BG65422B1

BG65422B1 - Метод и устройство за защита на космически комплекси при провеждане на активни експерименти

Info

Publication number: BG65422B1
Application number: BG108417A
Authority: BG
Inventors: Румен ШКЕВОВ
Original assignee: Институт За Космически Изследвания При Бан; Румен ШКЕВОВ
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2008-07-31
Also published as: BG108417A

Abstract

Методът и устройството са приложими в космическите изследвания, по-специално на напрегнатостта на електрическите полета, потенциала на корпуса на космическия летателен апарат и параметрите на космическата плазма, чрез непрекъснато следене и анализиране на параметрите на космическата среда. Устройството за защита на космически комплекси при провеждане на активни експерименти се състои от сензорни блокове (1', 1''....1n), чиито изходи са включени в съответните входове на адаптивни блокове (2', 2''....2n). Другите входове на блоковете (2', 2''....2n) са включени към съответните изходи на блок зауправление (3). Изходите на адаптивните блокове (2', 2''....2n) са включени към съответните входовена блок за обработка на входните сигнали (4), чийто изход от своя страна е свързан с блок за анализ на характеристиките на амплитудите на тези сигнали (5). Изходът на блока за анализ на сигналите (5) е свързан с входа на блок за синтезиране на управляващи сигнали (6), като изходът на блока (6) е включен към първия вход на блока за управление на адаптивните блокове (3). Другият изход на блока (6)е свързан с блок за защита и управление на устройството (7), единият изход на който е включен към входа на блока за обща защита (8) на целия апаратурен комплекс на борда на космическия летателен апарат, а другият - към втория вход на блока за управление (3).

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до метод и устройство за защита на космически комплекси при провеждане на активни експерименти. Приложението е в космическите изследвания при активните експерименти за изследване на напрегнатостта на електрическите полета, потенциала на корпуса на космическия летателен апарат и параметрите на космическата плазма. Освен това методът и устройството могат да се използват и за наземни цели при лабораторни експериментални изследвания на параметрите на плазма във вакуумни камери и други плазмогенериращи устройства, както и за защита и контрол на устройства, работещи в изкуствено генерирани агресивни среди.

Предшестващо състояние на техниката

Известен е метод за активно изследване на космическа плазма, включващ инжектиране на елементарни частици и въздействие чрез електромагнитно поле върху изследваната космическа плазма, обкръжаваща космическия летателен апарат [1,2]. Той се състои в пълно или частично анулиране на възможността за измерване по време на фактическия активен експеримент - инжектирането и въздействието върху плазмата. Това се прави с цел защита на входните електронни стъпала на комплекса измервателна апаратура. Известно е и устройство за реализиране на този метод, представляващи съвкупност от измерителни апарати, всеки предназначен за измерване на конкретен параметър на плазмата [3, 4].

Недостатък на известния метод е, че се измерват плазмените параметри не по време на същинския активен експеримент, а десетки секунди след фактическото му приключване. Вследствие на това липсва изцяло адекватна информация за състоянието на параметрите на плазмата непосредствено преди и по време на активния експеримент. Поради високата скорост на космическия летателен апарат, това закъснение от няколко десетки секунди води до измерване на плазмата в различни места, отдалечени на няколко десетки или стотици километра.

Техническа същност на изобретението

Задачата на изобретението е да се създадат метод и устройство за защита на космически комплекси при провеждане на активни експерименти. Целта е по време на активния експеримент адаптивно да бъдат защитавани електронните входове на измервателните апарати от критично свръх напрежение, породено от активните въздействия върху плазмата.

Задачата е решена чрез използване на бързодействащо адаптивно устройство, посредством което при надвишаване на критичната за конкретен измервателен апарат стойност, се изменят характеристиките, определящи чувствителността на измервателния тракт. Предимства на изобретението са, че се прилага метод на непрекъснато следене и анализиране на параметрите на космическата среда като измерването се прави непосредствено преди, по време на и веднага след активния експеримент, защитават се входовете на измервателните апарати от претоварване и повреда, като при това точността на измерването не се намалява.

Описание на приложените фигури

Едно примерно изпълнение на изобретението е показано на приложената фигура, където фигура 1 представлява обобщена блокова схема на устройството, реализиращо метода за защита на космически комплекси при провеждане на активни експерименти.

Пример за изпълнение на изобретението

Съгласно приложената фигура, устройството за защита на космически комплекси при провеждане на активни експерименти се състои от сензорни блокове I¹, 1...1^П, изходите на които са включени в съответните входове на адаптивни блокове 2*,2^П.. .2. Другите входове на блоковете 2*, 2...2^П са включени към съответните изходи на блока за управлението им 3. Изходите на адаптивните блокове 2¹, 2...2 са включени към съответните входове на блок за обработка на входните сигнали 4, изходът на който от своя страна е свързан с блок за анализ на характеристиките на амплитудите на тези сигнали 5.

65422 Bl

Изходът на блока за анализ на сигналите 5 е свързан с входа на блок за синтезиране на управляващи сигнали 6, като изходът на блока 6 е включен към първия вход на блока за управление на адаптивните блокове 3. Другият изход на блока 6 е свързан с блок за защита и управление на устройството 7, единият изход на който е включен към входа на блока за обща защита 8 на целия апаратурен комплекс на борда на космическия летателен апарат, а другият към втория вход на блока за управление 3.

Действие на устройството

Устройството действа по следния начин. По време на пасивни измервания на параметрите на космическата плазма измервателните апарати работят в стандартен за този режим съответни измервания. При започване на активен експеримент от предназначени за това устройства на борда на космическия летателен апарат се емитират заредени частици и се излъчва електромагнитно поле в обкръжаващата космическия апарат плазма. В резултат на тези въздействия параметрите на плазмата, на електричните полета и потенциала на корпуса на космическия апарат се изменят в диапазони до няколко порядъка, което се изразява в изменения в същите диапазони на измерваните величини. Колекгираните и индуктирани в сензорните блокове I¹, l^u...l електрически токове и напрежения постъпват във входовете на съответните адаптивни блокове 2‘, 2^П...2^П, откъдето преминават в блока за обработка на входните сигнали 4. Обработените в него сигнали се подават в блока за анализ на характеристиките на амплитудите 5, където се оценят амплитудите и скоростите на нарастване на сигналите. Ако амплитудата или скоростта на нарастване на съответния сигнал е в определени граници и превишава предварително зададен в блока 5 праг, тогава съответният сигнал преминава в блока за синтезиране на управляващи сигнали 6, в който се генерира съответен управляващ сигнал и се подава в блока 3 за управление на адаптивните блокове. В последния се изработват съответни управляващи сигнали и се подават към съответните адаптивни блокове 2¹,2“.. .2. Ако амплитудата или скоростта на някои от сигналите надвишава определена критична стойност, представляваща опасност освен за апаратурата измерваща параметрите на активния експеримент, така и за целия апаратурен комплекс на космическия летателен апарат, сигналът от блока за синтезиране на управляващи сиг5 нали 6 се подава към блока за защита и управление на устройството 7, който от своя страна чрез първия си изход подава сигнал към блока 3, чрез който сигнал се осъществява пълна защита на цялото устройство. А чрез втория си из10 ход блока 7 подава и сигнал към блока за обща защита 8 на целия апаратурен комплекс на борда на космическия летателен апарат.

Claims

Патентни претенции

15 1. Метод за защита на космически комплекси при провеждане на активни експерименти чрез инжектиране на елементарни частици или йони и/или въздействие на електромагнитни полета върху изследваната космическа плазма, об2θ кръжаваща космическия летателен апарат, състоящ се в частична или пълна забрана на измерванията по време на фактическия активен експеримент, характеризиращ се с това, че се измерват, регистрират и анализират непрекъсна25 то реалните стойности на параметрите на космическата плазма и свързаните с нея параметри на летателния апарат, променени вследствие въздействието върху нея чрез инжектирането на заредени частици и/или излъчване на електромагнитни полета, включително и по време на активното въздействие.
2. Устройство за защита на космически комплекси при провеждане на активни експерименти, състоящо се от сензорни блокове 35 и блок за обработка на входните сигнали, характеризиращо се с това, че изходите на сензорните блокове (I¹,1¹¹, ... 1), са включени в съответните входове на адаптивни блокове (2¹, 2“, ... 2), като другите входове на блоковете (2¹, 2,... 2) 40 са включени към съответните изходи на блока за тяхното управление (3), а изходите на адаптивните блокове (2¹, 2, ... 2) са включени към съответните входове на блока за обработка на входните сигнали (4), изходът на който от своя стра45 на е свързан с блок за анализ на характеристиките на амплитудите на тези сигнали (5), а изходът на последния е свързан с входа на блок за синтезиране на управляващи сигнали (6), като първият изход на блока (6) е включен към пър50

65422 Bl вия вход на блока за управление на адаптивните блокове (3), а другият изход на блока (6) е свързан с входа на блок за защита и управление на устройството (7), единият изход на който е включен към първия вход на блока за управление (3), 5 а другият - към входа на блока за обща защита (8) на целия апаратурен комплекс на борда на космическия летателен апарат.