RU2041476C1 - Method of rapid testing of atmosphere, earth surface and ocean - Google Patents
Method of rapid testing of atmosphere, earth surface and ocean Download PDFInfo
- Publication number
- RU2041476C1 RU2041476C1 SU5058762A RU2041476C1 RU 2041476 C1 RU2041476 C1 RU 2041476C1 SU 5058762 A SU5058762 A SU 5058762A RU 2041476 C1 RU2041476 C1 RU 2041476C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- capsules
- atmosphere
- ocean
- diagnostic module
- radiosondes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к метеорологии и мониторингу окружающей среды и может быть использовано для исследования и контроля параметров атмосферы, земной поверхности и океана в любой точке земного шара. The invention relates to meteorology and environmental monitoring and can be used to study and control the parameters of the atmosphere, the earth's surface and the ocean anywhere in the world.
Наиболее близким к изобретению является способ оперативного исследования атмосферы и океана, в котором используются космические средства. Closest to the invention is a method of operational research of the atmosphere and the ocean, which uses spacecraft.
Способ заключается в следующем. На орбиту спутника Земли выводят одной ракетой большое количество (более сотни штук) спускаемых капсул (СК) небольшого размера и веса, состыкованных вместе. Каждая из капсул содержит радиозонд для измерения параметров атмосферы и океана. В расчетный момент времени спутник ориентируют в пространстве и подают команду на отделение от остальных одной из СК, которой и осуществляется доставка радиозонда с орбиты в требуемый район Земли. После гашения основной скорости СК приблизительно с 8 до 0,8-0,9 км/с производят дополнительное торможение СК с помощью надувных баллонов или парашютов до скорости, при которой оказывается возможным производить измерения параметров атмосферы. Параметры атмосферы измеряют на всей траектории снижения радиозонда вплоть до его посадки на воду. Некоторое время (20-30 ч) радиозонд находится на плаву, в это время производят измерения параметров океана. При нахождении спутника над радиозондом накопленную информацию о вертикальном профиле атмосферы и океана передают на борт спутника. Далее эту информацию передают с борта спутника на наземные пункты приема и обработки информации. The method is as follows. A large number (more than a hundred pieces) of lowered capsules (SC) of small size and weight, docked together, are put into orbit of the Earth satellite with one rocket. Each capsule contains a radiosonde for measuring atmospheric and ocean parameters. At the estimated time, the satellite is oriented in space and sends a command to separate from the others one of the SC, which delivers the radiosonde from orbit to the desired region of the Earth. After the main speed of the SC is extinguished from approximately 8 to 0.8-0.9 km / s, additional braking of the SC is carried out using inflatable balloons or parachutes to a speed at which it is possible to measure atmospheric parameters. The parameters of the atmosphere are measured along the entire trajectory of the decline of the radiosonde up to its landing on water. For some time (20-30 h) the radiosonde is afloat, at this time the ocean parameters are measured. When the satellite is located above the radiosonde, the accumulated information about the vertical profile of the atmosphere and the ocean is transmitted aboard the satellite. Further, this information is transmitted from the satellite to ground-based points of reception and processing of information.
Остальные СК находятся на орбите до определенных моментов, когда та или иная СК по очереди спускается с орбиты. The remaining SCs are in orbit until certain times when one or another SC in turn descends from orbit.
Однако недостатком названного способа исследования атмосферы и океана является то, что он не позволяет получить детальную трехмерную картину параметров атмосферы в большом объеме воздуха и воды, в котором происходят нестационарные метеорологические, стихийные или аварийные явления. В частности, он не позволяет исследовать весь объем тропического циклона (ТЦ), имеющего высоту не менее 25 км и диаметр не менее 500 км. However, the disadvantage of this method of studying the atmosphere and the ocean is that it does not allow to obtain a detailed three-dimensional picture of the parameters of the atmosphere in a large volume of air and water, in which unsteady meteorological, natural or emergency events occur. In particular, it does not allow investigating the entire volume of a tropical cyclone (TC) having a height of at least 25 km and a diameter of at least 500 km.
Изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в одновременном измерении параметров атмосферы и океана в большом объеме воздуха и воды и параметров земной поверхности на большой площади, позволяющем получать мгновенные временные срезы характеристик происходящих атмосферных явлений, стихийных и экологических бедствий по всему объему исследуемой области. Применительно к исследованию ТЦ техническим результатом является одновременное измерение профилей параметров атмосферы и океана по всему объему ТЦ и в ближних, прилежащих к нему зонах "спокойной атмосферы", что необходимо, в частности, для создания адекватных моделей физических процессов, происходящих в ТЦ, более достоверного прогнозирования траектории перемещения и интенсивности ТЦ, исследования возможности активного воздействия на них с целью ослабления их разрушительной силы. The invention is aimed at achieving a technical result, which consists in simultaneously measuring the parameters of the atmosphere and the ocean in a large volume of air and water and the parameters of the earth’s surface over a large area, which allows to obtain instantaneous time slices of the characteristics of the occurring atmospheric phenomena, natural and environmental disasters throughout the volume of the studied area. In relation to the study of shopping centers, the technical result is the simultaneous measurement of profiles of atmospheric and ocean parameters over the entire volume of the shopping center and in the adjacent, “calm atmosphere” zones, which is necessary, in particular, to create adequate models of the physical processes occurring in the shopping center, more reliable predicting the trajectory of movement and intensity of the shopping center, researching the possibility of active influence on them in order to weaken their destructive power.
Сущность изобретения заключается в том, что от диагностического модуля отделяют комплект спускаемых капсул, количество капсул в котором удовлетворяет условию заполнения всей исследуемой области, после истечения заданного временного интервала осуществляют разведение спускаемых капсул, обеспечивая заданное распределение их в пространстве и доставку их к верхней границе исследуемой области. The essence of the invention lies in the fact that a set of descent capsules is separated from the diagnostic module, the number of capsules in which satisfies the condition of filling the entire test area, after the expiration of a predetermined time interval, the capsules are diluted to provide a predetermined distribution in space and their delivery to the upper boundary of the test area .
Возможности изобретения могут быть расширенны, если от диагностического модуля последовательно с заданными временными интервалами отделяют несколько комплектов спускаемых капсул. The possibilities of the invention can be expanded if several sets of releasable capsules are separated from the diagnostic module sequentially at predetermined time intervals.
Разведение СК осуществляют с помощью индивидуальных ракетных двигателей или метательных зарядов, обеспечивающих отработку корректирующих импульсов под соответствующими углами наклона к местному горизонту. Перед операцией разделения СК в общем случае требуется выдержка временного интервала, необходимого для успокоения, дополнительной ориентации и стабилизации в пространстве комплекта СК. Последовательное отделение с заданными временными интервалами нескольких комплектов СК обеспечивает эшелонированное зондирование исследуемого явления в течение промежутка времени, превышающего время работы одного комплекта СК. Это позволяет получить уникальную информацию о динамике развития продолжительных нестационарных процессов в атмосфере, в океане и на земной поверхности. Breeding SC is carried out using individual rocket engines or propelling charges, providing the development of corrective pulses at appropriate angles of inclination to the local horizon. Before the operation of separation of the SK, in the general case, an exposure of the time interval necessary for calming, additional orientation, and stabilization in the space of the SK set is required. Sequential separation with predetermined time intervals of several sets of SCs provides layered sounding of the phenomenon under study for a period of time exceeding the operating time of one set of SCs. This allows you to get unique information about the dynamics of the development of long unsteady processes in the atmosphere, in the ocean and on the earth's surface.
На фиг.1 представлена схема реализации способа в случае исследования ТЦ. После обнаружения возникновения ТЦ (например, ИСЗ 1 наблюдения окружающей среды) и принятия решения о его исследовании к области ТЦ транспортируют с помощью ракеты-носителя 2 по баллистической или орбитальной траектории диагностический модуль 3, представляющий из себя космический аппарат с одним или несколькими комплектами СК, содержащими радиозонды. Потребное количество СК в комплекте должно удовлетворять условию заполнения всей исследуемой области и определяется при подготовке полетного задания (ПЗ) для ракеты-носителя (РН). Использование ракетодинамического маневра при выведении диагностического модуля (ДМ) на орбиту, выбор типа соответствующей орбиты (наклонение, высота) и количества необходимых витков обеспечивают транспортировку комплектов СК практически в любой район Земли. Figure 1 presents a diagram of the implementation of the method in the case of research shopping center. After detecting the occurrence of a TC (for example, AES 1 of environmental observation) and deciding to investigate it, the
В расчетный момент времени от ДМ отделяют комплект 4 спускаемых капсул 5 и после истечения заданного временного интервала, потребного в ряде случае для успокоения и дополнительной ориентации в пространстве СК, осуществляют их разведение, обеспечивая заданное распределение их в пространстве, например, с наибольшей плотностью в центре, и доставку МК к верхней границе исследуемой области. Наибольшая плотность измерения в центре исследуемой области необходима в тех случаях, когда исследуемое явление имеет зону с резким градиентом изменения значений параметров (например, глаз ТЦ или очаг экологического бедствия). At the estimated time, a set of 4
Для выполнения этих операций формируют ПЗ, содержащее при использовании ракетодинамического разведения СК время включения, длительность работы и угол пространственной ориентации двигательной установки (ДУ) каждой СК, после чего осуществляют отделение комплекта СК от ДМ и отработку ДУ каждой СК корректирующего импульса под углом пространственной ориентации в соответствии с ПЗ. При использовании управляемых СК ПЗ содержит информацию, обеспечивающую их приведение в соответствующие точки прицеливания. To perform these operations, a PP is formed containing, using the rocket-dynamic dilution of SC, the on-time, duration of operation and the spatial orientation angle of the propulsion system (DU) of each SC, after which the SC set is separated from the DM and the remote control of each SC is corrected for the correcting impulse at the spatial orientation angle according to PP. When using controlled SC, the PZ contains information that ensures their reduction to the corresponding aiming points.
На высоте Н > 120 км от СК отделяют ДУ или метательные устройства. Во время спуска СК в атмосфере их тормозят с помощью парашютной системы. На высоте Н 25-50 км отстреливают крышки люка парашютной системы и отделяют радиозонды от СК. Вводят в действие многоступенчатую парашютную систему или систему надувных баллонов, гася скорость радиозонда до 5-15 м/с, при которой оказывается возможным проводить измерение профилей параметров атмосферы. При спуске радиозондов и при работе на плаву или погружении в воду информацию от их датчиков передают на подвижные пункты приема 6 (ИСЗ, самолеты, корабли) и наземные станции 7 непосредственно или через ретрансляторы, которые могут располагаться в специализированных спускаемых капсулах 8, на ИСЗ и др. Использование ретрансляторов позволяет записать информацию в запоминающем устройстве, а в дальнейшем передать ее на пункты сбора и обработки информации. At an altitude of H> 120 km, the remote control or propelling devices are separated from the SK. During the descent of the SC in the atmosphere, they are braked using a parachute system. At an altitude of H 25-50 km, the hatch covers of the parachute system are shot and the radio probes are separated from the SK. A multistage parachute system or an inflatable balloon system is put into operation, extinguishing the speed of the radiosonde to 5-15 m / s, at which it is possible to measure the atmospheric parameter profiles. During the descent of radio probes and when working afloat or immersion in water, information from their sensors is transmitted to mobile receiving points 6 (satellite, aircraft, ships) and ground stations 7 directly or through relays, which can be located in
Данный способ, включающий заатмосферное разведение радиозондов на необходимые дистанции с помощью малогабаритных СК, снабжаемых ДУ или метательными устройствами, позволит обеспечить разведение крайних радиозондов в залпе путем использования соответствующих траекторий движения на дистанции до 500 км (заполнения всего объема тайфуна). This method, including transatmospheric dilution of radiosondes to the required distances using small-sized SCs equipped with remote control or throwing devices, will allow for the dilution of extreme radiosondes in a salvo by using appropriate trajectories at distances up to 500 km (filling the entire typhoon volume).
Для реализации указанного способа может быть использован космический комплекс (КК) на базе РН "Рокот". На фиг.2 представлена схема РН "Рокот" 2 и установленного на нем ДМ 3 с комплектом СК, содержащими радиозонды. Разгонный блок "Бриз" 8 служит для довыведения на орбиту и схода с нее ДМ. To implement this method, a space complex (SC) based on the Rokot launch vehicle can be used. Figure 2 presents the diagram of the rocket "Rokot" 2 and installed on it
Основные характеристики КК следующие: Место старта космодром
Байконур
Параметры орбит: Н высота, км 200-300 i-наклонение, град 47-97
Масса диагности- ческого модуля, т 1,3-1,8 (i 97-47 град) Спускаемые капсулы (СК) баллисти-
ческого типа
Количество СК в комп- лекте, шт до 100
Масса СК, кг с радиозондом 10-15 с ретранслятором до 200
Размер района разве- дения СК, км 500х500
Для оперативного обнаружения ТЦ, наблюдения за их развитием и выдачи предварительной информации для планирования применения рассматриваемого комплекса могут использоваться метеорологические спутники системы "Метеосат", DMSP или ИСЗ "Метеор", "Электро". В штатном варианте комплекс может функционировать совместно с существующими и разрабатываемыми космическими системами мониторинга Земли, метеорологическими и связными космическими, воздушными и наземными комплексами.The main characteristics of the spacecraft are as follows: Space launch site launch
Baikonur
Parameters of orbits: N altitude, km 200-300 i-inclination, city 47-97
The mass of the diagnostic module, t 1.3-1.8 (i 97-47 deg) The descent capsules (SC) ballistic-
type
The number of SK in the set, pcs up to 100
Mass SK, kg with a radiosonde 10-15 with a repeater up to 200
The size of the SC breeding area, km 500x500
For operational detection of shopping centers, monitoring their development and issuing preliminary information for planning the use of the complex under consideration, meteorological satellites of the Meteosat, DMSP or satellite Meteor, Electro can be used. In the standard version, the complex can function in conjunction with existing and developing space systems for Earth monitoring, meteorological and communications space, air and ground complexes.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5058762 RU2041476C1 (en) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | Method of rapid testing of atmosphere, earth surface and ocean |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5058762 RU2041476C1 (en) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | Method of rapid testing of atmosphere, earth surface and ocean |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2041476C1 true RU2041476C1 (en) | 1995-08-09 |
Family
ID=21611621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5058762 RU2041476C1 (en) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | Method of rapid testing of atmosphere, earth surface and ocean |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2041476C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2655645C1 (en) * | 2016-12-12 | 2018-05-29 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Method of probing upper atmosphere |
-
1992
- 1992-08-17 RU SU5058762 patent/RU2041476C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Байбаков С.Н., Мартынов А.И. С орбиты спутника - в глаз тайфуна. М.: Наука, 1986, с.170, 171. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2655645C1 (en) * | 2016-12-12 | 2018-05-29 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Method of probing upper atmosphere |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8210467B2 (en) | Method and apparatus for hurricane surveillance from the eye | |
CN105947241A (en) | System for space-based global quick delivery of disaster relief unmanned aerial vehicle | |
RU2041476C1 (en) | Method of rapid testing of atmosphere, earth surface and ocean | |
Higashino et al. | A balloon-assisted gliding UAV for aerosol observation in Antarctica | |
CN109417971A (en) | A kind of wisdom balloon system and rain making method for rain making | |
RU40296U1 (en) | COMPLEX OF MEANS FOR DETECTING AN EMERGENCY SITUATION AND ELIMINATING ITS CONSEQUENCES (OPTIONS) | |
Sitbon | Platform Location and Data Collection by Satellite Systems the EOLE Experiment | |
Xiong | Research and application on typhoon detection by UAV | |
Vargas et al. | The CNES Balloon Program: 2017-2019 | |
Nock et al. | Global stratospheric balloon constellations | |
강정표 | Development and Flight Test of Low-cost Small Scientific Balloon System Suitable for Sea Recovery | |
Ramos et al. | Simulation and pre-design of a controlled super-pressure balloon | |
Vargas et al. | The French balloon program 2013-2015 | |
Vargas et al. | The CNES 2015-2017 Balloon Program | |
Bowman | High Altitude Infrasound Operations for the DAG Experiment. | |
CN115857054A (en) | Long-term atmospheric sounding balloon observation device | |
Dubourg et al. | The French balloon program 2012-2015 | |
Girz et al. | Progress and recent developments in the GAINS program | |
Froehlich | Apollo 14: Science at Fra Mauro | |
Ballard et al. | 22. The STRATCOM VI Program of Correlated Measurements of Stratospheric Composition and Other Parameters Between 25 and 39 Kilometers Altitude: September 24 & 25, 1975 | |
Cook et al. | Back to Mars: The Mars Pathfinder mission | |
Abe et al. | Stratospheric Balloons | |
Mariette et al. | A new concept for rapid assessment of oceanic environment | |
Heun | Stratospheric Satellites in Thorpex | |
HOUSTON | _. APPROVED BY |