RU2525343C1 - Method for simultaneous determination of six motion parameters of spacecraft when making trajectory measurements and system for realising said method - Google Patents

Method for simultaneous determination of six motion parameters of spacecraft when making trajectory measurements and system for realising said method Download PDF

Info

Publication number
RU2525343C1
RU2525343C1 RU2013124183/11A RU2013124183A RU2525343C1 RU 2525343 C1 RU2525343 C1 RU 2525343C1 RU 2013124183/11 A RU2013124183/11 A RU 2013124183/11A RU 2013124183 A RU2013124183 A RU 2013124183A RU 2525343 C1 RU2525343 C1 RU 2525343C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ground
spacecraft
output
input
trajectory
Prior art date
Application number
RU2013124183/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Павлович Молотов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") filed Critical Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы")
Priority to RU2013124183/11A priority Critical patent/RU2525343C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2525343C1 publication Critical patent/RU2525343C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: group of inventions relates to methods and means of making spacecraft trajectory measurements using radio links. The method employs three spaced-apart measurement stations. The first measurement station operates in coherent query mode and measures relative range and velocity of the spacecraft and records the time of arrival of the response transmission of the range query from the spacecraft. The other two measurement stations operate in non-coherent non-query mode. Said stations receive a response (frequency-shifted) signal from the spacecraft generated from the query signal of the first measurement station. Based on the received signal, said two measurement stations determine the range and velocity of the spacecraft relative to said measurement stations, as well as the time of arrival of the response transmission of the query from the spacecraft. Information received from said three measurement stations is transmitted to a ballistic centre for processing.
EFFECT: more accurate determination of the trajectory of a spacecraft.
2 cl, 3 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области космонавтики, а именно к системам траекторных измерений космических аппаратов.The invention relates to the field of astronautics, and in particular to systems of trajectory measurements of spacecraft.

Уровень техникиState of the art

Известно [1], что для определения траектории движения космического аппарата (КА) и прогноза его дальнейшего движения используются результаты траекторных измерений, проводимых наземными измерительными станциями (ИС) (2, 3, 4) и бортовым приемоответчиком КА (1) (см. фиг.1).It is known [1] that to determine the trajectory of the spacecraft (SC) and predict its further motion, the results of trajectory measurements performed by ground-based measuring stations (IS) (2, 3, 4) and the onboard transponder of the spacecraft (1) are used (see Fig. .one).

В общем случае для определения траектории движения КА необходимо измерять шесть параметров движения КА: наклонную дальность от ИС до КА (R), радиальную составляющую скорости движения КА относительно ИС ( R ˙ )

Figure 00000001
, угол места КА (β), скорость изменения этого угла ( β ˙ )
Figure 00000002
, азимутальный угол положения КА относительно ИС (α) и скорость изменения этого угла (α).In the general case, to determine the spacecraft motion path, it is necessary to measure six spacecraft motion parameters: the inclined range from the IS to the spacecraft (R), the radial component of the spacecraft’s speed relative to the IS ( R ˙ )
Figure 00000001
, spacecraft elevation angle (β), rate of change of this angle ( β ˙ )
Figure 00000002
, the azimuthal angle of the spacecraft relative to the IS (α) and the rate of change of this angle (α).

ИС, которая сможет измерять все шесть параметров движения КА, является весьма сложным и дорогостоящим устройством. На практике при проведении траекторных измерений используют измерение только двух параметров движения КА-(R) и ( R ˙ )

Figure 00000003
, которые последовательно измеряются несколькими ИС (2, 3, 4) территориально разнесенными в широтном и долготном направлениях. При такой схеме измерений в большинстве случаев погрешности определения траектории движения КА оказываются в пределах, достаточных для решения задач управления КА. При этом для расчета траектории используются шесть параметров движения, измеряемых последовательно несколькими ИС: R1 R ˙ 1
Figure 00000004
- измеряемыми ИС1 (2, 8, 9, 10, 11, 12), R2, R ˙ 2
Figure 00000005
- измеряемыми ИС2 (3, 8, 9, 10, 11, 12) и R3, R ˙ 3
Figure 00000006
- измеряемыми ИС3 (4, 8, 9, 10, 11, 12). Измерения указанных параметров производятся в разное время, поэтому при расчете траектории движения КА все измерения приходится пересчитывать на одно и то же время, что приводит к увеличению погрешностей и, как следствие, к снижению точности определения траектории КА, что является основным недостатком указанного способа траекторных измерений КА.The IC, which can measure all six parameters of the spacecraft motion, is a very complex and expensive device. In practice, when conducting trajectory measurements, only two motion parameters of the KA- (R) and ( R ˙ )
Figure 00000003
, which are successively measured by several IS (2, 3, 4) geographically spaced in latitudinal and longitudinal directions. With this measurement scheme, in most cases, errors in determining the trajectory of the spacecraft are within the limits sufficient to solve the spacecraft control problems. In this case, six motion parameters are used to calculate the trajectory, measured successively by several IPs: R 1 R ˙ one
Figure 00000004
- measured IP1 (2, 8, 9, 10, 11, 12), R2, R ˙ 2
Figure 00000005
- measured IP2 (3, 8, 9, 10, 11, 12) and R3, R ˙ 3
Figure 00000006
- measured IP3 (4, 8, 9, 10, 11, 12). The measurements of these parameters are made at different times, therefore, when calculating the trajectory of the spacecraft, all measurements have to be recounted at the same time, which leads to an increase in errors and, as a result, to a decrease in the accuracy of determining the trajectory of the spacecraft, which is the main disadvantage of this method of trajectory measurements KA.

Структурная схема способа и системы последовательных измерений параметров движения КА (аналога) представлена на фиг.1.The structural diagram of the method and system of sequential measurements of the motion parameters of the spacecraft (analogue) is presented in figure 1.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Заявленные способ и система одновременного определения шести параметров движения космического аппарата при проведении траекторных измерений направлены на устранение недостатка аналога.The claimed method and system for the simultaneous determination of six parameters of the motion of the spacecraft during trajectory measurements are aimed at eliminating the disadvantage of the analogue.

Технический результат заявляемого изобретения по сравнению с аналогами заключается в обеспечении более высокой точности определения траектории полета КА.The technical result of the claimed invention in comparison with analogues is to provide higher accuracy in determining the flight path of the spacecraft.

Технический результат достигается тем, что способ одновременного определения шести параметров движения космического аппарата (КА) при проведении траекторных измерений, заключающийся в том, что формируют запросный сигнал наземной запросной измерительной станцией, передают сигнал на приемник сигнала космического аппарата, принимают, обрабатывают и формируют из запросного сигнала в когерентном преобразователе частоты космического аппарата высокостабильный ответный сигнал, одновременно ретранслируют с передатчика КА высокостабильный ответный сигнал на наземную запросную измерительную станцию, а также первую и вторую наземные беззапросные измерительные станции, при этом наземная запросная измерительная станция производит измерения дальности от нее до КА, составляющую скорости КА относительно наземной запросной измерительной станции и время приема высокостабильного ответного сигнала с борта КА в запросном когерентном режиме, а первая и вторая наземные беззапросные измерительные станции, работающие в беззапросном некогерентном режиме, определяют радиальные составляющие скорости КА относительно первой и второй наземных беззапросных измерительных станций и время приема высокостабильного ответного сигнала с борта КА, используя для измерений принятый высокостабильный ответный сигнал с борта КА, сформированный из запросного сигнала наземной запросной измерительной станции, по данным времени приема высокостабильного сигнала тремя наземными измерительными станциями и измеренному значению дальности наземной запросной измерительной станцией до КА в баллистическом центре определяют дальности от первой и второй наземных беззапросных измерительных станций до КА.The technical result is achieved by the fact that a method for simultaneously determining six parameters of the motion of a spacecraft (SC) during trajectory measurements, which consists in generating a request signal from a ground-based interrogation measuring station, transmitting a signal to a signal receiver of the spacecraft, receiving, processing and generating from a request the signal in the coherent frequency converter of the spacecraft is a highly stable response signal, at the same time relay from the transmitter of the spacecraft highly stable the first response signal to the ground interrogation measuring station, as well as the first and second ground non-interrogation measuring stations, while the ground interrogation measuring station measures the distance from it to the spacecraft, the speed component of the spacecraft relative to the ground interrogation measuring station and the time it takes to receive a highly stable response signal from the spacecraft in interrogative coherent mode, and the first and second groundless interrogating measuring stations operating in non-interrogating incoherent mode determine radial the spacecraft velocity relative to the first and second groundless request-free measuring stations and the time of receiving a highly stable response signal from the spacecraft, using for measurements the received highly stable response signal from the spacecraft, formed from the request signal of the ground-based interrogation measuring station, according to the data of the time of receipt of the highly stable signal by three ground-based measurement the stations and the measured distance value by the ground interrogating measuring station to the spacecraft in the ballistic center determine the range from the first and second groundless request-free measuring stations to the spacecraft.

Система одновременного определения шести параметров движения космического аппарата при проведении траекторных измерений включает в себя космический аппарат (КА), в котором расположены последовательно соединенные приемник сигналов КА, когерентный преобразователь частоты КА, передатчик КА, приемо-передающую антенну КА, выход которой соединен с входом приемника сигналов КА, а вход соединен с выходом передатчика КА, наземную запросную измерительную станцию, включающую в себя первый наземный приемник сигналов, первую систему траекторных измерений, первый вход которой соединен с первым выходом первого наземного приемника сигналов, первый генератор точных частот, третий выход которого соединен с вторым входом первого наземного приемника сигналов, первый выход с вторым входом первой системы траекторных измерений, когерентный преобразователь частоты, первый вход которого соединен с вторым выходом первого генератора точных частот, второй вход соединен с выходом первого наземного приемника сигналов, наземный передатчик, первый вход которого соединен с выходом первого генератора точных частот, второй вход соединен с первым выходом когерентного преобразователя частоты, приемопередающую антенну, вход которой соединен с выходом наземного передатчика, а выход соединен с первым входом первого наземного приемника сигналов, первый, второй и третий выходы первой системы траекторных измерений являются первым и вторым выходами наземной запросной измерительной станции, первую наземную беззапросную измерительную станцию, включающую в себя первую приемную антенну, второй наземный приемник сигналов, первый вход которого соединен с выходом первой приемной антенны, вторую систему траекторных измерений, второй вход которой соединен с выходом второго наземного приемника сигналов, второй генератор точных частот, первый выход которого соединен с первым входом второй системы траекторных измерений, а второй выход соединен с вторым входом второго наземного приемника, первый и второй выходы второй системы траекторных измерений являются первым и вторым выходом первой наземной беззапросной измерительной станции, вторую наземную беззапросную измерительную станцию, включающую в себя вторую приемную антенну, третий наземный приемник сигналов, первый вход которого соединен с выходом второй приемной антенны, третью систему траекторных измерений, второй вход которой соединен с выходом третьего наземного приемника сигналов, третий генератор точных частот, первый выход которого соединен с первым входом третьей системы траекторных измерений, а второй выход соединен с вторым входом третьего наземного приемника, первый и второй выходы третьей системы траекторных измерений являются первым и вторым выходом второй наземной беззапросной измерительной станции.The system for the simultaneous determination of six parameters of the motion of the spacecraft during trajectory measurements includes a spacecraft (KA), in which the KA signal receiver, the coherent KA frequency converter, the KA transmitter, the KA transceiver antenna, the output of which is connected to the receiver input, are located spacecraft signals, and the input is connected to the output of the spacecraft transmitter, a ground-based interrogation measuring station, which includes the first ground-based signal receiver, the first trajectory system measurements, the first input of which is connected to the first output of the first ground-based signal receiver, the first exact frequency generator, the third output of which is connected to the second input of the first ground-based signal receiver, the first output with the second input of the first trajectory measurement system, a coherent frequency converter, the first input of which is connected to the second output of the first generator of exact frequencies, the second input is connected to the output of the first ground-based signal receiver, a ground-based transmitter, the first input of which is connected to the output of the first gene precision frequency converter, the second input is connected to the first output of the coherent frequency converter, the transceiver antenna, the input of which is connected to the output of the ground transmitter, and the output is connected to the first input of the first ground signal receiver, the first, second and third outputs of the first trajectory measurement system are the first and second outputs of the ground interrogation measuring station, the first ground non-interrogating measuring station, which includes the first receiving antenna, the second ground-based signal receiver, the first input to the second is connected to the output of the first receiving antenna, the second trajectory measurement system, the second input of which is connected to the output of the second ground-based signal receiver, the second exact frequency generator, the first output of which is connected to the first input of the second trajectory measurement system, and the second output is connected to the second input of the second ground receiver, the first and second outputs of the second trajectory measurement system are the first and second output of the first ground-free measuring station, the second ground-level measuring device station, which includes a second receiving antenna, a third ground-based signal receiver, the first input of which is connected to the output of the second receiving antenna, a third path measurement system, the second input of which is connected to the output of the third ground-based signal receiver, and a third exact frequency generator, the first output of which is connected with the first input of the third trajectory measurement system, and the second output connected to the second input of the third ground receiver, the first and second outputs of the third trajectory measurement system are the first and orym yield a second ground bezzaprosnoy measuring station.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Признаки и сущность заявленного изобретения поясняются в последующем детальном описании, иллюстрируемом чертежами, где показано следующее. На фиг.1 - аналог заявленного способа и системы, где:The features and essence of the claimed invention are explained in the following detailed description, illustrated by the drawings, which show the following. Figure 1 is an analog of the claimed method and system, where:

1. Космический аппарат КА;1. Spacecraft KA;

2. Первая наземная измерительная станция ИС1;2. The first ground measuring station IS1;

3. Вторая наземная измерительная станция ИС2;3. The second ground measuring station IS2;

4. Третья наземная измерительная станция ИС3;4. Third ground measuring station IS3;

5. Передатчик КА;5. KA transmitter;

6. Когерентный преобразователь частоты КА;6. Coherent AC frequency converter;

7. Приемник сигналов КА;7. The receiver of the spacecraft signals;

8. Первый наземный приемник сигналов;8. The first ground-based signal receiver;

9. Первая система траекторных измерений;9. The first system of trajectory measurements;

10. Первый генератор точных частот;10. The first generator of exact frequencies;

11. Первый когерентный преобразователь частоты;11. The first coherent frequency converter;

12. Первый наземный передатчик;12. The first ground transmitter;

13. Второй наземный приемник сигналов;13. The second ground-based signal receiver;

14. Вторая система траекторных измерений;14. The second system of trajectory measurements;

15. Второй генератор точных частот;15. The second generator of exact frequencies;

16. Второй когерентный преобразователь частоты;16. The second coherent frequency converter;

17. Второй наземный передатчик;17. The second ground transmitter;

18. Третий наземный приемник сигналов;18. The third ground-based signal receiver;

19. Третья система траекторных измерений;19. The third system of trajectory measurements;

20. Третий генератор точных частот;20. The third generator of exact frequencies;

21. Третий когерентный преобразователь частоты;21. The third coherent frequency converter;

22. Третий наземный передатчик;22. Third ground transmitter;

23 Приемо-передающая антенна КА;23 KA transceiver antenna;

24. Первая приемо-передающая антенна;24. The first transceiver antenna;

25. Вторая приемо-передающая антенна;25. The second transceiver antenna;

26. Третья приемо-передающая антенна;26. The third transceiver antenna;

27. Запросный сигнал ИС1;27. Request signal IS1;

28. Запросный сигнал ИС2;28. Request signal IS2;

29. Запросный сигнал ИС3;29. Request signal IS3;

30. Ответный сигнал КА на сигнал ИС1;30. The response signal of the spacecraft to the signal IS1;

31. Ответный сигнал КА на сигнал ИС2;31. The response signal of the spacecraft to the signal IS2;

32. Ответный сигнал КА на сигнал ИС3.32. The response signal of the spacecraft to the signal IS3.

На фиг.2 - заявляемые способ одновременного определения шести параметров движения космического аппарата при проведении траекторных измерений и система для осуществления данного способа.Figure 2 - the inventive method for the simultaneous determination of six parameters of the motion of the spacecraft during trajectory measurements and a system for implementing this method.

33. Космический аппарат КА;33. Spacecraft KA;

34. Наземная запросная измерительная станция ИС;34. Ground interrogation measuring station IP;

35. Первая наземная беззапросная измерительная станция ИС1;35. The first land-based non-request measuring station IS1;

36. Вторая наземная беззапросная измерительная станция ИС2;36. The second groundless request-free measuring station IS2;

37. Передатчик КА;37. Transmitter KA;

38. Когерентный преобразователь частоты КА;38. Coherent AC frequency converter;

39. Приемник сигналов КА;39. The receiver of the spacecraft signals;

40. Первый наземный приемник сигналов;40. First ground-based signal receiver;

41. Первая система траекторных измерений;41. The first system of trajectory measurements;

42. Первый генератор точных частот;42. The first generator of exact frequencies;

43. Когерентный преобразователь частоты;43. Coherent frequency converter;

44. Наземный передатчик;44. Terrestrial transmitter;

45. Второй наземный приемник сигналов;45. The second ground-based signal receiver;

46. Вторая система траекторных измерений;46. The second system of trajectory measurements;

47. Второй генератор точных частот;47. The second generator of exact frequencies;

48. Третий наземный приемник сигналов;48. Third terrestrial signal receiver;

49. Третья система траекторных измерений;49. The third system of trajectory measurements;

50. Третий генератор точных частот;50. The third generator of exact frequencies;

51. Приемо-передающая антенна КА;51. Transceiver antenna of the spacecraft;

52. Приемо-передающая антенна;52. Transceiver antenna;

53. Первая приемная антенна;53. The first receiving antenna;

54. Вторая приемная антенна;54. The second receiving antenna;

55. Запросный сигнал ИС;55. Request signal IP;

56. Ответный сигнал КА на сигнал ИС.56. The response signal of the spacecraft to the signal IP.

На фиг.3 - алгоритм вычислений в баллистическом центре.Figure 3 - calculation algorithm in the ballistic center.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Заявляемый способ одновременного определения шести параметров движения космического аппарата при проведении траекторных измерений и система для осуществления данного способа, как и аналоги, предусматривают использование территориально разнесенных наземных ИС, но отличаются от аналогов следующим:The inventive method for the simultaneous determination of six parameters of the motion of the spacecraft during trajectory measurements and the system for implementing this method, as well as analogues, involve the use of geographically dispersed ground-based ISs, but differ from the analogues in the following:

- из трех ИС (34, 35, 36) только одна наземная (ИС) (34) работает в запросном (когерентном) режиме и измеряет R1 и R ˙ 1

Figure 00000007
. Кроме того, наземная запросная ИС определяет и регистрирует время прихода ответной посылки запроса дальности с КА - T1 (40, 41, 42, 43, 44);- of the three ICs (34, 35, 36), only one terrestrial (IS) (34) operates in the interrogation (coherent) mode and measures R 1 and R ˙ one
Figure 00000007
. In addition, the ground-based interrogation IC determines and records the time of arrival of the response request of the range request from the spacecraft - T 1 (40, 41, 42, 43, 44);

- наземные беззапросные ИС1 и ИС2 работают в беззапросном (некогерентном) режиме и принимают ответный сигнал с КА - ƒотв (56), сформированный из запросного сигнала ƒзапр наземной запросной ИС (55) и сдвинутый относительно него по частоте.- surface bezzaprosnye IS1 and IS2 operate in bezzaprosnom (incoherent) mode, and receiving a response signal from the SC - ƒ holes (56) formed from the interrogation signal ƒ lock the terrestrial IP interrogation (55) and shifted relative thereto by frequency.

По принятому сигналу наземных беззапросных ИС1 и ИС2 определяют R ˙ 2

Figure 00000008
и R ˙ 3
Figure 00000009
соответственно, а так же время прихода с КА ответной посылки запроса дальности наземной беззапросной ИС1 - Т2 (45, 46, 47) и наземной беззапросной ИС2 - Т3.(48, 49, 50).Based on the received signal from the ground-based unquestioning IS1 and IS2, determine R ˙ 2
Figure 00000008
and R ˙ 3
Figure 00000009
respectively, as well as the time of the arrival from the spacecraft of the response request for the range of the ground unquestioning IS1 - T 2 (45, 46, 47) and the ground unquestioning IS2 - T 3. (48, 49, 50).

Информация, принятая наземными ИС, ИС1 и ИС2, передается в баллистический центр (БЦ) (см. фиг.3), где определяется разность задержек прохождения сигнала ответной дальности - ΔT1-2 и ΔT1-3, где ΔT1-2=T1-T2, ΔT1-3=T1-T3, и определяется разность значений дальности от наземных ИС до КА:The information received by ground-based ICs, IS1 and IS2 is transmitted to the ballistic center (BC) (see Fig. 3), where the difference in the delays of the transmission of the response range signal is determined - ΔT 1-2 and ΔT 1-3 , where ΔT 1-2 = T 1 -T 2 , ΔT 1-3 = T 1 -T 3 , and the difference in the values of the distance from the ground IS to the spacecraft is determined:

ΔR1-2=ΔТ1-2·С,ΔR 1-2 = ΔT 1-2 · C,

ΔR1-3=ΔТ1-3·С, где С - скорость света.ΔR 1-3 = ΔT 1-3 · C, where C is the speed of light.

Значения наклонных дальностей от наземных беззапросных ИС1 и ИС2 до КА определяются какThe values of the inclined ranges from the ground-based unquestioning IS1 and IS2 to the spacecraft are defined as

R2=R1+ΔR1-2,R 2 = R 1 + ΔR 1-2 ,

R3=R1+ΔR1-3,R 3 = R 1 + ΔR 1-3 ,

где R1 значение наклонной дальности между наземной запросной ИС и КА, измеренное запросным методом.where R 1 the value of the slant range between the ground interrogation IP and spacecraft, measured by the interrogation method.

Таким образом, в БЦ оказываются известными все шесть параметров движения КА - R1; R2; R3; R ˙ 1

Figure 00000010
; R ˙ 2
Figure 00000008
и R ˙ 3
Figure 00000011
, измеренные одновременно, что повышает точность определения траектории движения КА.Thus, in the BC all six spacecraft motion parameters - R 1 , are known; R 2 ; R 3 ; R ˙ one
Figure 00000010
; R ˙ 2
Figure 00000008
and R ˙ 3
Figure 00000011
measured simultaneously, which increases the accuracy of determining the trajectory of the spacecraft.

Заявляемая система одновременного определения шести параметров движения КА при приведении траекторных измерений предусматривает оснащение всех наземных ИС высокостабильными генераторами частоты (42, 47, 50).The inventive system for the simultaneous determination of six parameters of the spacecraft motion during trajectory measurements provides for equipping all ground-based ICs with highly stable frequency generators (42, 47, 50).

Заявляемый способ одновременного измерения всех параметров движения КА наиболее эффективно может использоваться для траекторных измерений лунных КА и межпланетных КА на приземном участке полета на дальностях 1-2 млн км.The inventive method for the simultaneous measurement of all parameters of the motion of the spacecraft can most effectively be used for trajectory measurements of lunar spacecraft and interplanetary spacecraft in the surface flight section at ranges of 1-2 million km.

В общем случае заявляемый способ может быть использован для траекторных измерений любых КА, высота орбиты (траектории) которых позволяет одновременно видеть не менее трех разнесенных наземных ИС, участвующих в измерениях R1, T1, T2 и Т3, по которым вычисляются значения R2 и R3. По полученным шести параметрам движения определяется траектория движения КА. Так как измерение всех параметров движения КА производилось одновременно, определение траектории движения КА производится с высокой точностью.In the General case, the inventive method can be used for trajectory measurements of any spacecraft, the orbit (trajectory) of which allows you to simultaneously see at least three spaced ground IS, participating in the measurements of R 1, T 1 , T 2 and T 3 , which are used to calculate the values of R 2 and R 3 . The six motion parameters obtained determine the trajectory of the spacecraft. Since the measurement of all the parameters of the motion of the spacecraft was carried out simultaneously, the determination of the trajectory of the motion of the spacecraft is made with high accuracy.

ЛитератураLiterature

1. Молотов Е.П. Наземные радиотехнические системы управления космическими аппаратами. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004.1. Molotov EP Terrestrial radio control systems for spacecraft. M .: FIZMATLIT, 2004.

Claims (2)

1. Способ одновременного определения шести параметров движения космического аппарата (КА) при проведении траекторных измерений, заключающийся в том, что формируют запросный сигнал наземной запросной измерительной станцией, передают сигнал на приемник сигнала космического аппарата, принимают, обрабатывают и формируют из запросного сигнала в когерентном преобразователе частоты космического аппарата высокостабильный ответный сигнал, одновременно ретранслируют с передатчика КА высокостабильный ответный сигнал на наземную запросную измерительную станцию, а также на первую и вторую наземные беззапросные измерительные станции, при этом наземная запросная измерительная станция производит измерения дальности от нее до КА, составляющую скорости КА относительно наземной запросной измерительной станции и время приема высокостабильного ответного сигнала с борта КА в запросном когерентном режиме, а первая и вторая наземные беззапросные измерительные станции, работающие в беззапросном некогерентном режиме, определяют радиальные составляющие скорости КА относительно первой и второй наземных беззапросных измерительных станций и время приема высокостабильного ответного сигнала с борта КА, используя для измерений принятый высокостабильный ответный сигнал с борта КА, сформированный из запросного сигнала наземной запросной измерительной станции, по данным времени приема высокостабильного сигнала тремя наземными измерительными станциями и измеренному значению дальности наземной запросной измерительной станцией до КА в баллистическом центре определяют дальности от первой и второй наземных беззапросных измерительных станций до КА.1. A method for simultaneously determining six parameters of the motion of a spacecraft (SC) during trajectory measurements, which consists in generating a request signal from a ground-based interrogation measuring station, transmitting a signal to a signal receiver of the spacecraft, receiving, processing and generating it from a request signal in a coherent converter frequencies of the spacecraft a highly stable response signal, at the same time relay a highly stable response signal from the spacecraft transmitter to the ground interrogation and measuring station, as well as on the first and second ground-free measuring stations, while the ground-based interrogation measuring station measures the distance from it to the spacecraft, which is the velocity of the spacecraft relative to the ground-based interrogation measuring station and the time it takes to receive a highly stable response signal from the spacecraft in interrogation coherent mode, and the first and second groundless request-free measuring stations operating in a request-free incoherent mode determine the radial components of the spacecraft velocity relative to howling and the second groundless requestless measuring stations and the time of reception of a highly stable response signal from the spacecraft, using the received highly stable response signal from the spacecraft, formed from the request signal of the ground interrogation measuring station, according to the time of reception of the highly stable signal by three ground measuring stations and the measured value the distance from the ground interrogation measuring station to the spacecraft in the ballistic center determine the distance from the first and second ground unquestioned x measuring stations to the spacecraft. 2. Система одновременного определения шести параметров движения космического аппарата при проведении траекторных измерений, включающая в себя космический аппарат (КА), в котором расположены последовательно соединенные приемник сигналов КА, когерентный преобразователь частоты КА и передатчик КА, приемо-передающую антенну КА, выход которой соединен с входом приемника сигналов КА, а вход соединен с выходом передатчика КА, наземную запросную измерительную станцию, включающую в себя первый наземный приемник сигналов, первую систему траекторных измерений, первый вход которой соединен с первым выходом первого наземного приемника сигналов, первый генератор точных частот, третий выход которого соединен с вторым входом первого наземного приемника сигналов, первый выход с вторым входом первой системы траекторных измерений, когерентный преобразователь частоты, первый вход которого соединен с вторым выходом первого генератора точных частот, второй вход соединен с выходом первого наземного приемника сигналов, наземный передатчик, первый вход которого соединен с выходом первого генератора точных частот, второй вход соединен с первым выходом когерентного преобразователя частоты, приемопередающую антенну, вход которой соединен с выходом наземного передатчика, а выход соединен с первым входом первого наземного приемника сигналов, первый, второй и третий выходы первой системы траекторных измерений являются первым и вторым выходами наземной запросной измерительной станции, первую наземную беззапросную измерительную станцию, включающую в себя первую приемную антенну, второй наземный приемник сигналов, первый вход которого соединен с выходом первой приемной антенны, вторую систему траекторных измерений, второй вход которой соединен с выходом второго наземного приемника сигналов, второй генератор точных частот, первый выход которого соединен с первым входом второй системы траекторных измерений, а второй выход соединен с вторым входом второго наземного приемника, первый и второй выходы второй системы траекторных измерений являются первым и вторым выходом первой наземной беззапросной измерительной станции, вторую наземную беззапросную измерительную станцию, включающую в себя вторую приемную антенну, третий наземный приемник сигналов, первый вход которого соединен с выходом второй приемной антенны, третью систему траекторных измерений, второй вход которой соединен с выходом третьего наземного приемника сигналов, третий генератор точных частот, первый выход которого соединен с первым входом третьей системы траекторных измерений, а второй выход соединен с вторым входом третьего наземного приемника, первый и второй выходы третьей системы траекторных измерений являются первым и вторым выходом второй наземной беззапросной измерительной станции. 2. A system for the simultaneous determination of six parameters of the motion of a spacecraft during trajectory measurements, including a spacecraft (KA), in which there are serially connected KA signal receiver, a coherent KA frequency converter and a KA transmitter, a KA transceiver antenna, the output of which is connected with the input of the spacecraft signal receiver, and the input is connected to the output of the spacecraft transmitter, a ground-based interrogation measuring station, which includes a first ground-based signal receiver, a first trajectory system measurements, the first input of which is connected to the first output of the first ground-based signal receiver, the first exact frequency generator, the third output of which is connected to the second input of the first ground-based signal receiver, the first output with the second input of the first trajectory measurement system, a coherent frequency converter, the first input of which is connected with the second output of the first exact frequency generator, the second input is connected to the output of the first ground-based signal receiver, a ground-based transmitter, the first input of which is connected to the output of the first about the exact frequency generator, the second input is connected to the first output of the coherent frequency converter, the transceiver antenna, the input of which is connected to the output of the ground transmitter, and the output is connected to the first input of the first ground signal receiver, the first, second and third outputs of the first trajectory measurement system are the first and the second outputs of the ground interrogation measuring station, the first ground non-interrogating measuring station, which includes the first receiving antenna, the second ground-based signal receiver, the first the path of which is connected to the output of the first receiving antenna, the second trajectory measurement system, the second input of which is connected to the output of the second ground-based signal receiver, the second exact frequency generator, the first output of which is connected to the first input of the second trajectory measurement system, and the second output is connected to the second input of the second ground receiver, the first and second outputs of the second system of trajectory measurements are the first and second output of the first ground-free measurement station, the second ground-free measurement a station, which includes a second receiving antenna, a third ground-based signal receiver, the first input of which is connected to the output of the second receiving antenna, a third path measurement system, the second input of which is connected to the output of the third ground-based signal receiver, and a third exact frequency generator, the first output of which is connected with the first input of the third trajectory measurement system, and the second output connected to the second input of the third ground receiver, the first and second outputs of the third trajectory measurement system are the first and m second output of second ground bezzaprosnoy measuring station.
RU2013124183/11A 2013-05-27 2013-05-27 Method for simultaneous determination of six motion parameters of spacecraft when making trajectory measurements and system for realising said method RU2525343C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013124183/11A RU2525343C1 (en) 2013-05-27 2013-05-27 Method for simultaneous determination of six motion parameters of spacecraft when making trajectory measurements and system for realising said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013124183/11A RU2525343C1 (en) 2013-05-27 2013-05-27 Method for simultaneous determination of six motion parameters of spacecraft when making trajectory measurements and system for realising said method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2525343C1 true RU2525343C1 (en) 2014-08-10

Family

ID=51355315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013124183/11A RU2525343C1 (en) 2013-05-27 2013-05-27 Method for simultaneous determination of six motion parameters of spacecraft when making trajectory measurements and system for realising said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2525343C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749878C1 (en) * 2020-11-06 2021-06-18 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method for determining orthogonal components of velocity vectors and method for determining coordinates of two space vehicles using earth stations
RU2750228C1 (en) * 2020-11-06 2021-06-24 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method for determining orthogonal components of velocity vector and method for determining space vehicle coordinates using earth stations
RU2750753C1 (en) * 2020-11-06 2021-07-02 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method for determining orthogonal components of velocity vector and method for determining space vehicle coordinates using earth stations
RU2750983C1 (en) * 2020-11-06 2021-07-07 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method for determining orthogonal components of velocity vectors and method for determining coordinates of two space vehicles using earth stations

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5594454A (en) * 1994-04-13 1997-01-14 The Johns Hopkins University Global positioning system (GPS) linked satellite and missile communication systems
WO1999040692A1 (en) * 1998-02-06 1999-08-12 The Government Of The United States Of America,_Represented By The Secretary Of The Navy Orbit/covariance estimation and analysis (ocean) determination for satellites
US5995039A (en) * 1996-09-20 1999-11-30 The Johns Hopkins University Method and apparatus for precise noncoherent doppler tracking of a spacecraft
RU2182341C2 (en) * 1995-11-14 2002-05-10 Сантр Насьональ Д'Этюд Спасьяль Global space system for determination of position and radio navigation, radio beacon and receiver used in given system
RU2323860C1 (en) * 2006-09-20 2008-05-10 Сорокин Виктор Леонидович Method of distinguishing of distances between spaceship and determination stations
RU2390730C1 (en) * 2009-04-06 2010-05-27 Сергей Васильевич Стрельников Method for ephemeral control of spacecraft global navigation satellite system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5594454A (en) * 1994-04-13 1997-01-14 The Johns Hopkins University Global positioning system (GPS) linked satellite and missile communication systems
RU2182341C2 (en) * 1995-11-14 2002-05-10 Сантр Насьональ Д'Этюд Спасьяль Global space system for determination of position and radio navigation, radio beacon and receiver used in given system
US5995039A (en) * 1996-09-20 1999-11-30 The Johns Hopkins University Method and apparatus for precise noncoherent doppler tracking of a spacecraft
WO1999040692A1 (en) * 1998-02-06 1999-08-12 The Government Of The United States Of America,_Represented By The Secretary Of The Navy Orbit/covariance estimation and analysis (ocean) determination for satellites
RU2323860C1 (en) * 2006-09-20 2008-05-10 Сорокин Виктор Леонидович Method of distinguishing of distances between spaceship and determination stations
RU2390730C1 (en) * 2009-04-06 2010-05-27 Сергей Васильевич Стрельников Method for ephemeral control of spacecraft global navigation satellite system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования. Под ред. А.И.ПЕТРОВА, В.Н.ХАРИСОВА. "Радиотехника". М. 2005, с.12-17, 319-324. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749878C1 (en) * 2020-11-06 2021-06-18 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method for determining orthogonal components of velocity vectors and method for determining coordinates of two space vehicles using earth stations
RU2750228C1 (en) * 2020-11-06 2021-06-24 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method for determining orthogonal components of velocity vector and method for determining space vehicle coordinates using earth stations
RU2750753C1 (en) * 2020-11-06 2021-07-02 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method for determining orthogonal components of velocity vector and method for determining space vehicle coordinates using earth stations
RU2750983C1 (en) * 2020-11-06 2021-07-07 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method for determining orthogonal components of velocity vectors and method for determining coordinates of two space vehicles using earth stations

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Capuano et al. Feasibility study of GNSS as navigation system to reach the Moon
US7986264B2 (en) Positioning system, IC chip for positioning, positioning method, and positioning program
RU112446U1 (en) PASSIVE RADIOELECTRONIC COMPLEX FOR ONE-POINT DETERMINATION OF HORIZONTAL COORDINATES AND OBJECTS OF MOTION OF THE OBJECT BY THE LINE-FILTRATION CALMAN-BUSSI METHOD
RU2708883C1 (en) Method of determining orbit parameters of an artificial earth satellite using receiving-transmitting supporting reference stations
RU2411533C1 (en) Method and apparatus for monitoring integrity of satellite navigation system
RU2593274C2 (en) Method and system for determining time changes in retransmission and propagation of signals used for measuring distance, synchronising actuators and georeferencing
RU2525343C1 (en) Method for simultaneous determination of six motion parameters of spacecraft when making trajectory measurements and system for realising said method
US20110273324A1 (en) Continuous high-accuracy locating method and apparatus
US11237277B2 (en) Techniques for determining geolocations
RU2526401C1 (en) Method for radar doppler angular measurements of spacecraft and system for realising said method
JPS61108982A (en) Position measuring system of mobile station
RU2537818C1 (en) Method for spacecraft flight path correction and device for its implementation
RU2599984C1 (en) Differential-range method and ground-space system for measuring spatial coordinates of aircraft based on radio signals of radio radiation of on-board radioelectronic equipment thereof
JP4893883B2 (en) Radio altitude speed measuring apparatus and altitude speed measuring method using radio wave
Dzunda et al. Determination of flying objects position
RU2580827C1 (en) Method for angular orientation of object
Cheung et al. Differencing Methods for 3D Positioning of Spacecraft
RU2578003C1 (en) Method for determining error in trajectory measurements of interplanetary spacecraft due to propagation of radio signals in earth's ionosphere and interplanetary plasma
RU123176U1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING THE LOCATION OF A NAVIGATION SPACE VEHICLE
RU2750228C1 (en) Method for determining orthogonal components of velocity vector and method for determining space vehicle coordinates using earth stations
RU2561874C1 (en) Method of determination of time lock-on of telemetry measurements from spacecraft
Džunda et al. Determination of Flying Objects Position
RU2749878C1 (en) Method for determining orthogonal components of velocity vectors and method for determining coordinates of two space vehicles using earth stations
RU2768557C1 (en) Method for measuring the gravitational acceleration of a space vehicle
RU2750983C1 (en) Method for determining orthogonal components of velocity vectors and method for determining coordinates of two space vehicles using earth stations