам времени, на которые выполнено их определение, определяют параметры движения потенциально опасного объекта и прогнозируют наиболее ранний момент Тсоб, когда потенциально опасный объект предположительно достигнет наземного пункта, и при min{Тп}≥Тсоб-ΔТреш, гдеThe technical result is achieved by the fact that in a method for controlling the movement of a potentially dangerous object, mainly a glacier and a landslide, from an orbital spacecraft, including building and maintaining a given orientation of a spacecraft equipped with radio-receiving and transmitting means, determining, from the measured parameters of the orbit of the spacecraft, the moments in time of passage of the space device over a potentially dangerous object and determining the motion parameters of a potentially dangerous object relative to a given ground point according to the received hardware data, additionally, by radio signals from satellites of the satellite navigation system received by a transceiver radio device located on the object, determine the coordinates of the location of the radio device, which, taking into account the values of the parameters orbits of the spacecraft determine the time the radio device is in the visibility zone of the transmitting antenna of the spacecraft, during which the reception is performed p the radio device of the radio signal transmitted from the spacecraft with the current values of the orbit parameters, which, taking into account certain current coordinates of the location of the radio device, determine the time the radio device is in the visibility zone of the receiving antenna of the spacecraft, during which the radio device transmits a radio signal with the coordinates of the location of the radio device, determined for a given number of moments at predetermined time intervals, and the values of time points for which these coordinates are determined, receive this radio signal on the spacecraft, according to the received coordinates of the radio device locations and the time points for which they are determined, determine the motion parameters of a potentially dangerous object and predict the earliest the moment Tsob, when the potentially dangerous object is supposed to reach the ground point, and at min{Tp}≥Tsob-ΔTres, where
Тп - прогнозируемый момент начала интервала времени нахождения радиоустройства в зоне видимости приемной антенны космического аппарата;Tp - the predicted moment of the beginning of the time interval of the radio device being in the visibility zone of the receiving antenna of the spacecraft;
ΔТреш - время для принятия решения по подготовке к достижению потенциально опасным объектом наземного пункта,ΔTres - time to make a decision on preparation for reaching a ground point by a potentially dangerous object,
выдают индикацию о необходимости принятия решения по подготовке к достижению потенциально опасным объектом наземного пункта.give an indication of the need to make a decision on preparation for reaching a ground point by a potentially dangerous object.
Суть изобретения поясняется рисунком, на котором приведен пример возможной циклограмм выполнения действий при реализации предлагаемого изобретения и обозначено:The essence of the invention is illustrated by a figure, which shows an example of a possible cyclogram for performing actions in the implementation of the proposed invention and indicated:
Тка - временная шкала КА;Tka - KA timeline;
Трупоо - временная шкала приемо-передающего радиоустройства, размещенного на потенциально опасном объекте,Trupoo - a timeline of a transceiver radio device located at a potentially dangerous facility,
И1 - интервалы времени, в течение которых размещенное на потенциально опасном объекте радиоустройство находится в зоне видимости передающей антенны КА;I1 - time intervals during which the radio device located on a potentially dangerous object is in the visibility zone of the transmitting antenna of the spacecraft;
И2 - интервалы времени, в течение которых размещенное на потенциально опасном объекте радиоустройство находится в зоне видимости приемной антенны КА;I2 - time intervals during which the radio device located on a potentially dangerous object is in the visibility zone of the receiving antenna of the spacecraft;
1 - передача радиочастотного сигнала средствами радиосвязи КА;1 - transmission of a radio frequency signal by means of radio communications of the spacecraft;
2 - передача радиочастотного сигнала радиоустройством, размещенным на потенциально опасном объекте;2 - transmission of a radio frequency signal by a radio device located on a potentially dangerous object;
Топр - моменты времени, в которые осуществляют определение координат местоположения радиоустройства по принятым радиоустройством радиочастотным сигналам от спутников системы спутниковой навигации;Topr - points in time at which the coordinates of the location of the radio device are determined by the radio frequency signals received by the radio device from the satellites of the satellite navigation system;
Тн0, Тн1 - моменты начала, соответственно, первого и второго сеансов передачи/приема информации между средствами радиосвязи КА и радиоустройством, размещенным на потенциально опасном объекте.Tn0, Tn1 are the start times, respectively, of the first and second sessions of transmitting/receiving information between the radio communication means of the spacecraft and the radio device located on a potentially dangerous object.
Тсоб - прогнозируемый наиболее ранний момент, когда потенциально опасный объект предположительно достигнет наземного пункта;Tsob - the earliest predicted moment when a potentially hazardous object is expected to reach a ground point;
ΔТсоб - прогнозируемое время, отсчитываемое от последнего момента определения принятых координат местоположения размещенного на потенциально опасном объекте радиоустройства, за которое потенциально опасный объект предположительно достигнет наземного пункта;ΔTob - predicted time counted from the last moment of determining the received coordinates of the location of a radio device located on a potentially dangerous object, during which a potentially dangerous object is expected to reach a ground point;
Тпосл - последний момент определения координат местоположения размещенного на потенциально опасном объекте радиоустройства, по которым определено значение ΔТсоб;Tposl - the last moment of determining the location coordinates of a radio device located on a potentially dangerous object, according to which the value of ΔТob is determined;
ΔТреш - время для принятия решения по подготовке к достижению потенциально опасным объектом наземного пункта,ΔTres - time to make a decision on preparation for reaching a ground point by a potentially dangerous object,
Тп - прогнозируемый момент начала интервала времени нахождения радиоустройства в зоне видимости приемной антенны КА;Tp - the predicted moment of the beginning of the time interval of the radio device being in the visibility zone of the receiving antenna of the spacecraft;
ΔТп - время от последнего момента определения принятых на КА координат местоположения радиоустройства до прогнозируемого момента начала интервала времени нахождения радиоустройства в зоне видимости приемной антенны КА (до начала следующего сеанса передачи информации радиоустройством).ΔTp - time from the last moment of determining the coordinates of the radio device location received on the spacecraft to the predicted moment of the beginning of the time interval of the radio device being in the visibility zone of the receiving antenna of the spacecraft (until the next session of information transmission by the radio device).
Поясним суть изобретения.Let us explain the essence of the invention.
В предлагаемом способе на потенциально опасном объекте - например, на фронтальной части (языке) ледника или на массиве пород, которые составляют или потенциально могут составить массив смещающихся природных масс в виде оползня - размещают снабженное блоком управления приемо-передающее радиоустройство, приспособленные для обмена данными со средствами радиосвязи КА, а также снабженное антенной (приемником) для приема сигналов от спутников одной или нескольких систем спутниковой навигации (систем ГЛОНАСС, GPS, Галилео, BeiDou и/или их комбинаций). Считаем, что радиоустройство имеет автономное питание (например, аккумуляторные и солнечные батареи). Радиоустройство размещают на потенциально опасном объекте таким образом, что оно сохраняет свою функциональную работоспособность в процессе возможного перемещения (движения) рассматриваемого потенциально опасного объекта.In the proposed method, on a potentially dangerous object - for example, on the frontal part (tongue) of a glacier or on an array of rocks that make up or can potentially make up an array of shifting natural masses in the form of a landslide - a transceiver equipped with a control unit is placed, adapted for exchanging data with means of radio communication of a spacecraft, as well as equipped with an antenna (receiver) for receiving signals from satellites of one or more satellite navigation systems (GLONASS, GPS, Galileo, BeiDou systems and / or their combinations). We consider that the radio device has an autonomous power supply (for example, rechargeable batteries and solar panels). The radio device is placed on a potentially dangerous object in such a way that it retains its functional performance in the process of possible movement (movement) of the considered potentially dangerous object.
На КА дополнительно к имеющимся на нем штатным радиосредствам размещают средства радиосвязи, приспособленные для обмена данными с вышеупомянутым радиоустройством, размещенным на потенциально опасном объекте.On the spacecraft, in addition to the regular radio facilities available on it, radio communication facilities are placed that are adapted to exchange data with the aforementioned radio device located at a potentially dangerous object.
Опишем пример возможных операций, реализующих предлагаемый способ.Let us describe an example of possible operations that implement the proposed method.
Определяют координаты начального местоположения радиоустройства, размещенного на потенциально опасном объекте.The coordinates of the initial location of the radio device located on a potentially dangerous object are determined.
Выполняют навигационные измерения, по которым определяют параметры орбиты КА.Perform navigation measurements, which determine the parameters of the orbit of the spacecraft.
Выполняют развороты КА для построения и последующего поддержания ориентации КА, при которой подстилающая поверхность пересекает диаграммы направленности (с требуемым значением коэффициента усиления - требуемой плотностью мощности излучения на передачу и требуемой чувствительностью на прием) антенн средств радиосвязи КА, приспособленных для обмена данными с радиоустройством, размещенным на потенциально опасном объекте, при этом зоны видимости передающей и приемной антенн КА, образуемые сечением диаграмм направленности антенн подстилающей поверхностью, имеют размер, не менее требуемого - необходимого и достаточного для обеспечения радиосвязи между КА и радиоустройством с заданной регулярностью: в течение заданного количества суток выполняются условия для реализации не менее чем заданного (требуемого для обеспечения необходимой частоты обновления данных о движении потенциально опасного объекта) количества сеансов связи с не менее чем заданной (требуемой для передачи необходимого объема передаваемый в сеансе данных) продолжительностью сеанса. Например, осуществляется построение ориентации КА, при которой центральные точки зон видимости передающей и приемной антенн КА расположены не далее чем на задаваемых расстояниях от трассы КА и от подспутниковой точки КА и проекции центральных точек зон видимости передающей и приемной антенн КА на линию трассы КА расположены не далее чем на задаваемых расстояниях от подспутниковой точки КА (с учетом знака отсчета данной проекции). Например, при условии положительного отчета расстояния от подспутниковой точки КА вдоль трассы КА в сторону направления полета, расстояние от подспутниковой точки КА до проекции центральной точки зоны видимости передающей антенны КА на линию трассы КА превышает расстояние от подспутниковой точки КА до проекции центральной точки зоны видимости приемной антенны КА на линию трассы КА (выполнение данного условия обеспечивает, в частности, последовательное вхождение радиоустройства, размещенного на объекте, в зоны видимости передающей и приемной антенн КА).The spacecraft turns are performed to build and subsequently maintain the orientation of the spacecraft, at which the underlying surface crosses the radiation patterns (with the required gain value - the required radiation power density for transmission and the required sensitivity for reception) of the antennas of the spacecraft radio communications equipment adapted for data exchange with the radio device located at a potentially dangerous object, while the visibility zones of the transmitting and receiving antennas of the spacecraft, formed by the cross section of the antenna patterns by the underlying surface, have a size not less than required - necessary and sufficient to ensure radio communication between the spacecraft and the radio device with a given regularity: within a given number of days, conditions for the implementation of at least a specified (required to ensure the necessary frequency of updating data on the movement of a potentially dangerous object) number of communication sessions with at least a specified (required to transmit the required volume of transmitted in a data session) by the duration of the session. For example, the construction of the SC orientation is carried out, in which the central points of the visibility zones of the transmitting and receiving antennas of the SC are located no further than at specified distances from the SC track and from the sub-satellite point of the SC and the projection of the central points of the visibility areas of the transmitting and receiving antennas of the SC onto the line of the SC route are located not more than further than at the specified distances from the sub-satellite point of the spacecraft (taking into account the sign of the reference of this projection). For example, if the distance from the sub-satellite point of the spacecraft along the path of the spacecraft in the direction of flight is positive, the distance from the sub-satellite point of the spacecraft to the projection of the central point of the visibility area of the transmitting antenna of the spacecraft onto the line of the SC route exceeds the distance from the sub-satellite point of the spacecraft to the projection of the central point of the visibility area of the receiving SC antenna to the SC track line (fulfillment of this condition ensures, in particular, the consistent entry of the radio device located on the object into the visibility zones of the transmitting and receiving antennas of the SC).
Используя наземные технические средства (например, через съемные носители информации или по беспроводной связи) осуществляют передачу в блок управления радиоустройства, размещенного на потенциально опасном объекте, следующих данных:Using ground technical means (for example, via removable media or wirelessly), the following data is transmitted to the control unit of the radio device located on a potentially dangerous object:
- данных параметров орбиты КА (начальных значений параметров орбиты КА);- data of spacecraft orbit parameters (initial values of spacecraft orbit parameters);
- данных, определяющих задаваемые моменты времени Топр, в которые осуществляют определение координат местоположения радиоустройства по принятым радиоустройством радиочастотным сигналам от спутников системы спутниковой навигации. Например, такие данные могут включать частоту или промежутки времени между моментами определения координат, количество моментов определения координат и время отсчета данных моментов от задаваемого времени и т.д.- data that determines the specified time points Topr, at which the coordinates of the location of the radio device are determined by the radio frequency signals received by the radio device from the satellites of the satellite navigation system. For example, such data may include the frequency or time intervals between positioning moments, the number of positioning moments, and the timing of these moments from a predetermined time, and so on.
Осуществляют прием радиоустройством, размещенным на потенциально опасном объекте, радиочастотных сигналов от спутников системы спутниковой навигации, по которым определяют текущие координаты местоположения радиоустройства.The radio device located on a potentially dangerous object receives radio frequency signals from satellites of the satellite navigation system, which determine the current coordinates of the location of the radio device.
В блоке управления радиоустройства, размещенного на потенциально опасном объекте, по данным параметров орбиты КА и координатам местоположения радиоустройства определяют интервалы времени И1, в течение которых радиоустройство находится в зоне видимости передающей антенны КА - покрывается ее диаграммой направленности с требуемым значением коэффициента усиления (требуемой плотностью мощности излучения).In the control unit of the radio device located on a potentially dangerous object, according to the parameters of the SC orbit and the coordinates of the location of the radio device, the time intervals I1 are determined, during which the radio device is in the visibility zone of the transmitting antenna of the SC - it is covered by its radiation pattern with the required value of the gain factor (required power density radiation).
В заданные моменты времени Топр - не менее чем для задаваемого количества моментов (≥3), взятых через задаваемые промежутки времени, - осуществляют прием радиоустройством, размещенным на потенциально опасном объекте, радиочастотных сигналов от спутников системы спутниковой навигации, по которым осуществляют определение координат местоположения радиоустройства и запоминают определенные координаты и моменты времени, на которые выполнено их определение, в блоке управления радиоустройством.At predetermined time points Topr - not less than for a predetermined number of moments (≥3) taken at predetermined time intervals - the radio device located on a potentially dangerous object receives radio frequency signals from the satellites of the satellite navigation system, which are used to determine the coordinates of the location of the radio device and memorizing certain coordinates and points in time for which they are determined in the control unit of the radio device.
На КА (или в ЦУП КА) по данным параметров орбиты КА и номинальным координатам местоположения потенциально опасного объекта определяют интервалы времени, в течение которых потенциально опасный объект находится в зоне видимости передающей антенны КА, и в данные интервалы времени выполняют передачу с КА (средствами радиосвязи КА) радиочастотного сигнала, содержащего данные параметров орбиты КА.On the spacecraft (or in the MCC of the spacecraft), according to the parameters of the orbit of the spacecraft and the nominal coordinates of the location of a potentially dangerous object, the time intervals are determined during which the potentially dangerous object is in the visibility zone of the transmitting antenna of the spacecraft, and in these time intervals the transmission is performed with the spacecraft (by means of radio communication SC) radio frequency signal containing data on the parameters of the SC orbit.
С моментов начала определенных в блоке управления радиоустройства интервалов времени И1, в течение которых радиоустройство находится в зоне видимости передающей антенны КА, осуществляют прием радиоустройством, размещенным на потенциально опасном объекте, радиочастотного сигнала, передаваемого с КА и содержащего текущие данные параметров орбиты КА.From the moments of the beginning of the time intervals I1 determined in the control unit of the radio device, during which the radio device is in the visibility zone of the transmitting antenna of the spacecraft, the radio device located on a potentially dangerous object receives the radio frequency signal transmitted from the spacecraft and containing the current data of the parameters of the spacecraft orbit.
Осуществляют прием радиоустройством радиочастотных сигналов от спутников системы спутниковой навигации, по которым определяют текущие координаты местоположения радиоустройства.The radio device receives radio frequency signals from the satellites of the satellite navigation system, by which the current coordinates of the location of the radio device are determined.
В блоке управления радиоустройства по данным параметров орбиты КА и координатам местоположения радиоустройства определяют интервалы времени И2, в течение которых размещенное на потенциально опасном объекте радиоустройство находится в зоне видимости приемной антенны КА - покрывается ее диаграммой направленности с требуемым значением коэффициента усиления (требуемой чувствительностью). Зону видимости антенны КА определяет сечение диаграммы направленности антенны (с требуемым значением коэффициента усиления) подстилающей поверхностью. Поскольку возможности передачи сигнала радиоустройством, размещенным на потенциально опасном объекте, ограничены возможностями автономного источника питания, то зона видимости предназначенной для его приема приемной антенны КА как правило менее зоны видимости передающей антенны КА.In the control unit of the radio device, according to the parameters of the orbit of the spacecraft and the coordinates of the location of the radio device, time intervals I2 are determined, during which the radio device located on a potentially dangerous object is in the visibility zone of the receiving antenna of the spacecraft - covered by its directivity pattern with the required gain value (required sensitivity). The SC antenna visibility zone is determined by the section of the antenna radiation pattern (with the required gain value) by the underlying surface. Since the signal transmission capabilities of a radio device located on a potentially dangerous object are limited by the capabilities of an autonomous power source, the visibility zone of the receiving antenna of the spacecraft intended for its reception is usually less than the visibility zone of the transmitting antenna of the spacecraft.
В моменты времени данных определенных интервалов времени И2 выполняют передачу радиоустройством, размещенным на потенциально опасном объекте, радиочастотного сигнала, содержащего определенные (запомненные) координаты местоположения радиоустройства и моменты времени, на которые выполнено определение данных координат, и осуществляют прием этого радиочастотного сигнала средствами радиосвязи КА.At the time points of the data of certain time intervals I2, the radio device located on a potentially dangerous object transmits a radio frequency signal containing certain (stored) coordinates of the location of the radio device and the time points for which the determination of these coordinates is made, and this radio frequency signal is received by the radio communication means of the spacecraft.
Далее выполняют следующую повторяющуюся последовательность действий.Next, perform the following repetitive sequence of actions.
В блоке управления радиоустройства (после завершения радиоустройством сеанса передачи информации) по данным параметров орбиты КА и координатам местоположения радиоустройства определяют следующие прогнозируемые интервалы времени И1 нахождения радиоустройства в зоне видимости передающей антенны КА (которые будут использоваться для реализации следующих сеансов приема данных радиоустройством). На время до наступления следующего интервала времени нахождения радиоустройства в зоне видимости передающей антенны КА радиоустройство переводят в режим низкого потребления энергии (энергосберегающий режим функционирования).In the control unit of the radio device (after the completion of the information transmission session by the radio device), according to the parameters of the SC orbit and the coordinates of the location of the radio device, the following predicted time intervals I1 of the radio device being in the field of view of the transmitting antenna of the SC (which will be used to implement the next sessions of receiving data by the radio device) are determined. For the time before the next time interval of the radio device being in the visibility zone of the transmitting antenna of the spacecraft, the radio device is switched to the low power consumption mode (energy saving mode of operation).
Выполняют целевую обработку полученных на К А данных, которая заключается в следующем. По полученным координатам местоположений радиоустройства, размещенного на потенциально опасном объекте, и моментам времени, на которые выполнено их определение, определяют параметры движения потенциально опасного объекта (скорость, ускорение и т.д.), в том числе параметры движения потенциально опасного объекта относительно наземного пункта, достижение которого потенциально опасным объектом может привести к катастрофическим последствиям. Определяют момент времени Тсоб - прогнозируемый (по параметрам движения потенциально опасного объекта, определенным по принятым координатам местоположения радиоустройства и моментам времени, на которые выполнено их определение) наиболее ранний момент, когда потенциально опасный объект предположительно достигнет наземного пункта. Целевая обработка полученных на КА данных может быть выполнена как непосредственно на КА, так и на Земле - в этом случае выполняют передачу принятой на КА информации на Землю (в ЦУП или наземный центр обработки данных) по штатному радиоканалу связи КА с Землей.Perform the target processing received on the CA data, which is as follows. According to the obtained coordinates of the locations of the radio device located on a potentially dangerous object, and the points in time at which they were determined, the motion parameters of a potentially dangerous object (speed, acceleration, etc.) are determined, including the motion parameters of a potentially dangerous object relative to a ground point , the achievement of which by a potentially dangerous object can lead to catastrophic consequences. The moment of time Tsob is determined - the predicted (according to the movement parameters of a potentially dangerous object, determined by the received coordinates of the location of the radio device and the time points at which they were determined) the earliest moment when the potentially dangerous object supposedly reaches the ground point. Target processing of the data received on the spacecraft can be performed both directly on the spacecraft and on the Earth - in this case, the information received on the spacecraft is transmitted to the Earth (to the MCC or ground data processing center) via the standard radio channel of the spacecraft with the Earth.
В заданные моменты времени Топр - не менее чем для задаваемого количества моментов, взятых через задаваемые промежутки времени, - осуществляют прием радиоустройством, размещенным на потенциально опасном объекте, радиочастотных сигналов от спутников системы спутниковой навигации, по которым осуществляют определение координат местоположения радиоустройства и запоминают определенные координаты и моменты времени, на которые выполнено их определение, в блоке управления радиоустройством.At predetermined time points Topr - not less than for a predetermined number of moments taken at predetermined time intervals - the radio device located on a potentially dangerous object receives radio-frequency signals from the satellites of the satellite navigation system, which are used to determine the coordinates of the location of the radio device and memorize certain coordinates and time points for which they are determined in the control unit of the radio device.
Выполняют навигационные измерения, по которым определяют текущие параметры орбиты КА.Navigation measurements are performed, which determine the current parameters of the spacecraft orbit.
Выполняют развороты КА для построения и последующего поддержания ориентации КА, при которой подстилающая поверхность пересекает диаграммы направленности антенн средств радиосвязи КА, приспособленных для обмена данными с радиоустройством, размещенным на потенциально опасном объекте.SC turns are performed to build and subsequently maintain the orientation of the SC, in which the underlying surface crosses the radiation patterns of the antennas of the SC radio communication means adapted for data exchange with a radio device located on a potentially dangerous object.
На КА (или в ЦУП КА) по данным параметров орбиты КА и координатам местоположения размещенного на потенциально опасном объекте радиоустройства определяют интервалы времени, в течение которых радиоустройство находится в зонах видимости передающей и приемной антенн КА и выполняется соотношениеOn the spacecraft (or in the MCC of the spacecraft), according to the parameters of the orbit of the spacecraft and the coordinates of the location of the radio device located on the potentially dangerous object, the time intervals are determined during which the radio device is in the visibility zones of the transmitting and receiving antennas of the spacecraft and the relation
где Тп - прогнозируемый момент начала интервала времени нахождения радиоустройства в зоне видимости приемной антенны КА;where Tp is the predicted moment of the beginning of the time interval of the radio device being in the visibility zone of the receiving antenna of the spacecraft;
ΔТреш - время для принятия решения по подготовке к достижению потенциально опасным объектом наземного пункта.ΔTres - time to make a decision on preparation for reaching a ground point by a potentially dangerous object.
При невозможности выполнения соотношения (1) - т.е. при выполнении соотношенияIf it is impossible to fulfill relation (1) - i.e. while fulfilling the relation
где min{Тп} - прогнозируемый наиболее ранний момент времени нахождения радиоустройства в зоне видимости приемной антенны КА, выдают индикацию о необходимости принятия соответствующего решения по подготовке к достижению потенциально опасным объектом наземного пункта (например, к катастрофическому событию на наземном пункте - если достижение потенциально опасным объектом наземного пункта может привести в катастрофе), предусмотренного для принятия за заданное время ΔТреш до наступления такого события. После выполнения соотношения (2) для заданного конкретного значения ΔТреш используемое значение времени ΔТреш изменяют (уменьшают) и заменяют на другое конкретное значение времени, отводимого для принятия решения по подготовке к достижению потенциально опасным объектом наземного пункта, которое соответствует следующему этапу принятия решений по подготовке к достижению потенциально опасным объектом наземного пункта (к наступлению катастрофического события на наземном пункте).where min{Tp} is the predicted earliest moment of the radio device being in the visibility zone of the receiving antenna of the spacecraft, give an indication of the need to make an appropriate decision to prepare for a potentially dangerous object to reach a ground point (for example, to a catastrophic event at a ground point - if reaching a potentially dangerous by an object of a ground point can lead to a catastrophe), provided for acceptance for a given time ΔTres before the occurrence of such an event. After the fulfillment of relation (2) for a given specific value ΔTres, the used time value ΔTres is changed (reduced) and replaced by another specific value of the time allotted for making a decision on preparation for reaching a ground point by a potentially dangerous object, which corresponds to the next stage of decision-making on preparation for reaching a ground point by a potentially dangerous object (to the onset of a catastrophic event at a ground point).
Момент Тп, удовлетворяющий соотношению (1), выбирается как момент начала следующего сеанса передачи информации радиоустройством.The moment Tp that satisfies relation (1) is chosen as the moment of the beginning of the next session of information transmission by the radio device.
С момента начала определенного интервала времени нахождения радиоустройства в зоне видимости передающей антенны КА, предшествующего моменту Тп, выполняют передачу с КА (средствами радиосвязи КА) радиочастотного сигнала, содержащего данные параметров орбиты КА.From the moment of the beginning of a certain time interval of the radio device being in the visibility zone of the transmitting antenna of the spacecraft, preceding the moment Tp, the transmission from the spacecraft (by radio communication means of the spacecraft) of a radio frequency signal containing the data of the spacecraft orbit parameters is performed.
С моментов начала определенных в блоке управления радиоустройства интервалов времени И1, в течение которых радиоустройство находится в зоне видимости передающей антенны КА, осуществляют прием радиоустройством, размещенным на потенциально опасном объекте, радиочастотного сигнала, передаваемого с КА и содержащего текущие данные параметров орбиты КА.From the moments of the beginning of the time intervals I1 determined in the control unit of the radio device, during which the radio device is in the visibility zone of the transmitting antenna of the spacecraft, the radio device located on a potentially dangerous object receives the radio frequency signal transmitted from the spacecraft and containing the current data of the parameters of the spacecraft orbit.
Осуществляют прием радиоустройством радиочастотных сигналов от спутников системы спутниковой навигации, по которым определяют текущие координаты местоположения радиоустройства.The radio device receives radio frequency signals from the satellites of the satellite navigation system, by which the current coordinates of the location of the radio device are determined.
В блоке управления радиоустройства, размещенного на потенциально опасном объекте, по данным параметров орбиты КА и координатам местоположения радиоустройства определяют начало интервала времени, в течение которого радиоустройство находится в зоне видимости приемной антенны КА, и начиная с этого времени выполняют передачу радиоустройством радиочастотного сигнала, содержащего определенные (запомненные) координаты местоположения радиоустройства и моменты времени, на которые выполнено определение данных координат, и осуществляют прием этого радиочастотного сигнала средствами радиосвязи КА.In the control unit of a radio device located on a potentially dangerous object, according to the parameters of the SC orbit and the coordinates of the location of the radio device, the beginning of the time interval is determined during which the radio device is in the field of view of the receiving antenna of the SC, and starting from this time, the radio device transmits a radio frequency signal containing certain (stored) coordinates of the location of the radio device and the time points for which the determination of these coordinates is made, and this radio frequency signal is received by means of the radio communication of the spacecraft.
Далее повторяют описанную последовательность действий, реализуя контроль за движением потенциально опасного объекта относительно наземного пункта.Next, the described sequence of actions is repeated, realizing control over the movement of a potentially dangerous object relative to a ground point.
Отметим, что отличие в реализации первого и последующих сеансов приема информации радиоустройством состоит в следующем: при выполнении первого и последующих сеансов приема информации радиоустройством время нахождения радиоустройства в зоне видимости передающей антенны космического аппарата определяют по параметрам орбиты космического аппарата, соответственно переданным наземными техническими средствами (при реализации первого сеанса) и принятым радиоустройством в предыдущем сеансе приема информации с космического аппарата (при реализации последующих сеансов).Note that the difference in the implementation of the first and subsequent sessions of receiving information by the radio device is as follows: when performing the first and subsequent sessions of receiving information by the radio device, the time the radio device is in the visibility zone of the transmitting antenna of the spacecraft is determined by the parameters of the orbit of the spacecraft, respectively, transmitted by ground technical means (with implementation of the first session) and received by the radio device in the previous session of receiving information from the spacecraft (during the implementation of subsequent sessions).
Отметим, что для реализации возможности наиболее длительного контроля (за счет достижения максимально-возможной экономии ресурса автономного питания радиоустройства) на всех интервалах времени между моментами выполнения энергоемких операций при функционировании радиоустройства (операций приема данных, передачи данных, определения координат с использованием системы спутниковой навигации) радиоустройство переводят в режим низкого потребления энергии (энергосберегающий режим функционирования).Note that in order to realize the possibility of the longest monitoring (by achieving the maximum possible saving of the autonomous power supply of the radio device) at all time intervals between the moments of performing energy-intensive operations during the operation of the radio device (operations of receiving data, transmitting data, determining coordinates using a satellite navigation system) the radio device is put into a low power consumption mode (power saving mode of operation).
Отметим, что данные, определяющие задаваемые моменты времени Топр, в которые осуществляют определение координат местоположений радиоустройства, размещенного на потенциально опасном объекте, по принятым радиоустройством радиочастотным сигналам от спутников системы спутниковой навигации, могут быть уточнены по результатам определения текущих (фактических на текущий момент времени) значений определяемых параметров движения потенциально опасного объекта. В общем случае требования к задаваемым моментам времени Топр, в которые осуществляют определение координат местоположений радиоустройства, размещенного на потенциально опасном объекте, по принятым радиоустройством радиочастотным сигналам от спутников системы спутниковой навигации, определяют исходя из требований точности определения указанных координат и требований точности определения и прогнозирования по ним параметров движения потенциально опасного объекта. Передачу новых значений указанных данных в блок управления радиоустройства, размещенного на потенциально опасном объекте, осуществляют при выполнении очередного сеанса передачи информации с КА на данное радиоустройство.It should be noted that the data that determine the specified time points TPR, at which the coordinates of the locations of the radio device located on a potentially dangerous object are determined, according to the radio frequency signals received by the radio device from the satellites of the satellite navigation system, can be refined based on the results of determining the current (actual at the current time) values of the determined motion parameters of a potentially dangerous object. In the general case, the requirements for the specified time points TPR, at which the coordinates of the locations of the radio device located on a potentially dangerous object are determined, based on the radio frequency signals received by the radio device from the satellites of the satellite navigation system, are determined based on the requirements for the accuracy of determining the indicated coordinates and the requirements for the accuracy of determining and predicting by them the motion parameters of a potentially dangerous object. The transfer of new values of the specified data to the control unit of the radio device located on a potentially dangerous object is carried out during the next session of information transfer from the spacecraft to this radio device.
Отметим, что для повышения точности определения параметров движения потенциально опасного объекта наряду с определением координат местоположения радиоустройства (средствами спутниковой навигации) в точке месторасположения радиоустройства измеряют температуру среды (размещаемыми на потенциально опасном объекте совместно с радиоустройством средствами измерения температуры). При этом при выполнении действий способа выполняют передачу радиоустройством радиосигнала, содержащего координаты местоположения радиоустройства, определенные для задаваемого количества моментов через задаваемые промежутки времени, измеренную в точке местоположения радиоустройства температуру среды и моменты времени, на которые выполнено определение данных координат и температуры, выполняют прием данного радиосигнала на космическом аппарате (с последующей возможной передачей полученной информации на Землю) и параметры движения потенциально опасного объекта определяют по принятым координатам местоположения радиоустройства, температуре и моментам времени, на которые выполнено их определение. Например, по измеренным значениям температуры в точке местоположения радиоустройства определяют зависимость параметров скорости радиоустройства от характеристик температуры и применяют данную зависимость при расчете параметров движения потенциально опасного объекта (определяемых по параметрам движения размещенного на потенциально опасном объекте радиоустройства) для моментов времени, следующих за последним моментом определения принятых координат местоположения радиоустройства, с учетом определяемой (прогнозируемой) температуры среды на потенциально опасном объекте.It should be noted that in order to improve the accuracy of determining the motion parameters of a potentially dangerous object, along with determining the coordinates of the location of the radio device (by means of satellite navigation), the temperature of the environment is measured at the location of the radio device (placed on a potentially dangerous object together with the radio device by means of temperature measurement). At the same time, when performing the steps of the method, the radio device transmits a radio signal containing the coordinates of the location of the radio device, determined for a given number of moments at specified time intervals, the temperature of the medium measured at the location of the radio device and the points in time at which the coordinates and temperature data are determined, this radio signal is received on the spacecraft (with the subsequent possible transmission of the received information to the Earth) and the motion parameters of a potentially dangerous object are determined by the received coordinates of the location of the radio device, temperature and time points for which they were determined. For example, according to the measured temperature values at the location of the radio device, the dependence of the speed parameters of the radio device on the temperature characteristics is determined and this dependence is used when calculating the motion parameters of a potentially dangerous object (determined by the motion parameters of a radio device located on a potentially dangerous object) for the time moments following the last moment of determination received coordinates of the location of the radio device, taking into account the determined (predicted) temperature of the environment at a potentially dangerous object.
При использовании предлагаемого способа возможно задание нескольких наземных пунктов, достижение каждого из которых потенциально опасным объектом (ледником, оползнем и т.д.) может привести к катастрофическим последствиям. В этом случае действия предлагаемого способа применяются к каждому из задаваемых наземных пунктов. Частным случаем является возможность изменения координат рассматриваемого наземного пункта, - например, когда в качестве наземного пункта выступает подвижная или перемещаемая научная станция или производственная установка и т.д. При этом новое местоположение такого наземного пункта может выбираться с учетом определяемого текущего положения потенциально опасного объекта (ледника, оползня и т.д.) и определяемых текущих значений параметров его движения.When using the proposed method, it is possible to set several ground points, the achievement of each of which by a potentially dangerous object (glacier, landslide, etc.) can lead to catastrophic consequences. In this case, the actions of the proposed method are applied to each of the specified ground points. A particular case is the possibility of changing the coordinates of the considered ground point, for example, when a mobile or movable scientific station or production installation, etc., acts as a ground point. In this case, the new location of such a ground point can be selected taking into account the determined current position of a potentially dangerous object (glacier, landslide, etc.) and the determined current values of its movement parameters.
Опишем технический эффект предлагаемого изобретения.Let us describe the technical effect of the proposed invention.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает использование высокоточных данных спутниковой навигации для оперативного определения параметров движения потенциально опасного объекта относительно задаваемого наземного пункта, достижение которого потенциально опасным объектом может привести к катастрофическим последствиям.The proposed technical solution ensures the use of high-precision satellite navigation data to quickly determine the movement parameters of a potentially dangerous object relative to a given ground point, the achievement of which by a potentially dangerous object can lead to catastrophic consequences.
Выполнение определения координат местоположений радио-приемо-передающего устройства (по принятым этим устройством радиочастотным сигналам от спутников системы спутниковой навигации) менее чем для задаваемого количества моментов времени, взятых через задаваемые промежутки времени непосредственно перед сеансом передачи данных координат на КА, обеспечивает наличие необходимого объема данных для максимально точного определения параметров движения потенциально опасного объекта и максимального обоснованного прогнозирования его возможного движения, в том числе относительно рассматриваемого наземного пункта.The determination of the coordinates of the positions of the radio-receiving-transmitting device (according to the radio-frequency signals received by this device from the satellites of the satellite navigation system) for less than a specified number of time points taken at specified time intervals immediately before the session of transmitting coordinate data to the SC ensures the availability of the necessary amount of data for the most accurate determination of the movement parameters of a potentially dangerous object and the maximum reasonable forecast of its possible movement, including relative to the considered ground point.
В отличие от прототипа, в котором для определения параметров движения объекта используют измерения от оптической аппаратуры наблюдения, получение которых существенно ограничено необходимостью выполнения требуемых условий-ограничений на удаление объекта съемки от трассы КА, освещенность объекта, метеоусловия, в предлагаемом способе используют измерения координат по сигналам от спутников системы спутниковой навигации, получение которых не зависит от подобных ограничений.In contrast to the prototype, in which measurements from optical observation equipment are used to determine the parameters of the movement of the object, the receipt of which is significantly limited by the need to fulfill the required conditions - restrictions on the distance of the object from the SC track, the illumination of the object, weather conditions, in the proposed method, measurements of coordinates by signals from satellites of the satellite navigation system, the receipt of which is not subject to such restrictions.
При этом предлагаемое техническое решение позволяет осуществлять дистанционный контроль движения потенциально опасного объекта относительно задаваемого наземного пункта с учетом времени, необходимого для принятия решения по подготовке к достижению потенциально опасным объектом наземного пункта (к наступлению возможного катастрофического события на наземном пункте).At the same time, the proposed technical solution allows remote control of the movement of a potentially dangerous object relative to a given ground point, taking into account the time required to make a decision on preparing for the potentially dangerous object to reach a ground point (to the onset of a possible catastrophic event at a ground point).
Действительно, выполнение сеансов передачи/приема информации между радиоустройством, размещенным на потенциально опасном объекте, и средствами радиосвязи КА в моменты времени, удовлетворяющие соотношению (1), обеспечивает выполнение необходимых измерений текущего местоположения и параметров движения потенциально опасного объекта с передачей их на КА не позже, чем за требуемое время ΔТреш до возможного наступления катастрофического события, связанного достижением потенциально опасным объектом наземного пункта, причем невозможность выполнения соотношения (1) для заданного конкретного значения времени ΔТреш, отводимого для принятия решения по подготовке к достижению потенциально опасным объектом наземного пункта, - случай, когда выполняется соотношение (2), - является индикацией о необходимости принятия соответствующего решения.Indeed, the performance of information transmission/reception sessions between a radio device located on a potentially dangerous object and the spacecraft radio communication means at times that satisfy relation (1) ensures that the necessary measurements of the current location and motion parameters of a potentially dangerous object are performed with their transmission to the spacecraft no later than than the required time ΔTres before the possible occurrence of a catastrophic event associated with the reaching of a ground point by a potentially dangerous object, and the impossibility of fulfilling relation (1) for a given specific value of time ΔTres allotted for making a decision on preparing for the potentially dangerous object to reach a ground point is the case , when relation (2) is satisfied, is an indication of the need to make an appropriate decision.
Таким образом, обеспечивается гарантированный контроль движения потенциально опасного объекта относительно задаваемого наземного пункта, в том числе реализуется определение опасного для заданного наземного пункта движения потенциально опасного объекта и обеспечивается возможность своевременной подготовки к наступлению потенциального катастрофического события с возможностью учета различных этапов подготовки.Thus, guaranteed control of the movement of a potentially dangerous object relative to a given ground point is provided, including the determination of the movement of a potentially dangerous object dangerous for a given ground point, and the possibility of timely preparation for the onset of a potential catastrophic event with the possibility of taking into account various stages of preparation.
В настоящее время технически все готово для реализации предложенного способа. Промышленное исполнение существенных признаков, характеризующих изобретение, не является сложным и может быть выполнено с использованием существующих технических средств.At present, everything is technically ready for the implementation of the proposed method. The industrial execution of the essential features characterizing the invention is not complicated and can be performed using existing technical means.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020134161A RU2763169C1 (en) | 2020-10-19 | 2020-10-19 | Method for monitoring the movement of a potentially dangerous object, mainly a glacier and a landslide, from an orbital spacecraft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020134161A RU2763169C1 (en) | 2020-10-19 | 2020-10-19 | Method for monitoring the movement of a potentially dangerous object, mainly a glacier and a landslide, from an orbital spacecraft |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2763169C1 true RU2763169C1 (en) | 2021-12-28 |
Family
ID=80039722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020134161A RU2763169C1 (en) | 2020-10-19 | 2020-10-19 | Method for monitoring the movement of a potentially dangerous object, mainly a glacier and a landslide, from an orbital spacecraft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2763169C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5414432A (en) * | 1992-03-04 | 1995-05-09 | Motorola, Inc. | Position locating transceiver |
| WO2003089953A1 (en) * | 2002-04-22 | 2003-10-30 | Inmarsat Ltd | Emergency beacon and method of adjusting beacon transmit period |
| RU2324951C2 (en) * | 2006-01-10 | 2008-05-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" | Ground/space radar system |
| RU2460136C2 (en) * | 2010-10-29 | 2012-08-27 | Закрытое акционерное общество Научно-Производственный Концерн "БАРЛ" | Mobile ground-based special system for receiving and processing images |
| RU2578168C1 (en) * | 2014-12-11 | 2016-03-20 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" (АО "ФНПЦ "ННИИРТ") | Global terrestrial-space detection system for air and space objects |
| RU2650779C1 (en) * | 2016-06-28 | 2018-04-17 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Method of the observed from the space craft glacier movement control |
-
2020
- 2020-10-19 RU RU2020134161A patent/RU2763169C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5414432A (en) * | 1992-03-04 | 1995-05-09 | Motorola, Inc. | Position locating transceiver |
| WO2003089953A1 (en) * | 2002-04-22 | 2003-10-30 | Inmarsat Ltd | Emergency beacon and method of adjusting beacon transmit period |
| RU2324951C2 (en) * | 2006-01-10 | 2008-05-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" | Ground/space radar system |
| RU2460136C2 (en) * | 2010-10-29 | 2012-08-27 | Закрытое акционерное общество Научно-Производственный Концерн "БАРЛ" | Mobile ground-based special system for receiving and processing images |
| RU2578168C1 (en) * | 2014-12-11 | 2016-03-20 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" (АО "ФНПЦ "ННИИРТ") | Global terrestrial-space detection system for air and space objects |
| RU2650779C1 (en) * | 2016-06-28 | 2018-04-17 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Method of the observed from the space craft glacier movement control |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3351969B1 (en) | Positioning satellite selection device | |
| JPH11503238A (en) | Global spatial radio location and radio navigation system, and beacon and receiver used in this system | |
| WO2010117303A1 (en) | Method for providing ephemeris support to the process of controlling the spacecraft of the global navigation satellite system | |
| WO1995017685A1 (en) | Vehicle location and collision avoidance system | |
| CN102859901A (en) | Geolocation leveraging spot beam overlap | |
| EP3290954B1 (en) | Positional measurement system, positional measurement method, and mobile robot | |
| US4193073A (en) | Method and apparatus for position determination | |
| Kishimoto et al. | QZSS system design and its performance | |
| US7269512B2 (en) | Information processing apparatus and GPS positioning method | |
| KR20170048087A (en) | Aircraft Landing Apparatus Using GNSS and SBAS Singals, and Control Method Thereof | |
| JP2007101535A (en) | Method and system for satellite navigation | |
| RU2763169C1 (en) | Method for monitoring the movement of a potentially dangerous object, mainly a glacier and a landslide, from an orbital spacecraft | |
| RU2749194C1 (en) | Method for remote determination of the coordinates of the location of a ground (above-water) object | |
| RU2773277C2 (en) | Method for determining the parameters of movement of an object of predominantly shifting natural masses of a glacier and a landslide from an orbital space vehicle | |
| RU2764148C1 (en) | Method for monitoring the movement of an object of mainly shifting natural masses of a glacier and a landslide from an orbital space vehicle | |
| WO2008054482A2 (en) | Solar system positioning system | |
| di Palo et al. | Time Difference of Arrival for stratospheric balloon tracking: design and development of the STRAINS Experiment | |
| CN112394381B (en) | Full-autonomous lunar navigation and data communication method based on spherical satellite | |
| JP2012173256A (en) | Radar apparatus | |
| RU2784481C1 (en) | Method for autonomous measurement of gravitational field parameters on board a spacecraft | |
| Akmaykin et al. | Pseudo-ranging radio navigation systems | |
| Abyshev | METHODS FOR LOCATING UAVs AND RADIO CONTROL SYSTEM DEVICES. | |
| RU2729339C1 (en) | Method for determination of spacecraft orbit | |
| Gupta | Application of GPS and infrared for car navigation in foggy condition to avoid accident | |
| Subramanyam et al. | Time Delay of Arrival Based Orbit Determination of Geosynchronous Signals of Opportunity |