RU2540066C1 - Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата (ка) - Google Patents
Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата (ка) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2540066C1 RU2540066C1 RU2013132221/28A RU2013132221A RU2540066C1 RU 2540066 C1 RU2540066 C1 RU 2540066C1 RU 2013132221/28 A RU2013132221/28 A RU 2013132221/28A RU 2013132221 A RU2013132221 A RU 2013132221A RU 2540066 C1 RU2540066 C1 RU 2540066C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- satellite modem
- spacecraft
- space vehicle
- signal shaping
- ion
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radio Relay Systems (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к космической технике, в частности для регистрации микрометеороидов и заряженных частиц ионосферы. Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата содержит приемник ионов, установленный на расстоянии от контролируемой поверхности космического аппарата, спутниковый модем, устройство формирования сигнала, при этом спутниковый модем, устройство формирования сигналов и приемников ионов заключены в одном защитном корпусе, вход приемника ионов соединен с устройством формирования сигнала, выход которого соединен со входом спутникового модема, соединенного с антенной, фокусирующую сетку, прикрепленную к защитному корпусу, устройство ионизации потока газовых частиц, прикрепленное со стороны фокусирующей сетки к защитному корпусу, в защитном корпусе установлен фотоэлектронный умножитель, а на контролируемой поверхности космического аппарата установлен пьезодатчик, соединенный с помощью усилителя с устройством формирования сигнала, при этом на поверхности космического аппарата установлены измерительные антенны не менее трех штук, которые дополнительно снабжены антенными усилителями, соединенными с устройством формирования сигнала. Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства. 1 ил.
Description
Устройство предназначено для использования в космической технике, в частности для регистрации микрометеороидов и заряженных частиц ионосферы.
Известно устройство (A.C. N1830499, МПК G01E 1/34, 13.10.92), включающее в себя плоскую мишень с отверстиями, приемник ионов, блок обработки информации.
Более совершенным по информационным возможностям является устройство (Diretzel H., Eihborn e.t.c. The Heos 2 aud Helios micrometeoroid experiments. J.Phys.Sei. Justrum. 1973, 6, 3, p.209-217), предназначенное для регистрации параметров микрометеороидов, содержащее полусферическую мишень и приемник ионов полусферической формы, блок измерения.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранное в качестве прототипа "Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата (КА)" (Патент РФ №2479829 МПК G01M 1/00, G01T 1/00 опубликован 20.04.2013).
Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата содержит приемник ионов, установленный на расстоянии от контролируемой поверхности космического аппарата, спутниковый модем, устройство формирования сигнала, при этом спутниковый модем, устройство формирования сигналов и приемников ионов заключены в одном защитном корпусе, вход приемника ионов соединен с устройством формирования сигнала, выход которого соединен со входом спутникового модема, соединенного с антенной, фокусирующую сетку, прикрепленную к защитному корпусу, устройство ионизации потока газовых частиц, прикрепленное со стороны фокусирующей сетки к защитному корпусу. В защитном корпусе установлен фотоэлектронный умножитель, а на поверхности контролируемой поверхности космического аппарата установлен пьезодатчик, соединенный с помощью усилителя с устройством формирования сигнала.
Недостатком такого устройства является невозможность контролировать вектор скорости ударяющейся частицы.
Задачей изобретения является разработать устройство, позволяющий контролировать вектор скорости ударяющий частицы и расширяющий функциональные возможности прототипа.
Поставленная задача достигается тем, что устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата содержит приемник ионов, установленный на расстоянии от контролируемой поверхности космического аппарата, спутниковый модем, устройство формирования сигнала, при этом спутниковый модем, устройство формирования сигналов и приемников ионов заключены в одном защитном корпусе, вход приемника ионов соединен с устройством формирования сигнала, выход которого соединен со входом спутникового модема, соединенного с антенной, фокусирующую сетку, прикрепленную к защитному корпусу, устройство ионизации потока газовых частиц, прикрепленное со стороны фокусирующей сетки к защитному корпусу, в защитном корпусе установлен фотоэлектронный умножитель, а на контролируемой поверхности космического аппарата установлен пьезодатчик, соединенный с помощью усилителя с устройством формирования сигнала, согласно изобретению на поверхности космического аппарата установлены измерительные антенны не менее трех штук, которые дополнительно снабжены антенными усилителями, соединенными с устройством формирования сигнала.
Измерительных антенн должно быть не менее трех штук, так как для определения вектора скорости в декартовой системе координат необходимо произвести не менее трех измерений.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата ионосферы содержит приемник ионов 1, металлическую сетку 2, заряженную до потенциала - 300 В, устройство для передачи данных на Землю 3 (спутниковый модем), ионизующее устройство 4, антенну 5, устройство формирования сигнала 6, защитный корпус 7, пьезодатчик 8, усилитель 9, фотоэлектронный умножитель 10, измерительные антенны 11, 12, 13, антенные усилители 14, 15, 16.
Принцип работы устройства следующий. При совпадении микрометеороида с контролируемой поверхностью КА, в месте контакта образуется плазма, ионы которой попадают на приемник ионов 1, сбор их осуществляется за счет напряжения на приемнике, равном - 350 В относительно мишени. С целью увеличения поверхности сбора ионов приемником используется металлическая сетка 2, заряженная до - 300 В. Дальше происходит процесс ионизации окружающего пространства с помощью ионизующего устройства 4. В случае пробоя поверхности космического аппарата из него начинает выходить поток воздуха, который ионизуется устройством 4 и собирается приемником ионов. Пьезодатчик 8 срабатывает только тогда, когда происходит удар по поверхности космического аппарата. Далее сигнал с пьезодатчика 8 через усилитель 9 поступает на устройство формирования сигнала 6. Фотоэлектронный умножитель 10 регистрирует вспышку, образующуюся при соударении высокоскоростной частицы с поверхностью космического аппарата от разряда на поверхности космического аппарата. Устройство формирования сигнала 6 обрабатывает информацию с приемника ионов и пьезодатчика в форму, удобную для передачи через спутниковый модем 3. Спутниковый модем 3 и антенна 5 передают обработанный сигнал на наземный пункт связи. Пылевые частицы, находящиеся на околоземной орбите, обычно заряжены до определенного электрического потенциала. При подлете к поверхности КА на измерительные антенны 11, 12, 13 наводится импульс тока, который усиливается антенными усилителями 14, 15, 16 и подается на вход устройства формирования сигнала. На основе данных с усилителей 14. 15, 16 (по заранее оттарированным характеристикам, полученным в лабораторных условиях) производится корреляция полученных данных с вектором скорости высокоскоростной частицы до удара с поверхностью КА.
Преимуществом данного устройства по сравнению с другими аналогичными устройствами является то, что оно позволяет контролировать поверхность космического аппарата и измерять вектор скорости высокоскоростных пылевых частиц, при этом не мешая его работе.
Claims (1)
- Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата, содержащее приемник ионов, установленный на расстоянии от контролируемой поверхности космического аппарата, спутниковый модем, устройство формирования сигнала, при этом спутниковый модем, устройство формирования сигналов и приемников ионов заключены в одном защитном корпусе, вход приемника ионов соединен с устройством формирования сигнала, выход которого соединен со входом спутникового модема, соединенного с антенной, фокусирующую сетку, прикрепленную к защитному корпусу, устройство ионизации потока газовых частиц, прикрепленное со стороны фокусирующей сетки к защитному корпусу, в защитном корпусе установлен фотоэлектронный умножитель, а на поверхности контролируемой поверхности космического аппарата установлен пьезодатчик, соединенный с помощью усилителя с устройством формирования сигнала, отличающееся тем, что на поверхности космического аппарата установлены измерительные антенны не менее трех штук и дополнительно снабжено антенными усилителями, соединенными с устройством формирования сигнала.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013132221/28A RU2540066C1 (ru) | 2013-07-11 | 2013-07-11 | Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата (ка) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013132221/28A RU2540066C1 (ru) | 2013-07-11 | 2013-07-11 | Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата (ка) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013132221A RU2013132221A (ru) | 2015-01-20 |
| RU2540066C1 true RU2540066C1 (ru) | 2015-01-27 |
Family
ID=53280728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013132221/28A RU2540066C1 (ru) | 2013-07-11 | 2013-07-11 | Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата (ка) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2540066C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2691657C1 (ru) * | 2018-07-19 | 2019-06-17 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата (КА) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210065C2 (ru) * | 2000-07-20 | 2003-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В.Хруничева" | Система контроля технического состояния корпуса объекта |
| GB2435519A (en) * | 2006-02-14 | 2007-08-29 | Boeing Co | Capacitive sensor for sensing structural damage |
| RU2479829C1 (ru) * | 2011-10-28 | 2013-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата (ка) |
-
2013
- 2013-07-11 RU RU2013132221/28A patent/RU2540066C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210065C2 (ru) * | 2000-07-20 | 2003-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В.Хруничева" | Система контроля технического состояния корпуса объекта |
| GB2435519A (en) * | 2006-02-14 | 2007-08-29 | Boeing Co | Capacitive sensor for sensing structural damage |
| RU2479829C1 (ru) * | 2011-10-28 | 2013-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата (ка) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2691657C1 (ru) * | 2018-07-19 | 2019-06-17 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата (КА) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013132221A (ru) | 2015-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Surkov et al. | Underlying mechanisms of transient luminous events: a review | |
| WO2008127442A2 (en) | High z material detection system and method | |
| RU2015118456A (ru) | Устройство для обнаружения ионного тока | |
| RU2479829C1 (ru) | Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата (ка) | |
| Estacio et al. | Dust and atmospheric influence on plasma properties observed in light gas gun hypervelocity impact experiments | |
| Füllekrug et al. | Energetic charged particles above thunderclouds | |
| CN111948698B (zh) | 一种星载中能质子探测器 | |
| RU2418305C1 (ru) | Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата (ка) | |
| US20230029942A1 (en) | Charged-particle trajectory measurement apparatus and charged-particle trajectory measurement method | |
| RU2540066C1 (ru) | Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата (ка) | |
| Hew et al. | Hypervelocity impact flash expansion geometry under various spacecraft surface electrical conditions | |
| US10578535B2 (en) | Method and device for determining the density of rocky volumes or artificial buildings | |
| CN105738941B (zh) | 一种基于静电偏转的空间能量粒子的能谱测量装置 | |
| Nagi et al. | Ionizing radiation generated by the electrical discharges from medium and high voltage in the air | |
| RU2014121092A (ru) | Диагностический способ и устройство для определения характеристик нейтрального пучка и управления процессом с их помощью | |
| Dudnik et al. | High-sensitivity STEP-F spectrometer-telescope for high-energy particles of the CORONAS-PHOTON satellite experiment | |
| CN104697731A (zh) | 用于检测空间站舱体的空气泄漏的设备 | |
| RU2691657C1 (ru) | Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата (КА) | |
| Menicucci et al. | In-flight and post-flight impact data analysis from DEBIE2 (debris-in-orbit-evaluator) on board of ISS | |
| Johnson et al. | Detection and analysis of RF data from hypervelocity impacts | |
| RU2348949C1 (ru) | Детектор микрометеороидных и техногенных частиц | |
| Conte et al. | First track-structure measurements of 20 MeV protons with the STARTRACK apparatus | |
| CN109655929B (zh) | 一种基于pgnaa技术的地雷位置精确确定方法 | |
| Otto et al. | Application and calibration of a simple position detector for a dust accelerator | |
| Green et al. | The solar particle access model (spam): A new tool for monitoring solar energetic particle impacts to satellite operations |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150712 |