RU2281891C2 - Spacecraft steady global control system - Google Patents
Spacecraft steady global control system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2281891C2 RU2281891C2 RU2004131445/09A RU2004131445A RU2281891C2 RU 2281891 C2 RU2281891 C2 RU 2281891C2 RU 2004131445/09 A RU2004131445/09 A RU 2004131445/09A RU 2004131445 A RU2004131445 A RU 2004131445A RU 2281891 C2 RU2281891 C2 RU 2281891C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spacecraft
- glonass
- command
- navigational
- navigation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radio Relay Systems (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам передачи информации и может найти применение в спутниковых системах при управлении космическими аппаратами в режиме их штатной эксплуатации и в особых условиях.The invention relates to information transmission systems and can find application in satellite systems for controlling spacecraft in the mode of their normal operation and in special conditions.
В настоящее время передача управляющей информации на низкоорбитальные КА производится либо непосредственно с наземных станций (командно-измерительных пунктов), либо через специальные спутники-ретрансляторы. (См. Крэсснер Г.Н. и др. Введение в системы космической связи. М.: Связь, 1967, с.11 и 12. Кравец В.Г. и др. Основы управления космическими аппаратами. М.: Машиностроение, 1983, с.175-184. ЕР 0992429, В 64 G 1/10, 2000.)Currently, control information is transmitted to low-orbit spacecraft either directly from ground stations (command and measurement points) or through special relay satellites. (See Krassner G.N. et al. Introduction to space communications systems. M: Communication, 1967, pp. 11 and 12. Kravets V.G. et al. Fundamentals of spacecraft control. M .: Mashinostroenie, 1983, p. 175-184. EP 0992429, B 64 G 1/10, 2000.)
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ передачи информации в сети с наземными и космическими абонентами, заключающийся в том, что источник информации формирует информационный сигнал абоненту-получателю и сигналы его координат на момент начала передачи, передает их наземному абоненту, наземный абонент наводит передающую антенну в область нахождения промежуточного абонента и передает ему информационный сигнал и сигналы координат абонента-получателя в момент начала передачи абоненту-получателю, промежуточный абонент наводит передающую антенну в область нахождения абонента-получателя и передает ему информационный сигнал в заданный момент времени, отличающийся тем, что источник информации формирует адресный сигнал абонента-получателя, сигналы длительности интервала времени передачи между каждой парой промежуточных абонентов, сигнал максимально допустимого момента времени получения информационного сигнала абонентом-получателем, наземный абонент принимает сигналы, сформированные источником информации, и формирует последовательность адресных сигналов промежуточных абонентов и абонента-получателя, интервал времени передачи абоненту-получателю информационного сигнала посредством которых будет минимален, формирует для каждого промежуточного абонента сигнал момента времени начала передачи ему сигналов и его координаты на этот момент времени, осуществляет последовательную передачу сформированных сигналов в заданный момент времени посредством наведенной в зону нахождения первого промежуточного абонента передающей антенны, который при приеме сравнивает полученную последовательность адресных сигналов промежуточных абонентов и абонента-получателя с собственным адресом, при несовпадении собственного адреса с адресным сигналом абонента-получателя определяет из полученных сигналов адресный сигнал следующего за ним промежуточного абонента, сигнал момента времени начала передачи этому абоненту и сигналы его координат на этот момент времени и в соответствии с этими сигналами осуществляет передачу сигналов следующему абоненту. (RU 2070738, G 08 C 15/06, 1996)Closest to the technical nature of the claimed invention is a method of transmitting information on a network with terrestrial and space subscribers, which consists in the fact that the information source generates an information signal to the recipient and the signals of its coordinates at the time of transmission, transmits them to the terrestrial subscriber, the terrestrial subscriber transmitting antenna to the region where the intermediate subscriber is located and transmits to him an information signal and coordinate signals of the recipient subscriber at the time of the start of transmission to the subscriber-recipient For example, the intermediate subscriber directs the transmitting antenna to the area of the subscriber-recipient and transmits to him an information signal at a predetermined point in time, characterized in that the information source generates the address signal of the subscriber-recipient, signals the length of the transmission time interval between each pair of intermediate subscribers, the maximum allowed signal the time of receipt of the information signal by the recipient subscriber, the ground subscriber receives the signals generated by the information source, and generates the research of the address signals of intermediate subscribers and the recipient subscriber, the time interval for transmitting the information signal to the recipient subscriber by means of which is minimal, generates a signal for each intermediate subscriber of the time when signals began to be transmitted to him and his coordinates at this point in time, sequentially transmits the generated signals to a predetermined moment of time by means of a transmitting antenna pointed to the zone of location of the first intermediate subscriber, which when receiving It determines the received sequence of address signals of intermediate subscribers and the recipient subscriber with its own address, if the own address does not match the address signal of the recipient subscriber, determines from the received signals the address signal of the next intermediate subscriber, the signal of the transmission start time to this subscriber and its coordinates to this moment of time and in accordance with these signals carries out the transmission of signals to the next subscriber. (RU 2070738, G 08 C 15/06, 1996)
К недостаткам известного технического решения можно отнести необходимость запуска дополнительных космических аппаратов-ретрансляторов, а также необходимость высокоточной системы синхронизации. Кроме того, известная система согласно способу не обеспечивает передачи командно-измерительной информации.The disadvantages of the known technical solutions include the need to launch additional spacecraft-transponders, as well as the need for a high-precision synchronization system. In addition, the known system according to the method does not provide the transmission of command and measurement information.
Технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей системы, в частности повышении устойчивости управления космическими аппаратами.The technical result of the invention is to expand the functionality of the system, in particular increasing the stability of control of spacecraft.
Для этого предлагается глобальная система управления космическими аппаратами - объектами управления, содержащая космические аппараты, мобильное звено управления, а также спутниковую навигационную систему ГЛОНАСС (функционально), содержащую навигационные спутники, при этом навигационные спутники нового поколения системы ГЛОНАСС содержат бортовую командно-измерительную систему, соединенную с аппаратурой межспутниковой связи, осуществляющей связь между навигационными спутниками, космические аппараты содержат соединенные с бортовой системой управления навигационную аппаратуру потребителя, работающую по навигационным полям систем ГЛОНАСС или ГЛОНАСС и GPS, и бортовую командно-измерительную систему, осуществляющую связь с мобильным звеном управления, а мобильное звено управления, выполняющее одновременно функции командного пункта, центра управления полетом и командно-измерительной системы, содержит навигационную аппаратуру потребителя, работающую по навигационным полям ГЛОНАСС или ГЛОНАСС и GPS и соединенную с рабочей станцией, выполняющей функции командного пункта и центра управления полетом космического аппарата, при этом рабочая станция соединена с командно-измерительной системой, осуществляющей связь как с космическими аппаратами, так и с навигационными спутниками.To this end, a global control system for spacecraft - control objects, containing spacecraft, a mobile control link, as well as a GLONASS satellite navigation system (functionally), containing navigation satellites is proposed, while the new generation GLONASS navigation satellites contain an on-board command and measurement system connected with inter-satellite communications equipment that communicates between navigation satellites, spacecraft contain connected to the onboard a control system for consumer navigation equipment operating on the navigation fields of the GLONASS or GLONASS and GPS systems, and an on-board command and measurement system that communicates with the mobile control unit, and a mobile control unit that simultaneously functions as a command post, flight control center, and command and measurement system , contains the navigation equipment of the consumer, operating on the navigation fields GLONASS or GLONASS and GPS and connected to a workstation that performs the functions of a command punch and that the center of the space vehicle flight control, while the workstation is connected to a command-and-measurement system in communication with both the spacecraft and from navigation satellites.
На чертеже представлена функциональная схема глобальной системы управления космическими аппаратами.The drawing shows a functional diagram of a global spacecraft control system.
Система включает в себя космические аппараты (КА) 1, являющиеся объектами управления и содержащие бортовую командно-измерительную систему (БКИС) 2, навигационную аппаратуру потребителей (НАП) 5, бортовую систему управления (БСУ) 6, система включает также навигационные спутники (НС) 9 систем 8 ГЛОНАСС, содержащие аппаратуру межспутниковой связи (АМС) 10 и бортовую командно-измерительную систему (БКИС) 12, система также содержит мобильное звено управления (МЗУ) 14, содержащее навигационную аппаратуру потребителя (НАП) 15, рабочую станцию (16) с пультом управления и командно-измерительную систему (КИС) 17, а также двухсторонние линии связи 4 (БКИС 2 - БКИС 12), 3 (БКИС 2 - КИС 17), 11 (AMC 10 - AMC-10) и 13 (КИС 17 - БКИС 12)The system includes spacecraft (SC) 1, which are the objects of control and containing an on-board command and measuring system (BKIS) 2, navigation equipment for consumers (NAP) 5, on-board control system (BSU) 6, the system also includes navigation satellites (NS) 9 GLONASS systems 8, containing inter-satellite communications equipment (AMS) 10 and an on-board command and measuring system (BKIS) 12, the system also contains a mobile control unit (MZU) 14, containing consumer navigation equipment (NAP) 15, a workstation (16) with remote control board and command and measuring system (KIS) 17, as well as two-way communication lines 4 (BKIS 2 - BKIS 12), 3 (BKIS 2 - KIS 17), 11 (AMC 10 - AMC-10) and 13 (KIS 17 - BKIS 12)
Глобальная система управления космическими аппаратами работает следующим образом:The global spacecraft control system works as follows:
КА 1 - объект управления с помощью НАП 5, сопряженной с БСУ 6, непрерывно осуществляет определение параметров траектории своего движения и передает посредством БКИС 2 информацию на КИС 17 МЗУ 14 либо по линии связи 3 (если КА 1 находится в зоне видимости с МЗУ 14), либо на НС 9 по линии связи 4. Выбор НС осуществляется автономно по критерию наличия наиболее благоприятных условий связи. Эта информация распространяется по межспутниковым линиям связи 11 системы ГЛОНАСС и передается на МЗУ 14 с одного из тех НС 9, которые находятся с ним в зоне видимости по линии связи 13.KA 1 - the control object using NAP 5, coupled with BSU 6, continuously determines the parameters of the trajectory of its movement and transmits via BKIS 2 information to KIS 17 MZU 14 or via communication line 3 (if KA 1 is in range with MZU 14) or on NS 9 via communication line 4. The choice of NS is carried out autonomously by the criterion of the availability of the most favorable communication conditions. This information is distributed via inter-satellite communication lines 11 of the GLONASS system and transmitted to MZU 14 from one of those NS 9, which are located in the visibility zone via communication line 13.
Аналогичным образом передаются обобщенные отчеты о работоспособности бортовых систем КА 1, формируемые БСУ 6.In a similar way, generalized reports on the health of on-board systems of spacecraft 1, formed by BSU 6, are transmitted.
В рабочей станции 16 МЗУ 14 происходит актуализация моделей движения КА 1 с учетом собственного положения МЗУ 14, определяемого по размещенной на нем НАП 15, а также состояния его целевых и служебных систем.In the workstation 16 of the MZU 14, the spacecraft motion models 1 are updated, taking into account the own position of the MZU 14, determined by the NAP 15 located on it, as well as the state of its target and service systems.
С МЗУ 14 посредством КИС 17 передаются на КА 1 планы его целевого применения, например, в виде макропрограмм - "координата-действие". При этом используются либо линии связи 3 (если КА 1 находится в зоне видимости с МЗУ 14), либо осуществляется их ретрансляция по линиям связи 13, 11 и 4.With MZU 14 through KIS 17 plans for its targeted use are transmitted to KA 1, for example, in the form of macro-programs - “coordinate-action”. In this case, either communication lines 3 are used (if KA 1 is in the visibility zone with MZU 14), or they are relayed via communication lines 13, 11 and 4.
МЗУ 14 периодически обменивается информацией с оперативными органами управления, используя как спутниковые, так и наземные линии связи. При этом в качестве навигационных спутников 9 системы ГЛОНАСС используются спутники нового поколения, а под космическим аппаратом понимается низкоорбитальные автоматические спутники.MZU 14 periodically exchanges information with operational controls, using both satellite and land lines. At the same time, new generation satellites are used as navigation satellites 9 of the GLONASS system, and the spacecraft is understood as low-orbit automatic satellites.
В режиме штатной эксплуатации КА 1 должны обладать повышенной степенью автономности, при которой информационный обмен между КА 1 и наземным МЗУ 14 сводится к минимальному уровню, необходимому и достаточному для выполнения КА 1 своих целевых задач, что позволяет использовать для этой цели узкополосные командно-измерительные и межспутниковые линии навигационных систем ГЛОНАСС.In the normal operation mode, spacecraft 1 should have a high degree of autonomy, at which the information exchange between spacecraft 1 and ground MZU 14 is reduced to the minimum level necessary and sufficient for spacecraft 1 to carry out its target tasks, which allows the use of narrow-band command-measuring and inter-satellite lines of GLONASS navigation systems.
При этом МЗУ 14 выполняет функции командного пункта, центра управления полетом и командно-измерительной системы.In this case, the MZU 14 performs the functions of a command post, a flight control center and a command and measurement system.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004131445/09A RU2281891C2 (en) | 2004-10-29 | 2004-10-29 | Spacecraft steady global control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004131445/09A RU2281891C2 (en) | 2004-10-29 | 2004-10-29 | Spacecraft steady global control system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004131445A RU2004131445A (en) | 2006-04-10 |
RU2281891C2 true RU2281891C2 (en) | 2006-08-20 |
Family
ID=36458686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004131445/09A RU2281891C2 (en) | 2004-10-29 | 2004-10-29 | Spacecraft steady global control system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2281891C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549832C2 (en) * | 2012-09-04 | 2015-04-27 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Space communication method |
RU2620591C1 (en) * | 2015-12-04 | 2017-05-29 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Command-telemetric system of space apparatus |
RU2713293C1 (en) * | 2019-05-16 | 2020-02-05 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") | Spacecraft flight control system using low-orbit satellites interconnected by inter-satellite links as transponders |
-
2004
- 2004-10-29 RU RU2004131445/09A patent/RU2281891C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КРАВЕЦ В.Г. Основы управления космическими полетами. - М.: Машиностроение, 1983, с.174-177, рис.6.1. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549832C2 (en) * | 2012-09-04 | 2015-04-27 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Space communication method |
RU2620591C1 (en) * | 2015-12-04 | 2017-05-29 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Command-telemetric system of space apparatus |
RU2713293C1 (en) * | 2019-05-16 | 2020-02-05 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") | Spacecraft flight control system using low-orbit satellites interconnected by inter-satellite links as transponders |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004131445A (en) | 2006-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5812932A (en) | Mobile satellite user information request system and methods | |
US5906337A (en) | Multiple altitude satellite relay system and method | |
US8996225B2 (en) | System for and method of controlling an unmanned vehicle | |
US6785553B2 (en) | Position location of multiple transponding platforms and users using two-way ranging as a calibration reference for GPS | |
US3497807A (en) | Multipurpose satellite system | |
US6246363B1 (en) | Method and system for incorporating two-way ranging navigation as a calibration reference for GPS | |
CA2222570C (en) | Multiple altitude satellite relay system and method | |
EP0963061A2 (en) | A mobile satellite user information request system | |
US7400292B2 (en) | GPS Navigation system with integrity and reliability monitoring channels | |
US20060022089A1 (en) | High altitude platform control system | |
US6198907B1 (en) | Satellite communications systems using satellites in a zero-drift constellation | |
CA2264432A1 (en) | Apparatus and method for receiving position and control signals by a mobile machine | |
CN103080766A (en) | Method and apparatus for extending the coverage for positioning capability for a mobile receiver | |
US5442558A (en) | Method and system for determining vehicle position based on a projected position of a satellite | |
KR101388206B1 (en) | Flying wireless communication repeater and repeater system for wireless communication using flight vehicle | |
CA2968988A1 (en) | Airborne cellular communication system | |
CA3123391A1 (en) | Method for establishing a bidirectional satellite communication session and corresponding system | |
RU2281891C2 (en) | Spacecraft steady global control system | |
KR20020070990A (en) | System and method for interfacing satellite communications with aircraft | |
CN114389673A (en) | Satellite-borne short message remote control and remote measurement transmission system applied to low-earth-orbit satellite | |
CN115123583A (en) | Autonomous orbit control method, device and system in large-scale constellation | |
Sandusky et al. | Overview of the preliminary design of the optical communication demonstration and high-rate link facility | |
RU2503127C2 (en) | Multifunctional space relay system for data communication with space and terrestrial users | |
JP2000514924A (en) | Differential ground station repeater | |
JP7410111B2 (en) | Route determination system, route determination method and system program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171030 |