RU200213U1

RU200213U1 - BINARY SPACE WITH A SCANNING ANTENNA COMBINED WITH A ROLLABLE SOLAR BATTERY DEPLOYABLE MULTIVECTOR MATRIX ROCKET ENGINES

Info

Publication number: RU200213U1
Application number: RU2020117163U
Authority: RU
Inventors: Владимир Анатольевич Линьков
Priority date: 2020-05-12
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2020-10-13

Abstract

Полезная модель относится к малоразмерным бинарным космическим аппаратам (БКА), предназначенным для создания сканирующих реконфигурируемых многоэлементных антенных систем. БКА содержит два цилиндрообразных корпуса, в центрах торцов которых размещены три телескопические штанги, на которых размещены три мультивекторных матричных ракетных двигателя (ММРД) с волнообразными цилиндрическими поверхностями для развертывания гибкой солнечной батареи (СБ), интегрированной с антенной и информационно-силовыми шинами. Полотно СБ разделено натяжными стержнями посередине на две части, наматываемые непосредственно на корпуса в виде двух рулонов, на торцы которых при свертывании БКА надеваются ММРД по принципу «русской матрешки». Поворот одного полотна СБ относительно другого осуществляется с помощью двух натяжных стержней, соединенных посередине между собой электромеханическим узлом, состоящим из коаксиально размещенных кольцевого солнечного датчика, дискового токосъемника и шагового двигателя. Для управления с помощью ММРД длиной развертывания СБ и ориентации БКА относительно других БКА служат четыре дисковые сканирующие лазерные дальномеры, закрепленные на торцах корпусов. Техническим результатом является возможность развертывания и свертывания СБ с антенной непосредственно сматываемой или наматываемой на цилиндрообразные корпуса с помощью ММРД, их компактная парковка по окончанию свертывания БКА и возможность осуществлять одновременное раздельное слежение СБ за Солнцем и перемещающимися в разных направлениях источниками радиосигналов.The utility model relates to small-sized binary spacecraft (BSC) designed to create scanning reconfigurable multi-element antenna systems. The spacecraft contains two cylindrical bodies, in the centers of the ends of which there are three telescopic rods, on which there are three multi-vector matrix rocket engines (MMRD) with wave-like cylindrical surfaces for deploying a flexible solar battery (SB) integrated with the antenna and information-power buses. Cloth SB is divided by tension rods in the middle into two parts, which are wound directly onto the housings in the form of two rolls, on the ends of which, when rolling up the BKA, MMRDs are put on according to the principle of "Russian nesting dolls". The rotation of one sheet of the SB relative to the other is carried out using two tension rods, connected in the middle by an electromechanical unit, consisting of a coaxially placed annular solar sensor, a disk current collector and a stepper motor. To control the length of the deployment of the SB and the orientation of the SC relative to other SCs with the help of the MMRD, four disk scanning laser rangefinders, fixed on the ends of the hulls, are used. The technical result is the possibility of deploying and folding the SB with the antenna directly coiled or coiled on the cylindrical bodies using the MMRD, their compact parking at the end of the SC's collapse and the ability to simultaneously separately track the SB for the Sun and radio signal sources moving in different directions.

Description

Полезная модель относится к малоразмерным бинарным космическим аппаратам (БКА), весом менее 1000 грамм, предназначенным для создания сканирующих реконфигурируемых антенн или многоэлементных антенных систем на базе нескольких БКА для кругового или сферического сканирования.The utility model refers to small-sized binary spacecraft (BSC) weighing less than 1000 grams, designed to create scanning reconfigurable antennas or multi-element antenna systems based on several BSCs for circular or spherical scanning.

Используемое в описании полезной модели словосочетание «бинарный космический аппарат» (БКА) - понимается как космический аппарат, состоящий из двух цилиндрообразных корпусов и одной общей гибкой ленточной солнечной батареи, расположенной между ними, разворачиваемой за счет разматывания солнечных батарей, намотанных в рулон вокруг первого и второго корпуса, вращение которых и перемещения одного корпуса относительно другого в противоположные стороны осуществляется с помощью мультивекторных матричных ракетных двигателей (ММРД) с волнообразными цилиндрическими поверхностями. Гибкая ленточная солнечная батарея (СБ) - это гибкая диэлектрическая ленточная подложка, на которую нанесен массив соединенных между собой тонкопленочных солнечных фотоэлементов.Used in the description of the utility model, the phrase "binary spacecraft" (BSC) is understood as a spacecraft consisting of two cylindrical bodies and one common flexible strip solar battery located between them, deployed by unwinding solar batteries wound in a roll around the first and the second body, the rotation of which and the movement of one body relative to the other in opposite directions is carried out using multi-vector matrix rocket engines (MMRM) with wavy cylindrical surfaces. Flexible strip solar cell (SB) is a flexible dielectric strip substrate on which an array of interconnected thin-film solar cells is applied.

Известен микроспутник с солнечной батареей, выполненной в виде гибкой подложки с нанесенными тонкопленочными солнечными фотоэлементами, намотанной при выведении вокруг корпуса микроспутника и развертываемой с помощью пружин после выхода на заданную орбиту. Микроспутник содержит: корпус спутника, механизм развертывания на базе торсионных пружин, солнечные батареи, выполненные из гибкой подложки с нанесенными тонкопленочными фотоэлементами, двигатели, антенны, солнечный датчик, конусный узел стыковки с другим спутником (Patent US 9758260 В2, Sep.12, 2017, B64G 1/22, B64G 1/10, LOW VOLUME MICRO SATELLITE WITH ELEXIBLE WINDED PANELS EXPANDABLE AFTER LAUNCH).Known microsatellite with a solar battery, made in the form of a flexible substrate with deposited thin-film solar cells, wound around the body of the microsatellite and deployed by means of springs after entering a predetermined orbit. The microsatellite contains: a satellite body, a deployment mechanism based on torsion springs, solar batteries made of a flexible substrate with applied thin-film photocells, motors, antennas, a solar sensor, a cone unit for docking with another satellite (Patent US 9758260 B2, Sep.12, 2017, B64G 1/22, B64G 1/10, LOW VOLUME MICRO SATELLITE WITH ELEXIBLE WINDED PANELS EXPANDABLE AFTER LAUNCH).

Недостатком устройства является отсутствие возможности раздельного слежения СБ за Солнцем и перемещающимися в разных направлениях источниками радиосигналов, а также отсутствие возможности свертывания в два рулона гибкой подложки с тонкопленочной ленточной СБ, совмещенной с коллинеарной антенной, наматываемой непосредственно вокруг двух цилиндрообразных корпусов БКА при помощи ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями.The disadvantage of the device is the lack of the possibility of separate tracking of the SB for the Sun and radio signal sources moving in different directions, as well as the inability to roll up into two rolls a flexible substrate with a thin-film tape SB, combined with a collinear antenna, wound directly around the two cylindrical housings of the BKA with the help of MMRD with wave-like cylindrical surfaces.

Наиболее близким по технической сущности является бинарный космический аппарат с реконфигурируемой антенной, совмещенной с гибкой ленточной солнечной батареей, развертываемой мультивекторными матричными ракетными двигателями, содержащий два кубических корпуса с закрепленной между ними гибкой подложкой с тонкопленочными солнечными фотоэлементами, которая выполнена в виде диэлектрической ленты с возможностью свертывания в рулон с нанесенными информационно-силовыми шинами и коллинеарной антенной, позиционной штрих-кодовой лентой, два датчика штрих-кода, два мультивекторных матричных ракетных двигателя, две выдвижные телескопические штанги, два линейных шаговых двигателя, две катушки, два дисковых токосъемника, два шаговых двигателя, два лазерных дальномера, две ПЗС-матрицы, два солнечных датчика, два контроллера, два стабилизатора напряжения, два приемопередатчика (Патент на полезную модель RU 190495 U1, 02.07.2019, B64G 1/22, B64G 1/10, БИНАРНЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ С РЕКОНФИГУРИРУЕМОЙ АНТЕННОЙ, СОВМЕЩЕННОЙ С ГИБКОЙ ЛЕНТОЧНОЙ СОЛНЕЧНОЙ БАТАРЕЕЙ, РАЗВЕРТЫВАЕМОЙ МУЛЬТИВЕКТОРНЫМИ МАТРИЧНЫМИ РАКЕТНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ / Линьков В.А., Гусев С.И., Колесников С. В., Линьков Ю.В., Линьков П.В., Таганов А.И.).The closest in technical essence is a binary spacecraft with a reconfigurable antenna combined with a flexible strip solar battery deployed by multi-vector matrix rocket engines, containing two cubic housings with a flexible substrate fixed between them with thin-film solar cells, which is made in the form of a dielectric tape with the ability to roll in a roll with applied power information buses and a collinear antenna, positional barcode tape, two barcode sensors, two multi-vector matrix rocket motors, two telescopic rods, two linear stepper motors, two coils, two disc collectors, two stepper motors , two laser rangefinders, two CCDs, two solar sensors, two controllers, two voltage stabilizers, two transceivers (Patent for utility model RU 190495 U1, 02.07.2019, B64G 1/22, B64G 1/10, BINARY SPACE APPARATUS WITH RECONFIGURABLE AN SHAFT COMBINED WITH A FLEXIBLE TAPE SOLAR BATTERY DEPLOYABLE BY MULTIVECTOR MATRIX ROCKET ENGINES / Linkov V.A., Gusev S.I., Kolesnikov S.V., Linkov Yu.V., Linkov P.I. ).

Отличие предлагаемого технического решения от выше изложенных заключается во введении двух цилиндрообразных корпусов, что позволило осуществить намотку гибкой солнечной батареи непосредственно вокруг корпусов без применения дополнительных катушек. Введение трех ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями, генерирующих пакеты тяг с заданными комбинациями их величин и направлений, позволило осуществить реверсивное вращение двух корпусов в сочетании с реверсивным перемещением их относительно друг друга. Это позволило с помощью ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями многократно разворачивать и сворачивать в рулон СБ. Введение четырех дискообразных сканирующих лазерных дальномеров, работающих с обзором горизонта в 360° градусов, размещенных на торцах цилиндрообразных корпусов, позволило постоянно отслеживать расстояние между верхними и нижними торцами корпусов и угол наклона оси симметрии одного корпуса относительно другого, а также постоянно отслеживать расстояние до рядом расположенных БКА при развертывании многоэлементных антенных полей заданной конфигурации, состоящих из нескольких синхронизированных БКА. Введение двух натяжных стержней, соединенных посередине между собой компактным электромеханическим узлом, состоящим из коаксиально размещенных кольцевого солнечного датчика, дискового токосъемника и шагового двигателя, позволило убрать с корпуса выступающие части для выполнения равномерной намотки солнечной батареи на цилиндрообразные корпуса и осуществить по принципу «русской матрешки» беспрепятственное выдвижение и вложение ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями на этапах развертывания и свертывания БКА в космосе. Ведение шагового двигателя позволило осуществлять изменение угла расположения одной антенны относительно другой за счет вращения шагового двигателя на 360° градусов, для осуществления секторного или кругового сканирования антенной пространства окружающего БКА. Введение дискового токосъемника, расположенного вокруг оси симметрии шагового двигателя, позволило производить обмен информацией между первым и вторым контролерами во время вращения первой гибкой диэлектрической ленточной подложки относительно второй, при разнонаправленной ориентации солнечных батарей и приемопередающих антенн. Введение кольцеобразного солнечного датчика с равномерным распределением фотоэлементов по внешней поверхности кольца, расположенного вокруг дискового токосъемника, позволило получать информацию о координатах Солнца независимо от вращения гибких диэлектрических ленточных подложек с размещенными антеннами и солнечными батареями и положения БКА относительно Солнца. Введение четырех световозвращающих элементов, закрепленных на торцах первого и второго натяжных стержней, позволило осуществить измерение длины выпущенных гибких диэлектрических ленточных подложек СБ и антенн при перпендикулярном расположении одного корпуса относительно другого, в условия отсутствия прямой видимости между дисковыми сканирующими лазерными дальномерами, закрепленными на торцах первого и второго цилиндрообразных корпусов.The difference between the proposed technical solution from the above is the introduction of two cylindrical bodies, which made it possible to wind a flexible solar battery directly around the bodies without the use of additional coils. The introduction of three MMRPs with wavy cylindrical surfaces, generating thrust packets with given combinations of their values and directions, made it possible to carry out the reverse rotation of the two bodies in combination with their reverse movement relative to each other. This made it possible with the help of a MMPD with wavy cylindrical surfaces to repeatedly unfold and roll up the SB. The introduction of four disk-shaped scanning laser range finders operating with a horizon view of 360 ° degrees, located at the ends of the cylindrical bodies, made it possible to constantly track the distance between the upper and lower ends of the bodies and the angle of inclination of the axis of symmetry of one body relative to another, as well as constantly track the distance to adjacent BKA when deploying multi-element antenna fields of a given configuration, consisting of several synchronized BKA. The introduction of two tension rods, interconnected in the middle by a compact electromechanical unit, consisting of coaxially placed annular solar sensor, a disk current collector and a stepper motor, made it possible to remove protruding parts from the body to perform uniform winding of the solar battery on cylindrical bodies and to carry out according to the principle of "Russian nesting dolls" unimpeded advancement and attachment of an SMRD with wavy cylindrical surfaces at the stages of deployment and folding of a spacecraft in space. Keeping the stepper motor made it possible to change the angle of one antenna relative to the other by rotating the stepper motor by 360 ° degrees, for performing sector or circular scanning of the antenna space of the surrounding spacecraft. The introduction of a disk current collector, located around the axis of symmetry of the stepper motor, made it possible to exchange information between the first and second controllers during rotation of the first flexible dielectric tape substrate relative to the second, with multidirectional orientation of solar cells and transmit-receive antennas. The introduction of a ring-shaped solar sensor with a uniform distribution of photocells over the outer surface of the ring, located around the disk current collector, made it possible to obtain information about the coordinates of the Sun, regardless of the rotation of flexible dielectric tape substrates with placed antennas and solar batteries and the position of the spacecraft relative to the Sun. The introduction of four retroreflective elements fixed at the ends of the first and second tension rods made it possible to measure the length of the released flexible dielectric tape substrates SB and antennas with a perpendicular arrangement of one housing relative to the other, in the absence of direct visibility between the disk scanning laser rangefinders fixed at the ends of the first and second cylindrical bodies.

Техническим результатом является возможность раздельного слежения СБ за Солнцем и перемещающимися в разных направлениях источниками радиосигналов, а также возможность свертывания в два рулона гибкой подложки с тонкопленочной ленточной СБ совмещенной с коллинеарной антенной, наматываемой непосредственно вокруг двух цилиндрообразных корпусов БКА при помощи ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями.The technical result is the possibility of separate tracking of the SB for the Sun and radio signal sources moving in different directions, as well as the possibility of rolling up into two rolls of a flexible substrate with a thin-film tape SB combined with a collinear antenna, wound directly around two cylindrical bodies of the BKA using MMRD with wavy cylindrical surfaces.

Технический результат предложенной полезной модели достигается совокупностью существенных признаков, а именно: бинарный космический аппарат со сканирующей антенной, совмещенной со свертываемой в рулон солнечной батареей, развертываемой мультивекторными матричными ракетными двигателями, содержащий два корпуса с закрепленной между ними гибкой подложкой с тонкопленочными солнечными фотоэлементами, которая выполнена в виде диэлектрической ленты с возможностью свертывания в рулон, с нанесенными информационно-силовыми шинами и коллинеарной антенной, мультивекторные матричные ракетные двигатели, выдвижные телескопические штанги, шаговый двигатель и линейные шаговые двигатели, лазерные дальномеры, солнечный датчик, два контроллера, два стабилизатора напряжения, два приемопередатчика, три мультивекторных матричных ракетных двигателя с волнообразными цилиндрическими поверхностями, три выдвижные телескопические штанги, три линейных шаговых двигателя, четыре дискообразных сканирующих лазерных дальномера, четыре световозвращающих элемента, два натяжных стержня, к одному из которых прикреплен солнечный датчик, выполненный кольцеобразным с равномерным распределением фотоэлементов по внешней поверхности кольца, внутри которого коаксиально размещены дисковый токосъемник и шаговый двигатель, статоры которых соединены с серединой первого натяжного стержня, а коаксиально расположенные их роторы соединены с серединой второго натяжного стержня, первый и второй корпуса, выполненные цилиндрообразными, на торцах которых закреплены дискообразные сканирующие лазерные дальномеры, наружные диаметры которых меньше внутренних диаметров оснований волнообразных цилиндрических поверхностей мультивекторных матричных ракетных двигателей с волнообразными цилиндрическими поверхностями, которые соединены с торцами цилиндрообразных корпусов через выдвижные телескопические штанги, проходящие через центральные отверстия, расположенные по центрам дискообразных сканирующих лазерных дальномеров, внутренние стороны которых ограничивают по ширине свернутые в рулон полотна гибких диэлектрических ленточных подложек солнечных батарей, края полотен которых крепятся к боковым поверхностям первого и второго цилиндрообразных корпусов, а противоположные края первой и второй гибких диэлектрических ленточных подложек механически соединены с первым и вторым натяжными стержнями, соединенными между собой для выполнения вращения относительно друг друга через статор и ротор шагового двигателя, а электрически - через скользящие сигнальные и силовые контакты дискового токосъемника, соединяющие силовые шины и солнечный кольцеобразный датчик с общей информационной шиной первого и второго контроллера, причем, на торцах натяжных стержней закреплены световозвращающие элементы, возвращающие излучение сканирующих лазерных дальномеров в диапазоне выделенных для сканирования длин волн.The technical result of the proposed utility model is achieved by a set of essential features, namely: a binary spacecraft with a scanning antenna combined with a roll-up solar battery deployed by multi-vector matrix rocket engines, containing two housings with a flexible substrate fixed between them with thin-film solar photocells, which is made in the form of a dielectric tape with the ability to roll into a roll, with applied information-power buses and a collinear antenna, multi-vector matrix rocket motors, retractable telescopic rods, a stepper motor and linear stepper motors, laser rangefinders, a solar sensor, two controllers, two voltage stabilizers, two transceiver, three multi-vector matrix rocket motors with wave-shaped cylindrical surfaces, three retractable telescopic rods, three linear stepping motors, four disk-shaped scanning laser ranges numbers, four retroreflective elements, two tension rods, to one of which a solar sensor is attached, made ring-shaped with a uniform distribution of photocells along the outer surface of the ring, inside which a disk current collector and a stepper motor are coaxially located, the stators of which are connected to the middle of the first tension rod, and coaxially their rotors located are connected to the middle of the second tension rod, the first and second bodies, made cylindrical, at the ends of which are fixed disk-shaped scanning laser rangefinders, the outer diameters of which are less than the inner diameters of the bases of the undulating cylindrical surfaces of multi-vector matrix rocket engines with wavy cylindrical surfaces that are connected to the ends cylindrical bodies through retractable telescopic rods passing through central holes located in the centers of disk-shaped scanning laser rangefinders, internal whose edges limit the width of the rolled-up webs of flexible dielectric tape substrates of solar cells, the edges of the webs of which are attached to the side surfaces of the first and second cylindrical bodies, and the opposite edges of the first and second flexible dielectric tape substrates are mechanically connected to the first and second tension rods connected between themselves to rotate relative to each other through the stator and rotor of the stepper motor, and electrically through the sliding signal and power contacts of the disk current collector, connecting the power buses and the solar ring-shaped sensor with the common information bus of the first and second controller, and, at the ends of the tension rods, reflective elements that return the radiation of scanning laser range finders in the range of wavelengths allocated for scanning.

Сущность полезной модели поясняется на Фиг. 1, где представлен бинарный космический аппарат со сканирующей антенной, совмещенной со свертываемой в рулон солнечной батареей, развертываемой мультивекторными матричными ракетными двигателями в момент развертывания гибкой ленточной СБ. На Фиг. 2 представлена структурная блок-схема бинарного космического аппарата со сканирующей антенной, совмещенной со свертываемой в рулон солнечной батареей, развертываемой мультивекторными матричными ракетными двигателями На Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5, Фиг. 6 поясняются этапы развертывания свернутой в рулон гибкой солнечной батареи. Фиг. 3, первый этап - выполнение тестирования после выведения на заданную орбиту. Фиг. 4, второй этап - выполнение развертывания гибкой СБ. Фиг. 5, третий этап - выполнение развертывания гибкой СБ с одновременной ориентацией ее на Солнце и на заданный источник радиосигнала. Фиг. 6, четвертый этап - выполнение сканирования антенной заданного углового сектора.The essence of the utility model is illustrated in FIG. 1, which shows a binary spacecraft with a scanning antenna combined with a roll-up solar battery deployed by multi-vector matrix rocket engines at the time of deployment of a flexible tape SB. FIG. 2 is a structural block diagram of a binary spacecraft with a scanning antenna combined with a roll-up solar battery deployed by multi-vector matrix rocket motors. FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, Fig. 6 explains the steps for deploying a coiled flexible solar cell. FIG. 3, the first stage is testing after launching into a given orbit. FIG. 4, the second stage is the implementation of the deployment of the flexible SS. FIG. 5, the third stage is the implementation of the deployment of a flexible SS with its simultaneous orientation to the Sun and to a given radio signal source. FIG. 6, the fourth stage is the performance of scanning a given angular sector by the antenna.

Бинарный космический аппарат со сканирующей антенной, совмещенной со свертываемой в рулон солнечной батареей, развертываемой мультивекторными матричными ракетными двигателями, содержит: (Фиг. 1, Фиг. 2) первый цилиндрообразный корпус 1, второй цилиндрообразный корпус 2, первый 3, второй 4, третий 5 ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями, первый 6, второй 7, третий 8 линейные шаговые двигатели, первую 9, вторую 10, третью 11 выдвижные телескопические штанги; первый 12, второй 13, третий 14, четвертый 15 дискообразные сканирующие лазерные дальномеры, кольцеобразный солнечный датчик 16, первую 17 и вторую 18 гибкую диэлектрическую ленточную подложку, тонкопленочные солнечные фотоэлементы 19, силовые шины 20, информационную шину 21, коллинеарную антенну 22, первый 23 и второй 24 контроллеры, первый 25 и второй 26 стабилизаторы напряжения, первый 27 и второй 28 приемопередатчики, первый натяжной стержень 29, второй натяжной стержень 30, соединенные между собой через ротор и статор шагового двигателя 31, дисковый токосъемник 32, первый 33, второй 34, третий 35, четвертый 36 световозвращающие элементы, закрепленные на торцах первого 29 и второго 30 натяжных стержней. Первый 29 и второй 30 натяжные стержни в сочетании с шаговым двигателем 31 образуют Н-образную раму с возможностью управляемого прецизионного поворота одного натяжного стержня относительно другого на 360° градусов. На Фиг. 2, в границах замкнутых пунктирных линий, расположены элементы, конструктивно размещенные в первом 1 и втором 2 цилиндрообразных корпусах. λ1, λ2, λ3, λ4 - выделенные длины волн электромагнитного излучения оптического диапазона, излучаемые первым 12, вторым 13, третьим 14, четвертым 15 дискообразными сканируемыми лазерными дальномерами.A binary spacecraft with a scanning antenna combined with a roll-up solar battery deployed by multi-vector matrix rocket engines contains: (Fig. 1, Fig. 2) first cylindrical body 1, second cylindrical body 2, first 3, second 4, third 5 MMRD with wavy cylindrical surfaces, the first 6, the second 7, the third 8 linear stepping motors, the first 9, the second 10, the third 11 telescopic telescopic rods; first 12, second 13, third 14, fourth 15 disc-shaped scanning laser rangefinders, ring-shaped solar sensor 16, first 17 and second 18 flexible dielectric tape substrate, thin-film solar cells 19, power lines 20, data bus 21, collinear antenna 22, first 23 and the second 24 controllers, the first 25 and second 26 voltage stabilizers, the first 27 and second 28 transceivers, the first tension rod 29, the second tension rod 30, connected to each other through the rotor and stator of the stepper motor 31, the disc collector 32, the first 33, the second 34 , the third 35, the fourth 36 are reflective elements attached to the ends of the first 29 and second 30 tension rods. The first 29 and the second 30 tension rods in combination with the stepping motor 31 form an H-shaped frame with the possibility of controlled precision rotation of one tension rod relative to the other by 360 °. FIG. 2, within the boundaries of the closed dotted lines, there are elements structurally located in the first 1 and second 2 cylindrical bodies. λ1, λ2, λ3, λ4 - selected wavelengths of electromagnetic radiation in the optical range, emitted by the first 12, second 13, third 14, fourth 15 disk-shaped scanned laser rangefinders.

Для успешного развертывания БКА, собранного по принципу «русской матрешки», должны быть выполнены следующие условия: наружный диаметр дисков дискообразных сканирующих лазерных дальномеров должен быть меньше минимального внутреннего диаметра волнообразного контура мультивекторных матричных ракетных двигателей (ММРД) с волнообразными цилиндрическими поверхностями; толщина намотки гибкой СБ, не должна выходить за наружный диаметр дисков сканирующих лазерных дальномеров; ширина гибкой диэлектрической ленточной подложки СБ не должна превышать расстояния между дисками сканирующих лазерных дальномеров, расположенных на торцах первого и второго цилиндрообразных корпусов; толщина дискового токосъемника должна быть достаточной для того, чтобы в процессах свертывания и развертывания ММРД не смогли задеть друг друга цилиндрическими поверхностями при выдвижении их телескопическими штангами.For the successful deployment of a spacecraft, assembled according to the principle of "Russian nesting dolls", the following conditions must be met: the outer diameter of the disc-shaped scanning laser rangefinders must be less than the minimum inner diameter of the undulating contour of multi-vector matrix rocket engines (MMPM) with wavy cylindrical surfaces; the thickness of the winding of the flexible SB should not exceed the outer diameter of the disks of the scanning laser rangefinders; the width of the flexible dielectric tape substrate SB should not exceed the distance between the disks of the scanning laser range finders located at the ends of the first and second cylindrical bodies; the thickness of the disc current collector should be sufficient so that, in the processes of rolling up and deploying, MMRDs cannot touch each other with cylindrical surfaces when they are extended by telescopic rods.

Для осуществления полезной модели могут быть использованы, например, известные технологии изготовления компонентов. В качестве мультивекторного матричного ракетного двигателя (ММРД) с волнообразной цилиндрической поверхностью может быть использована мультивекторная матричная ракетная двигательная система с цифровым управлением величины и направления тяги, которая состоит из плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром монолитной термостойкой диэлектрической подложки, с размещенными на ней квадратной матричной реверсивной структурой двигательных ячеек, соединенной с повторяющим ее контур цилиндрообразной полой с волнообразным профилем монолитной термостойкой диэлектрической подложкой с радиально-веерной ориентацией всех продольных осей конусообразных микропор на центры чередующихся сопряженных вогнутых и выпуклых полуокружностей, образующих в совокупности замкнутую волнообразную внешнею поверхность. Все конусообразные микропоры заполнены твердым топливом и ранжированы по объему в пропорциях последовательных степенях числа два (1-2-4-8-16-32), обеспечивающих генерацию множества разнонаправленных векторов тяги с прецизионным цифровым управлением в двоичном коде величиной тяги каждой ячейки (Патент RU 2707474 С1, 26.11.2019, F02K 9/95, B64G 1/40, МУЛЬТИВЕКТОРНАЯ МАТРИЧНАЯ РАКЕТНАЯ ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА С ЦИФРОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ВЕЛИЧИНОЙ И НАПРАВЛЕНИЕМ ТЯГИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ЯЧЕЕК ДЛЯ МАЛОРАЗМЕРНЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ / Линьков В.А., Гусев С.И., Колесников С. В., Линьков Ю.В., Линьков П.В., Таганов А.И.); (Патент на полезную модель RU 189442 U1, 22.05.2019, F02K 9/94, F02K 9/95, B64G 1/40, В81В 7/04, МУЛЬТИВЕКТОРНАЯ МАТРИЧНАЯ РАКЕТНАЯ ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА С ЦИФРОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ВЕЛИЧИНОЙ И НАПРАВЛЕНИЕМ ТЯГИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ЯЧЕЕК ДЛЯ МАЛОРАЗМЕРНЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ / Линьков В.А., Гусев С.И., Колесников С. В., Линьков Ю.В., Линьков П.В., Таганов А.И.).For the implementation of the utility model, for example, known technologies for the manufacture of components can be used. As a multi-vector matrix rocket engine (MMRM) with a wavy cylindrical surface, a multi-vector matrix rocket propulsion system with digital control of the magnitude and direction of thrust can be used, which consists of a flat disc-shaped monolithic heat-resistant dielectric substrate with a wavy outer contour, with a square matrix reversible substrate placed on it. a structure of motor cells connected to a cylindrical hollow repeating its contour with a wavy profile by a monolithic heat-resistant dielectric substrate with a radial fan-shaped orientation of all longitudinal axes of cone-shaped micropores to the centers of alternating conjugate concave and convex semicircles, which together form a closed wavy outer surface. All cone-shaped micropores are filled with solid fuel and are ranked by volume in proportions of sequential powers of two (1-2-4-8-16-32), providing the generation of many multidirectional thrust vectors with precision digital control in binary code by the thrust value of each cell (Patent RU 2707474 C1, 11/26/2019, F02K 9/95, B64G 1/40, MULTI-VECTOR MATRIX ROCKET ENGINE SYSTEM WITH DIGITAL CONTROL OF VALUE AND DIRECTION OF THRUST OF MOTOR CELLS FOR SMALL-SIZED A.S. KOSPKOV I. V., Linkov Yu.V., Linkov P.V., Taganov A.I.); (Patent for utility model RU 189442 U1, 05/22/2019, F02K 9/94, F02K 9/95, B64G 1/40, В81В 7/04, MULTI-VECTOR MATRIX ROCKET ENGINE SYSTEM WITH DIGITAL CONTROL OF VALUES AND DIRECTIONS APPARATOV / Linkov V.A., Gusev S.I., Kolesnikov S.V., Linkov Yu.V., Linkov P.V., Taganov A.I.).

При изготовлении гибкой СБ могут быть использованы известные технологии изготовления гибких солнечных тонкопленочных батарей, выполненных на базе гибкой подложки с нанесенными тонкопленочными фотогальваническими элементами, изготовленными, по меньшей мере, из аморфного кремния (a-Si), теллурида кадмия (CdTe), арсенида галлия (GaAs) (Patent US 9758260 В2, Sep. 12, 2017, B64G 1/22, B64G 1/10, LOW VOLUME MICRO SATELLITE WITH ELEXIBLE WINDED PANELS EXPANDABLE AFTER LAUNCH).In the manufacture of flexible SB, well-known technologies for the manufacture of flexible solar thin-film batteries made on the basis of a flexible substrate with deposited thin-film photovoltaic cells made of at least amorphous silicon (a-Si), cadmium telluride (CdTe), gallium arsenide ( GaAs) (Patent US 9758260 B2, Sep. 12, 2017, B64G 1/22, B64G 1/10, LOW VOLUME MICRO SATELLITE WITH ELEXIBLE WINDED PANELS EXPANDABLE AFTER LAUNCH).

Устройство работает следующим образом: после вывода на орбиту БКА включаются первый 6, второй 7, третий 8 линейные шаговые двигатели, осуществляющие выдвижение первой 9, второй 10, третей 11 телескопических штанг, отводящие первый 3, второй 4, третий 5 ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями от торцов первого 1 и второго 2 цилиндрообразных корпусов. Одновременно включаются первый 12, второй 13, третий 14, четвертый 15 сканирующие лазерные дальномеры, работающие на выделенных длинах волн λ1, λ2, λ3, λ4 для исключения влияния помех от активных или пассивных источников. После проверки работоспособности сканирующих лазерных дальномеров 12, 13, 14, 15 включаются ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями 3, 4, 5, которые создают вращение первого 1 и второго 2 цилиндрообразных корпусов, разматывая свернутые в рулон первую 17 и вторую 18 гибкие диэлектрические ленточные подложки СБ, с одновременным удалением одного цилиндрообразного корпуса от другого, растягивая полотно СБ в противоположные стороны для исключения провисания (Фиг. 4). После развертывания на требуемую длину первой 17 и второй 18 гибких диэлектрических ленточных подложек с тонкопленочными солнечными фотоэлементами 16 БКА переходит в режим ориентации и слежения за Солнцем. Поворот плоскостей первой 17 и второй 18 гибких диэлектрических ленточных подложек в направлении Солнца и одновременное оптимальное натяжение их осуществляется с помощью первого 3, второго 4 и третьего 5 ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями, осуществляющие сближение или удаление, или изменение угла наклона, соответственно, первого 1 или второго 2 цилиндрообразных корпусов. Согласно коду координат Солнца, полученного от кольцеобразного солнечного датчика 19 и информации, поступающей с первого 12, третьего 13 и второго 14, четвертого 15 сканирующих лазерных дальномеров о расстоянии и углах осей между первым 1 и вторым 2 цилиндрообразными корпусами, осуществляются синхронные угловые повороты первого 1 и второго 2 цилиндрообразных корпусов, без изменения расстояния между ними (Фиг. 5). На первой 17 и второй 18 гибких диэлектрических ленточных подложках, кроме тонкопленочных солнечных фотоэлементов 19 и соединяющих их силовых шин 20, также нанесены коллинеарная антенна 22 и проводной двунаправленный канал связи в виде информационной шины 21 для обмена информацией между первым 23 и вторым 24 контроллерами и получения информации от кольцеобразного солнечного датчика 16, выполненного с равномерным распределением фотоэлементов по внешней поверхности кольца. Электрический ток, выработанный тонкопленочными солнечными фотоэлементами 19, поступает на входы первого 25 и второго 26 стабилизаторов напряжения, которые выдают стабилизированные напряжения для питания первого 27 и второго 28 приемопередатчиков, для зарядки аккумуляторов первого 23 и второго 24 контроллеров и для обеспечения электропитанием всех датчиков и двигателей.The device works as follows: after launching the spacecraft into orbit, the first 6, second 7, third 8 linear stepper motors are switched on, which extend the first 9, second 10, third 11 telescopic rods, diverting the first 3, second 4, third 5 MMRDs with wavy cylindrical surfaces from the ends of the first 1 and second 2 cylindrical bodies. At the same time, the first 12, the second 13, the third 14, the fourth 15 are switched on, scanning laser rangefinders operating at the selected wavelengths λ1, λ2, λ3, λ4 to eliminate the influence of interference from active or passive sources. After checking the operability of the scanning laser range finders 12, 13, 14, 15, MMRDs with wavy cylindrical surfaces 3, 4, 5 are switched on, which create the rotation of the first 1 and second 2 cylindrical bodies, unwinding the first 17 and second 18 flexible dielectric tape substrates rolled into a roll , with the simultaneous removal of one cylindrical body from another, stretching the fabric SB in opposite directions to eliminate sagging (Fig. 4). After deployment to the required length of the first 17 and the second 18 flexible dielectric tape substrates with thin-film solar photocells 16 BKA switches to the orientation and tracking the Sun. The rotation of the planes of the first 17 and second 18 flexible dielectric tape substrates in the direction of the Sun and their simultaneous optimal tension is carried out with the help of the first 3, second 4 and third 5 MMRDs with wavy cylindrical surfaces that bring closer or remove, or change the angle of inclination, respectively, of the first 1 or the second 2 cylindrical bodies. According to the solar coordinate code obtained from the annular solar sensor 19 and information from the first 12, third 13 and second 14, fourth 15 scanning laser rangefinders about the distance and angles of the axes between the first 1 and the second 2 cylindrical bodies, synchronous angular rotations of the first 1 and the second 2 cylindrical bodies, without changing the distance between them (Fig. 5). On the first 17 and second 18 flexible dielectric tape substrates, in addition to thin-film solar cells 19 and the power buses 20 connecting them, a collinear antenna 22 and a wired bidirectional communication channel in the form of a data bus 21 are also applied to exchange information between the first 23 and second 24 controllers and receive information from the annular solar sensor 16, made with uniform distribution of photocells on the outer surface of the ring. Electric current generated by thin-film solar cells 19 is fed to the inputs of the first 25 and second 26 voltage stabilizers, which provide stabilized voltages to power the first 27 and second 28 transceivers, to charge the batteries of the first 23 and second 24 controllers and to provide power to all sensors and motors ...

При возникновении существенных отклонений в углах ориентации СБ направленной на Солнце, и элементов коллинеарной антенны, направляемых на источник радиосигналов, включается раздельное сопровождение нескольких источников электромагнитного излучения. Это достигается поворотом первого полотна гибкой диэлектрической ленточной подложки 17 относительно второго полотна 18 на заданный угол, синхронным изменением положения второго натяжного стержня 30 и второго цилиндрообразного корпуса 2, с сохранением оптимального натяжения гибких диэлектрических ленточных подложек между первым 1 и вторым 2 цилиндрообразными корпусами (Фиг. 6). Поворот первого 29 и второго 30 натяжных стержней относительно друг друга осуществляется шаговым двигателем 31, статор которого соединен с серединой первого натяжного стержня 19, а ротор - с серединой второго 30 натяжного стержня, который изменяет угол наклона синхронно с изменением угла наклона второго 2 цилиндрообразного корпуса, коррекция положения которого осуществляется с помощью второго 4 и третьего 5 ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями. В зависимости от режимов работы сканирование антенной окружающего БКА пространства может выполняться как в узком секторе (секторное сканирование), так и по кругу (круговое сканирование). При поворотах первой 17 и второй 18 гибких диэлектрических ленточных подложек относительно друг друга до 360° градусов, сохранение связи между информационно-силовыми шинами осуществляется с помощью скользящих сигнальных и силовых кольцевых контактов дискового токосъемника 32, статор и ротор которого расположены коаксиально статору и ротору шагового двигателя 31. Первый 36, второй 37, третий 38, четвертый 39 световозвращающие элементы, закрепленные на торцах первого 29 и второго 30 натяжных стержней, позволяют осуществить устойчивое измерение длины выпущенных гибких диэлектрических ленточных подложек СБ и коллинеарных антенн, включая перпендикулярное расположение одного корпуса относительно другого (Фиг. 6) в условия отсутствия прямой видимости между дисковыми сканирующими лазерными дальномерами, закрепленными на торцах первого и второго цилиндрообразных корпусов при вращении полотна одной гибкой диэлектрической ленточной подложки относительно другой, в режиме поиска источников электромагнитного излучения.In the event of significant deviations in the orientation angles of the SB directed at the Sun and the elements of the collinear antenna directed to the radio signal source, separate tracking of several sources of electromagnetic radiation is switched on. This is achieved by rotating the first web of flexible dielectric tape substrate 17 relative to the second web 18 at a predetermined angle, synchronously changing the position of the second tension rod 30 and the second cylindrical body 2, while maintaining the optimal tension of the flexible dielectric tape substrates between the first 1 and second 2 cylindrical bodies (Fig. 6). The rotation of the first 29 and second 30 tension rods relative to each other is carried out by a stepping motor 31, the stator of which is connected to the middle of the first tension rod 19, and the rotor to the middle of the second 30 tension rod, which changes the angle of inclination synchronously with the change in the angle of inclination of the second 2 cylindrical body, the position correction of which is carried out using the second 4 and the third 5 MMRD with wavy cylindrical surfaces. Depending on the operating modes, the antenna scanning the space surrounding the spacecraft can be performed both in a narrow sector (sector scanning) and in a circle (circular scanning). When the first 17 and second 18 flexible dielectric tape substrates rotate relative to each other up to 360 ° degrees, the connection between the information-power buses is maintained using sliding signal and power ring contacts of the disk current collector 32, the stator and rotor of which are located coaxially to the stator and rotor of the stepper motor 31. The first 36, second 37, third 38, fourth 39 retroreflective elements fixed at the ends of the first 29 and second 30 tension rods allow for stable measurement of the length of the released flexible dielectric tape substrates SB and collinear antennas, including the perpendicular position of one housing relative to the other ( Fig. 6) in the absence of line of sight between the disk scanning laser rangefinders fixed at the ends of the first and second cylindrical bodies when the web of one flexible dielectric tape substrate rotates relative to another, in the mode of searching for sources of electric agnite radiation.

На Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5, Фиг. 6 поясняются этапы развертывания гибкой солнечной батареи. Фиг. 3, первый этап - выполнение тестирования после выведения на заданную орбиту. На этом этапе тестируется электроника всех ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями, в полости которых вложены вершины первого и второго цилиндрических корпусов по принципу «русской матрешки», с целью уменьшения габаритов БКА. Также, в этот режим БКА может переходить при завершении основной работы и для уменьшения размеров отражающей поверхности БКА, когда не требуется полного развертывания СБ и ее ориентации на солнце, а площади двух открытых для освещения участков солнечной батареи достаточно для выработки энергии, обеспечивающей работу БКА в дежурном режиме. Фиг. 4, второй этап - выполнение развертывания гибкой СБ. На этом этапе первый 3, второй 4, третий 5 ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями с помощью первой 9, второй 10, третьей 11 выдвижных телескопических штанг отводятся от первого 1 и второго 2 цилиндрообразных корпусов. После этого включаются первый 3, второй 4, третий 5 ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями, которые разматывают рулоны и растягивают размотанное полотно первой 17 и второй 18 гибких диэлектрических ленточных подложек в противоположные стороны за счет создания мультивекторных тяг и ориентируясь по показаниям сканирующих лазерных дальномеров с длинами волн λ1, λ2, λ3, λ4. Фиг. 5, третий этап - выполнение развертывания гибкой солнечной батареи с одновременной ориентацией ее на Солнце и источник радиосигнала. На этом этапе первый 3, второй 4, третий 5 ММРД с волнообразными цилиндрическими поверхностями осуществляют синхронные угловые развороты первого 1 и второго 2 цилиндрообразных корпусов, согласно заданным координатам ориентации поверхностей первой 17 и второй 18 гибких диэлектрических ленточных подложек с тонкопленочными солнечными фотоэлементами 19, с последующей ориентацией и слежением одной гибкой диэлектрической ленточной подложки за Солнцем, а другой - за заданным источником радиосигнала. Фиг. 6, четвертый этап - выполнение сканирования антенной заданного углового сектора. На этом этапе шаговый двигатель 31 синхронно со вторым 4 и третьим 5 ММТД с волнообразными цилиндрическими поверхностями периодически, реверсивно поворачивают вторую гибкую диэлектрическую ленточную подложку 18 на заданные углы в интервале от 0 до 360° градусов (на Фиг. 6 приведен момент поворота второй подложки 18 на 90° градусов). Это позволяет гибко сочетать изменение режимов сканирования антенны (углов поворота) с реконфигурированием антенны (изменением ее параметров). Двунаправленными стрелками показаны направления развертывания и свертывания гибкой солнечной батареи.FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, Fig. 6 explains the stages of deploying a flexible solar array. FIG. 3, the first stage is testing after launching into a given orbit. At this stage, the electronics of all MMRDs with wavy cylindrical surfaces are tested, in the cavities of which the tops of the first and second cylindrical bodies are embedded according to the principle of "Russian nesting dolls" in order to reduce the dimensions of the BKA. Also, the BSC can switch to this mode at the end of the main work and to reduce the size of the reflecting surface of the BSC, when the full deployment of the SB and its orientation to the sun is not required, and the area of two solar battery sections open for illumination is sufficient to generate energy that ensures the operation of the BSC in standby mode. FIG. 4, the second stage is the implementation of the deployment of the flexible SS. At this stage, the first 3, the second 4, the third 5 MMRD with wavy cylindrical surfaces with the help of the first 9, the second 10, the third 11 telescopic telescopic rods are retracted from the first 1 and second 2 cylindrical bodies. After that, the first 3, the second 4, the third 5 MMRDs with wavy cylindrical surfaces are turned on, which unwind the rolls and stretch the unwound web of the first 17 and the second 18 flexible dielectric tape substrates in opposite directions by creating multi-vector rods and guided by the readings of scanning laser rangefinders with lengths waves λ1, λ2, λ3, λ4. FIG. 5, the third stage is the implementation of the deployment of a flexible solar battery with its simultaneous orientation to the Sun and a radio signal source. At this stage, the first 3, second 4, third 5 MMRDs with wavy cylindrical surfaces carry out synchronous angular turns of the first 1 and second 2 cylindrical bodies, according to the given coordinates of the orientation of the surfaces of the first 17 and second 18 flexible dielectric tape substrates with thin-film solar cells 19, followed by orientation and tracking of one flexible dielectric tape substrate for the Sun, and the other for a given radio signal source. FIG. 6, the fourth stage is the performance of scanning a given angular sector by the antenna. At this stage, the stepper motor 31 synchronously with the second 4 and the third 5 MMTD with wavy cylindrical surfaces periodically, reversibly rotate the second flexible dielectric tape substrate 18 at predetermined angles in the range from 0 to 360 ° degrees (Fig. 6 shows the moment of rotation of the second substrate 18 90 ° degrees). This allows you to flexibly combine changing the scanning modes of the antenna (angles of rotation) with reconfiguring the antenna (changing its parameters). The bidirectional arrows show the directions of the flexible solar array deployment and collapse.

Предложенная конструкция бинарного космического аппарата со сканирующей антенной, совмещенной со свертываемой в рулон солнечной батареей, развертываемой мультивекторными матричными ракетными двигателями, позволила осуществить скоростное свертывание и развертывание гибкой диэлектрической ленточной подложки непосредственно наматывая или сматывая СБ на один или одновременно на два цилиндрообразных корпуса, что дает возможность получить максимальное отношение площади развертываемой солнечной батареи по отношению к сверхмалой площади поверхности корпуса БКА. Разделение полотна гибкой диэлектрической ленточной подложки СБ на две части, растягиваемых с помощью двух натяжных стержней, соединенных посередине между собой компактным электромеханическим узлом, состоящим из коаксиально размещенных кольцевого солнечного датчика, дискового токосъемника и шагового двигателя, позволило осуществлять одновременное раздельное слежение СБ за Солнцем и перемещающимися в разных направлениях источниками радиосигналов, что ранее невозможно было осуществить с помощью известных конструкций малоразмерных космических аппаратов.The proposed design of a binary spacecraft with a scanning antenna, combined with a roll-up solar battery deployed by multi-vector matrix rocket engines, made it possible to carry out high-speed folding and deployment of a flexible dielectric tape substrate by directly winding or winding the SB on one or simultaneously on two cylinder-shaped bodies, which makes it possible to obtain the maximum ratio of the area of the deployable solar battery in relation to the ultra-small surface area of the spacecraft body. The division of the fabric of the flexible dielectric tape substrate SB into two parts, stretched by means of two tension rods, connected in the middle by a compact electromechanical unit, consisting of coaxially placed annular solar sensor, a disk current collector and a stepper motor, made it possible to carry out simultaneous separate tracking of the SB behind the Sun and moving in different directions by sources of radio signals, which was previously impossible to implement using known designs of small spacecraft.

Claims

A binary spacecraft with a scanning antenna combined with a roll-up solar battery deployed by multi-vector matrix rocket engines, containing two bodies with a flexible substrate fixed between them with thin-film solar cells, which is made in the form of a dielectric tape with the ability to roll up, with information -power buses and a collinear antenna, multi-vector matrix rocket motors, retractable telescopic rods, a stepper motor and linear stepper motors, laser rangefinders, a solar sensor, two controllers, two voltage stabilizers, two transceivers, characterized in that it contains three multi-vector matrix rocket motors with wavy cylindrical surfaces, three telescopic arms, three linear stepping motors, four disk-shaped scanning laser rangefinders, four reflective elements, two tension rods, to one of the cat a solar sensor is attached, made annular with a uniform distribution of photocells on the outer surface of the ring, inside which a disk current collector and a stepper motor are coaxially located, the stators of which are connected to the middle of the first tension rod, and their coaxially located rotors are connected to the middle of the second tension rod, the first and second housings made cylindrical, at the ends of which disk-shaped scanning laser rangefinders are fixed, the outer diameters of which are smaller than the inner diameters of the bases of the wavelike cylindrical surfaces of multi-vector matrix rocket engines with wavy cylindrical surfaces, which are connected to the ends of the cylindrical housings through telescopic telescopic rods passing through central holes located on the centers of disk-shaped scanning laser rangefinders, the inner sides of which limit the width of the rolled flexible dielectric solar cell strip substrates, the edges of the webs of which are attached to the lateral surfaces of the first and second cylindrical bodies, and the opposite edges of the first and second flexible dielectric strip substrates are mechanically connected to the first and second tension rods connected to each other to perform rotation relative to each other through the stator and the rotor of the stepper motor, and electrically through sliding signal and power contacts of the disk current collector connecting the power buses and the solar ring-shaped sensor with the common information bus of the first and second controller, and at the ends of the tension rods retroreflective elements are fixed that return the radiation of the scanning laser rangefinders in the range allocated for scanning wavelengths.