RU2597028C1 - Method of scanning space between the sun and the earth, not available for observation of optical devices located on ground and on earth orbits due to their illumination of the sun with spacecraft arranged at the orbit of the earth at a constant distance from the earth - Google Patents
Method of scanning space between the sun and the earth, not available for observation of optical devices located on ground and on earth orbits due to their illumination of the sun with spacecraft arranged at the orbit of the earth at a constant distance from the earth Download PDFInfo
- Publication number
- RU2597028C1 RU2597028C1 RU2015114334/28A RU2015114334A RU2597028C1 RU 2597028 C1 RU2597028 C1 RU 2597028C1 RU 2015114334/28 A RU2015114334/28 A RU 2015114334/28A RU 2015114334 A RU2015114334 A RU 2015114334A RU 2597028 C1 RU2597028 C1 RU 2597028C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- earth
- spacecraft
- cone
- sun
- available space
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Image Processing (AREA)
Abstract
Description
Способ обзора космического пространства между Солнцем и Землей, недоступного для наблюдения оптическими средствами, находящимися на Земле и на околоземных орбитах, из-за их засветки Солнцем, с космического аппарата, размещенного на орбите Земли на постоянном расстоянии от Земли.A way to review the space between the Sun and the Earth, inaccessible for observation by optical means located on the Earth and in near-Earth orbits, due to their exposure to the Sun, from a spacecraft placed in the Earth’s orbit at a constant distance from the Earth.
Целью настоящего изобретения является обнаружение и наблюдение небесных тел в области космического пространства между Солнцем и Землей с КА, размещенного на орбите Земли на постоянном расстоянии от Земли, с высокой оперативностью обнаружения опасных небесных тел (астероидов и комет).The aim of the present invention is the detection and observation of celestial bodies in the space between the Sun and the Earth from a spacecraft placed in the Earth’s orbit at a constant distance from the Earth, with high speed of detection of dangerous celestial bodies (asteroids and comets).
Изобретение включает способ обзора космического пространства между Солнцем и Землей, недоступного для наблюдения оптическими средствами, находящимися на Земле и на околоземных орбитах, из-за их засветки Солнцем, для обнаружения небесных тел с одного или двух космических аппаратов, расположенных на орбите Земли на постоянном расстоянии от нее. Один космический аппарат располагается впереди Земли, а другой - позади.The invention includes a method for viewing outer space between the Sun and the Earth, inaccessible for observation by optical means located on the Earth and in near-Earth orbits, due to their exposure to the Sun, for detecting celestial bodies from one or two spacecraft located in the Earth’s orbit at a constant distance from her. One spacecraft is in front of the Earth, and the other behind.
Известны способы обзора небесной сферы, включающие в себя и обзор космического пространства между Солнцем и Землей, которые можно рассматривать как аналоги настоящего изобретения.Known methods for viewing the celestial sphere, including a review of outer space between the Sun and the Earth, which can be considered as analogues of the present invention.
В [1] предлагается осматривать сферу вокруг Земли диаметром 2,6 миллионов километров двумя космическими телескопами, установленными в точках Лагранжа L4 и L5.In [1], it is proposed to examine the sphere around the Earth with a diameter of 2.6 million kilometers with two space telescopes installed at the Lagrange points L4 and L5.
В [2] описан способ осмотра окрестностей Земли из точки Лагранжа L1.In [2], a method for exploring the Earth's surroundings from the Lagrange point L1 is described.
Статьи [3], [4] и [5] содержат описание барьерной зоны вокруг Земли, создаваемой вращающимися полями телескопов, установленных впереди и позади Земли на ее орбите.Articles [3], [4] and [5] contain a description of the barrier zone around the Earth created by the rotating fields of telescopes mounted in front of and behind the Earth in its orbit.
В качестве прототипа способа обзора космического пространства между Солнцем и Землей, недоступного для наблюдения оптическими средствами, находящимися на Земле и на околоземных орбитах, принят способ обзора космического пространства, описанный в [6].As a prototype of the method for viewing space between the Sun and the Earth, inaccessible for observation by optical means located on the Earth and in near-Earth orbits, the method for viewing space is described in [6].
Два космических аппарата (КА) 1 и 2, показанные на фиг. 1, размещаются на фиксированных расстояниях от Земли 3 на ее орбите 4 вокруг Солнца 5. КА 1 установлен впереди Земли на удалении от нее 0,3 астрономические единицы (а.е.) (1 а.е. равна 150 миллионов километров), КА 2 установлен позади Земли на удалении 0,15 а.е.Two spacecraft (SC) 1 and 2 shown in FIG. 1, are located at fixed distances from Earth 3 in its
На каждом описанным в прототипе КА установлен телескоп с фотоприемным устройством, представляющим собой прибор с зарядовой связью (ПЗС), работающий в режиме временной задержки и накопления зарядов (ВЗН). Поле зрения телескопа, формируемое ПЗС-линейкой 6 (фиг. 2), имеет размер (6×0,1) градусов и вращается вокруг направления на Землю.Each spacecraft described in the prototype spacecraft has a telescope with a photodetector, which is a charge-coupled device (CCD) operating in the mode of time delay and charge accumulation (WZN). The field of view of the telescope, formed by the CCD-ruler 6 (Fig. 2), has a size (6 × 0.1) degrees and rotates around the direction to the Earth.
При вращении 7, показанном на фиг. 1 и фиг. 2, ПЗС-линейка ориентируется таким образом, что формируется кольцевая полоса сканирования, ширина 8 которой составляет 6 градусов. При этом точечные изображения перемещаются вдоль накопительных столбцов линейки, что обеспечивает возможность реализации режима ВЗН.With
Таким образом, при вращении полей зрения телескопов обоих КА образуется барьерная зона вокруг Земли с угловой шириной 6 градусов, имеющая форму двух конусов с вершинами в точках 1 и 2. Опасное небесное тело, движущееся по траектории 9 столкновения с Землей (фиг. 1) с любой стороны, в том числе со стороны Солнца, неизбежно пересечет барьерную зону.Thus, with the rotation of the fields of view of the telescopes of both SCs, a barrier zone forms around the Earth with an angular width of 6 degrees, having the shape of two cones with vertices at
При выполнении задачи обнаружения опасных небесных тел в области между Солнцем и Землей, недоступной для наблюдения с Земли и с околоземных орбит, указанный прототип обладает следующим недостатком: при вращении поля зрения телескопов сканируют не только область между Солнцем и Землей, недоступную для наблюдения с Земли и с геоцентрических орбит, но и выходят из нее, причем до 70 процентов времени тратится непроизводительно на обзор области космического пространства, которую можно контролировать с Земли и с космических аппаратов, находящихся на околоземных орбитах.When performing the task of detecting dangerous celestial bodies in the area between the Sun and the Earth, inaccessible for observation from the Earth and from near-Earth orbits, this prototype has the following disadvantage: when rotating the field of view of telescopes, not only the area between the Sun and the Earth is inaccessible for observation from the Earth and from geocentric orbits, but also leave it, and up to 70 percent of the time is spent unproductively on the review of the area of outer space, which can be controlled from the Earth and from spacecraft, finding hsya orbiting the Earth.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в обеспечении минимально возможного времени обзора области космического пространства, недоступной для наблюдения с Земли и с околоземных орбит оптической аппаратурой из-за засветки Солнцем.The technical result of the invention is to provide the shortest possible time for viewing an area of outer space inaccessible to observation from the Earth and from near-Earth orbits by optical equipment due to exposure to the Sun.
Указанный технический результат достигается тем, что область наблюдения космического пространства, которую невозможно контролировать с Земли 3 и с околоземных орбит, задают в форме конуса с вершиной на Земле и осью, направленной на Солнце (фиг. 3). Угол при вершине конуса находится в диапазоне от 40 градусов до 60 градусов.The indicated technical result is achieved by the fact that the space observation region, which cannot be controlled from Earth 3 and from near-Earth orbits, is set in the form of a cone with a vertex on the Earth and an axis directed to the Sun (Fig. 3). The angle at the top of the cone is in the range from 40 degrees to 60 degrees.
В пределах этого конуса невозможно наблюдение данной области космического пространства между Солнцем и Землей оптическими средствами с Земли и с околоземных орбит.Within this cone, it is impossible to observe a given region of outer space between the Sun and the Earth by optical means from the Earth and from near-Earth orbits.
С помощью аппаратуры наблюдения с космического аппарата 1, размещенного на орбите Земли на постоянном расстоянии от Земли, возможно обнаружение небесных тел в пространстве внутри конуса с вершиной на Земле и осью, направленной на Солнце. В дальнейшем это пространство называется доступным пространством внутри контура конуса (фиг. 3). Доступное пространство является двумерным и характеризуется двумя взаимно перпендикулярными угловыми координатами - азимутом и углом места.Using the observation equipment from the
Пунктиром на фиг. 3 показана круговая граница области засветки в плоскости эклиптики, которую невозможно наблюдать из любой точки на орбите Земли с углом засветки ε аппаратуры наблюдения. Радиус 10 этого круга равен радиусу орбиты Земли, умноженному на sinε. В трехмерном пространстве область засветки является сферой того же радиуса, вокруг которой описан конус. То обстоятельство, что наблюдение небесной сферы производится также с околоземных орбит, мало сказывается на размерах и конфигурации конуса. Поскольку удаление околоземных орбит от центра Земли не превышает (40-50) тысяч километров, это удаление можно рассматривать как пренебрежимо малую величину по сравнению с дальностью до Солнца 150 миллионов километров.The dotted line in FIG. Figure 3 shows the circular boundary of the flare region in the ecliptic plane, which cannot be observed from any point in the Earth’s orbit with a flare angle ε of the observation equipment. The
Причем доступное пространство внутри контура конуса, в пределах которого возможно обнаружение небесных тел с космического аппарата 1, ограничивают со стороны Солнца углом засветки Солнцем аппаратуры наблюдения космического аппарата.Moreover, the available space inside the contour of the cone, within which it is possible to detect celestial bodies from the
Производят последовательный обзор полем зрения аппаратуры наблюдения космического аппарата всего доступного пространства внутри контура конуса. При этом задают в зависимости от фона наблюдаемой части небесной сферы время экспозиции для различных положений поля зрения аппаратуры наблюдения космического аппарата внутри контура конуса. Регистрируют полученную информацию и передают ее на наземные средства приема информации для последующей обработки.The field of view of the spacecraft observation equipment is sequentially surveyed by the field of view of all available space inside the cone contour. In this case, depending on the background of the observed part of the celestial sphere, the exposure time is set for various positions of the field of view of the equipment for observing the spacecraft inside the contour of the cone. Record the received information and transmit it to the ground-based information receiving means for subsequent processing.
Кроме того, после завершения цикла обзора всего доступного пространства внутри контура конуса продолжают повторные циклы обзора данного пространства, регистрируют полученную информацию и передают ее на наземные средства приема информации для ее последующей обработки, по результатам которой определяют параметры движения обнаруженных небесных тел, в том числе приближающихся к Земле со стороны Солнца.In addition, after completing the review cycle of the entire available space inside the cone contour, repeated review cycles of this space are continued, the received information is recorded and transmitted to ground-based information reception facilities for its subsequent processing, the results of which determine the motion parameters of the detected celestial bodies, including those approaching to Earth from the sun.
Кроме того, на гелиоцентрической орбите располагают два космических аппарата - один впереди Земли, второй позади нее, при этом каждый космический аппарат осматривает все доступное пространство внутри контура конуса, заданного для наблюдения данному космическому аппарату.In addition, two spacecraft are placed in a heliocentric orbit - one in front of the Earth and the second behind it, with each spacecraft inspecting all available space inside the contour of the cone specified for observation by this spacecraft.
Существует вариант, в котором обзор всего доступного пространства внутри контура конуса производят в режиме покадровой съемки с заданным временем экспозиции отдельных кадров, которые покрывают все доступное пространство внутри контура конуса, регистрируют полученную информацию и передают ее на наземные средства приема информации для последующей обработки.There is an option in which a review of the entire available space inside the cone contour is carried out in single-frame shooting with a given exposure time of individual frames that cover the entire available space inside the cone contour, register the received information and transmit it to ground-based information receiving means for subsequent processing.
Существует вариант, в котором последовательный обзор всего доступного пространства внутри контура конуса производят в режиме сканирования по полосам с заданной угловой скоростью с использованием матричных приборов с зарядовой связью со считыванием сигналов в режиме с временной задержкой и накоплением, причем задают угловую скорость и направление сканирования и полностью покрывают все доступное пространство полосами сканирования с шириной, определенной размером поля зрения аппаратуры наблюдения космического аппарата, и длиной, ограниченной размером конуса в направлении сканирования, регистрируют полученную при этом информацию и передают ее на наземные средства приема информации для последующей обработки.There is an option in which a sequential review of the entire available space inside the cone contour is carried out in scanning mode in strips with a given angular velocity using charge-coupled matrix devices with reading signals in a mode with a time delay and accumulation, and the angular velocity and scanning direction are set and fully cover all available space with scanning strips with a width determined by the size of the field of view of the spacecraft observation equipment and a length, og ness cone size in the scanning direction thus obtained recorded information and transmitting it to the surface means for receiving the information for subsequent processing.
Существует вариант, в котором при обзоре космического пространства выделяют ограниченную область в доступном пространстве внутри контура конуса и производят наблюдение в пределах этой области.There is an option in which, when reviewing outer space, a limited area is allocated in the available space inside the contour of the cone and observations are made within this area.
Предлагаемый способ обзора космического пространства поясняется чертежами на фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5.The proposed method for viewing outer space is illustrated by the drawings in FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5.
Фиг. 3 изображает геометрию наблюдения космического пространства в проекции на плоскость эклиптики.FIG. 3 depicts the geometry of the observation of outer space in projection onto the plane of the ecliptic.
Фиг. 4 изображает сечение конуса плоскостью, перпендикулярной эклиптике, при заданном азимутальном угле наблюдения.FIG. 4 shows a section of a cone by a plane perpendicular to the ecliptic at a given azimuthal viewing angle.
Фиг. 5 показывает половину контура конуса, в пределах которого аппаратура наблюдения должна обнаруживать астероиды и кометы, сближающиеся с Землей.FIG. 5 shows half the contour of the cone, within which the observation equipment should detect asteroids and comets approaching the Earth.
Способ обзора космического пространства между Солнцем и Землей, недоступного для наблюдения оптическими средствами, находящимися на Земле и на околоземных орбитах, из-за их засветки Солнцем, с космического аппарата, размещенного на орбите Земли на постоянном расстоянии от Земли, реализуется следующим образом.The way to review the space between the Sun and the Earth, inaccessible for observation by optical means located on the Earth and in near-Earth orbits, due to their exposure to the Sun, from a spacecraft placed in the Earth’s orbit at a constant distance from the Earth, is implemented as follows.
Космический аппарат выводится на орбиту Земли 4, например, в точки Лагранжа L4, L5 или в менее удаленную от Земли точку ее орбиты.The spacecraft is launched into the orbit of Earth 4, for example, to the Lagrange points L4, L5 or to a point in its orbit less remote from the Earth.
В качестве примера применения предлагаемого способа обзора космического пространства рассмотрен вариант размещения космического аппарата на орбите Земли на постоянном расстоянии впереди Земли.As an example of the application of the proposed method for the review of outer space, the option of placing a spacecraft in orbit of the Earth at a constant distance in front of the Earth is considered.
В нижеприведенных расчетах удаление космического аппарата 1 от Земли 3 принимается равным 1/3 астрономической единицы, то есть 50 миллионов километров. На таком расстоянии существующие радиолинии обеспечат управление КА и передачу на Землю получаемой информации. Угол засветки ε аппаратуры наблюдения как на Земле 3 и околоземных орбитах, так и на космическом аппарате 1 принимается равным 30 градусам.In the calculations below, the removal of
Для реализации предлагаемого способа производят последовательный обзор полем зрения аппаратуры наблюдения космического аппарата 1 всего доступного пространства внутри контура конуса между Землей 3 и Солнцем 5.To implement the proposed method, a consistent review is made by the field of view of the observation equipment of the
Угол при вершине этого конуса определяется углом ε засветки аппаратуры наблюдения на Земле и на околоземных орбитах и составляет 2ε.The angle at the apex of this cone is determined by the angle ε of illumination of the observation equipment on the Earth and in near-earth orbits and is 2ε.
Для оценки в квадратных градусах наблюдаемой площади внутри контура конуса, подлежащей контролю с КА, необходимо рассчитать угловые границы наблюдаемого с КА контура конуса на расчетной небесной сфере, в центре которой находится КА. При этом используется следующая система угловых координат, характеризующих контур конуса:To estimate the square in degrees of the observed area inside the cone contour to be controlled from the spacecraft, it is necessary to calculate the angular boundaries of the cone contour observed from the spacecraft on the calculated celestial sphere in the center of which the spacecraft is located. In this case, the following system of angular coordinates characterizing the contour of the cone is used:
- азимутальный угол α, отсчитываемый в плоскости эклиптики от направления перпендикуляра, опущенного от КА1 на линию Земля - Солнце в точку 11;- azimuthal angle α, measured in the ecliptic plane from the direction of the perpendicular dropped from KA1 to the Earth - Sun line at
- угол места β от плоскости эклиптики до точки наблюдаемого контура конуса, отсчитываемый на данном азимуте α в плоскости, перпендикулярной эклиптике.- elevation angle β from the plane of the ecliptic to the point of the observed contour of the cone, measured at a given azimuth α in the plane perpendicular to the ecliptic.
Ввиду симметрии наблюдаемого контура конуса для северной и южной полусфер относительно эклиптики далее рассматривается только контур конуса в северной полусфере.In view of the symmetry of the observed cone contour for the northern and southern hemispheres relative to the ecliptic, only the cone contour in the northern hemisphere is considered below.
Сектор азимутальных углов α наблюдения области подлета астероидов и комет от Солнца к Земле в плоскости эклиптики в данном расчете принимается в интервале от направления из точки нахождения КА 1 в точку 3 до направления 12 (фиг. 3), характеризующего границу недоступности для наблюдения с КА 1. Очевидно, что в этом интервале сечения конуса с вершиной в точке 3 являются эллиптическими. На фиг. 4 показано сечение конуса при азимутальном угле α. Для этого сечения рассчитывается угол места β, характеризующий верхнюю касательную, проведенную из точки нахождения КА 1 к эллипсу 13.The sector of azimuthal angles α of observation of the region of approach of asteroids and comets from the Sun to the Earth in the ecliptic plane in this calculation is taken in the interval from the direction from the location of
Таким образом, получена функциональная зависимость β(α), представляющая границу контура конуса, недоступного для наблюдений с Земли 3, но хорошо наблюдаемого сбоку из точки нахождения КА 1. Эта зависимость показана на фиг. 5.Thus, a functional dependence β (α) was obtained, which represents the boundary of the contour of the cone, inaccessible to observations from Earth 3, but well observed from the side of the
Следует отметить, что при наблюдении из точки нахождения КА 1 в направлениях, не лежащих в плоскости эклиптики, но пересекающих конус, азимуты наблюдения могут превышать азимут предельного направления 12, показанный на фиг. 3. Область таких направлений на фиг. 5 расположена правее вертикальной линии 14 ниже наблюдаемого контура конуса, но выше круга 15 с угловым радиусом, равным углу засветки ε, ограничивающего зону засветки.It should be noted that when observing from the location point of
В рассматриваемом расчетном случае расстояния от Земли 3 и от точки нахождения КА 1 до Солнца 5 составляют 1 а.е., а расстояние от точки нахождения КА 1 до Земли 3 принято равным 1/3 а.е. (фиг. 3). Тогда положение точки нахождения КА 1 относительно линии Земля - Солнце в плоскости эклиптики характеризуется расстоянием М между точками 3 и 11 и расстоянием N между точками 1 и 11. Эти величины составляют М=0,05556 а.е. и N=0,32867 а.е. По ним легко подсчитать азимутальный угол направления на вершину конуса α1=-9,594 градуса. Азимутальный угол направления 12, соответствующий углу ε, равному 30 градусам, засветки Солнцем аппаратуры наблюдения КА 1 в показанной на фиг. 3 плоскости эклиптики составляет α11=40,812 градусов. На фиг. 3 пунктиром показана окружность 16 с радиусом 10, равным 0,5 а.е., касательные к которой, проведенные из любой точки на орбите Земли, в том числе из точки нахождения КА 1 и точки 3, соответствуют углу ε, равному 30 градусам, то есть области засветки аппаратуры наблюдения Солнцем. В трехмерном пространстве область засветки представляет для этих точек сферу того же радиуса.In the considered design case, the distances from the
Как видно из фиг. 3, в секторе азимутальных углов между направлением на точку 3 (α3=-9,594 градуса) и направлением 12 (α12=40,812 градусов) имеют место эллиптические сечения конуса. Пример такого сечения показан на фиг. 4. На ней изображен эллипс 13 в том же масштабе, который использован на фиг. 3. Касательная к этому эллипсу, проведенная из точки нахождения КА 1, характеризует угол места β точки наблюдаемого контура конуса, соответствующей данному азимуту α.As can be seen from FIG. 3, in the sector of azimuthal angles between the direction to point 3 (α 3 = -9.594 degrees) and direction 12 (α 12 = 40.812 degrees) there are elliptical sections of the cone. An example of such a section is shown in FIG. 4. It depicts an
Функциональная зависимость угла места β от азимутального угла α для наблюдаемых из точки нахождения КА 1 точек контура конуса недоступности, для данного расчетного случая показана на фиг. 5. Эта зависимость имеет нелинейный характер. На фиг. 5 вертикальными линиями 17, 14 показаны условные азимутальные границы, в пределах между которыми может подсчитываться площадь участка небесной сферы, подлежащая регулярному контролю из точки нахождения КА 1. От выбранного положения этих азимутальных границ зависят угловая площадь контроля в квадратных градусах, время обзора выбранной части конуса и время предупреждения о возможном столкновении с обнаруженным небесным телом, а также максимальная дальность наблюдения небесных тел, находящихся в трехмерном пространстве внутри выбранной части конуса.The functional dependence of the elevation angle β on the azimuthal angle α for the points of the contour of the inaccessibility cone observed from the location point of
При выбранном интервале азимутов наблюдения из точки нахождения КА 1 от α=0 градусов (линия 17 на фиг. 5) до α=40 градусов (линия 14 на фиг. 5) площадь, подлежащая контролю, составляет в северной полусфере (600-800) квадратных градусов, а общая площадь в обеих полусферах (1200-1600) квадратных градусов. При размерах поля зрения телескопа (3×3) градусов для покрытия этой площади покадровой съемкой требуется (130-180) кадров. Если обзор площади внутри конуса осуществляется сканированием по полосам шириной 3 градуса при поле зрения (3×3) градусов, то для накрытия этой площади с учетом неизбежного перекрытия сканов необходимо 20 сканов с общей длиной (400-500) градусов.For the selected observation azimuth interval from the
Точность определения параметров движения обнаруженного небесного тела будет тем выше, чем больше наблюдаемая дуга его перемещения по небесной сфере, что требует достаточно большого интервала между моментами времени его наблюдений. С другой стороны, из-за большого ожидаемого количества наблюдаемых небесных тел Солнечной системы при большом интервале времени между их наблюдениями невозможна идентификация одних и тех же тел.The accuracy of determining the motion parameters of the detected celestial body will be the higher, the larger the observed arc of its movement in the celestial sphere, which requires a sufficiently large interval between the moments of time of its observation. On the other hand, due to the large expected number of observed celestial bodies of the solar system with a large interval of time between their observations, the identification of the same bodies is impossible.
Как указано в [7, стр. 169], при выполнении требования массовости обслуживания для каталогизации небесных тел необходимо получать изображения всего неба не менее 3 раз в месяц, причем один и тот же участок неба должен осматриваться не менее 4 раз за ночь. Следовательно, интервал времени между наблюдениями одного и того же участка неба, то есть наблюдаемого небесного тела, может составлять около трех часов.As indicated in [7, p. 169], when fulfilling the mass service requirement for cataloging celestial bodies, it is necessary to obtain images of the entire sky at least 3 times a month, and the same part of the sky should be examined at least 4 times per night. Consequently, the time interval between observations of the same part of the sky, that is, an observed celestial body, can be about three hours.
Предложенный способ обзора имеет важное преимущество перед прототипом [6]. Барьерный способ обнаружения любого потенциально опасного небесного тела для выявления степени его опасности предполагает прекращение создание барьера и сосредоточение наблюдения обоих КА на этом небесном теле вплоть до выявления отсутствия опасности столкновения его с Землей. При этом ввиду ожидаемой многочисленности малых потенциально опасных тел Солнечной системы барьерный режим работы прототипа будет постоянно нарушаться.The proposed review method has an important advantage over the prototype [6]. The barrier method of detecting any potentially dangerous celestial body in order to identify its danger involves stopping the creation of a barrier and focusing the observation of both spacecraft on this celestial body until the danger of collision with the Earth is detected. Moreover, due to the expected number of small potentially dangerous bodies of the solar system, the barrier mode of operation of the prototype will be constantly violated.
В предлагаемом способе обзора имеет место регулярный с интервалом в несколько часов просмотр всей конической области космического пространства между Солнцем и Землей или ее ограниченной части, недоступной для наблюдения с Земли и с околоземных орбит, при котором без изменения режима его работы возможно уточнение параметров орбит всех вновь обнаруживаемых небесных тел и выявление наличия или отсутствия опасности столкновения.In the proposed method of review, there is a regular, with an interval of several hours, viewing of the entire conical region of outer space between the Sun and the Earth or its limited part, inaccessible for observation from the Earth and from near-Earth orbits, in which without changing the mode of its operation it is possible to refine the parameters of the orbits of all again detectable celestial bodies and detecting the presence or absence of a collision hazard.
Наблюдение области космического пространства, имеющей форму конуса с вершиной на Земле, осью, направленной на Солнце, и углом при вершине в диапазоне от 40 градусов до 60 градусов, с космического аппарата, размещенного на орбите Земли на постоянном расстоянии от Земли, которую невозможно контролировать с Земли и с околоземных орбит, обеспечит минимизацию времени обзора области космического пространства, недоступной для наблюдения с Земли и с околоземных орбит.Observation of a space region in the form of a cone with a vertex on the Earth, an axis directed to the Sun, and an angle at the apex in the range from 40 degrees to 60 degrees, from a spacecraft placed in the Earth’s orbit at a constant distance from the Earth, which cannot be controlled with Earth and from near-Earth orbits, will minimize the time it takes to view an area of outer space inaccessible to observation from the Earth and from near-Earth orbits.
Полученную в результате обзора информацию регистрируют и передают на наземные средства приема информации для последующей обработки.The information obtained as a result of the review is recorded and transmitted to the ground-based information receiving means for subsequent processing.
Предложенные технические решения имеют преимущество перед известными способами обнаружения астероидов и комет, приближающихся к Земле со стороны Солнца, по совокупности параметров: дальности наблюдения, полноте обзора неконтролируемой с околоземных орбит области между Солнцем и Землей и времени обзора этой области.The proposed technical solutions have an advantage over the known methods for detecting asteroids and comets approaching the Earth from the side of the Sun, in terms of a combination of parameters: the viewing range, the completeness of the field between the Sun and the Earth, uncontrolled from near-earth orbits, and the time of viewing this area.
Источники информацииInformation sources
1. Чубей М.С., Куприянов В.В., Львов В.Н., Цекмейстер С.Д., Бахолдин А.В., Цуканова Г.И., Маркелов С.В., Левко Г.В. Средства, возможности и методы решения задач астероидной и кометной опасности в проекте «Орбитальная звездная стереоскопическая обсерватория». Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. №4. Т. 2. 2013. С. 154-160.1. Chubey M.S., Kupriyanov V.V., Lvov V.N., Tsekmeister S.D., Bakholdin A.V., Tsukanova G.I., Markelov S.V., Levko G.V. Means, capabilities and methods for solving the problems of asteroid and comet hazard in the project “Orbital stereoscopic stelloscopic observatory”. Ecological Bulletin of Scientific Centers of the Black Sea Economic Cooperation.
2. Данхэм Д.У. и др. Метод предупреждения столкновения малых астероидов с Землей. Астрономический вестник. №4. Т. 47. 2013. С. 341-351.2. Dunham D.U. et al. Method for preventing collisions of small asteroids with the Earth. Astronomical Bulletin.
3. Емельянов В.А., Меркушев Ю.К., Успенский Г.Р., Чернова Н.А. Предупреждение о падении опасных небесных тел на Землю с использованием космической системы, состоящей из двух космических телескопов. Космонавтика и ракетостроение. №4 (33). 2003. С. 85-98.3. Emelyanov V. A., Merkushev Yu. K., Uspensky G. R., Chernova N. A. Warning of the fall of dangerous celestial bodies on Earth using a space system consisting of two space telescopes. Space and rocket science. No. 4 (33). 2003.S. 85-98.
4. Емельянов В.А., Меркушев Ю.К. Точность определения орбит малых ОНТ с помощью двух космических телескопов, размещаемых на орбите Земли. Сборник трудов конференции «Околоземная астрономия - 2005». Казань. 2006. С. 102-108.4. Emelyanov V.A., Merkushev Yu.K. The accuracy of determining the orbits of small ONTs using two space telescopes placed in the orbit of the Earth. Proceedings of the conference "Near-Earth Astronomy - 2005". Kazan. 2006.S. 102-108.
5. Емельянов В.А., Меркушев Ю.К., Лукьященко В.И., Успенский Г.Р. Результаты имитационного моделирования захвата опасных небесных тел полями зрения космических телескопов. Сборник трудов конференции «Околоземная астрономия - 2005». Казань. 2006. С. 109-116.5. Emelyanov V.A., Merkushev Yu.K., Lukyashchenko V.I., Uspensky G.R. Simulation results of the capture of dangerous celestial bodies by the fields of view of space telescopes. Proceedings of the conference "Near-Earth Astronomy - 2005". Kazan. 2006.S. 109-116.
6. Емельянов В.А. Перспективы использования космических телескопов для обнаружения малых опасных небесных тел и определения параметров их движения. Космонавтика и ракетостроение. №2 (51). 2008. С. 117-122.6. Emelyanov V.A. Prospects for using space telescopes to detect small dangerous celestial bodies and determine their motion parameters. Space and rocket science. No. 2 (51). 2008.S. 117-122.
7. Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра / под ред. Б.М. Шустова, Л.В. Рыхловой. М.: Физматлит.2010. С. 169.7. Asteroid-comet hazard: yesterday, today, tomorrow / ed. B.M. Shustova, L.V. Rykhlova. M .: Fizmatlit. 2010. S. 169.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015114334/28A RU2597028C1 (en) | 2015-04-17 | 2015-04-17 | Method of scanning space between the sun and the earth, not available for observation of optical devices located on ground and on earth orbits due to their illumination of the sun with spacecraft arranged at the orbit of the earth at a constant distance from the earth |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015114334/28A RU2597028C1 (en) | 2015-04-17 | 2015-04-17 | Method of scanning space between the sun and the earth, not available for observation of optical devices located on ground and on earth orbits due to their illumination of the sun with spacecraft arranged at the orbit of the earth at a constant distance from the earth |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2597028C1 true RU2597028C1 (en) | 2016-09-10 |
Family
ID=56892924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015114334/28A RU2597028C1 (en) | 2015-04-17 | 2015-04-17 | Method of scanning space between the sun and the earth, not available for observation of optical devices located on ground and on earth orbits due to their illumination of the sun with spacecraft arranged at the orbit of the earth at a constant distance from the earth |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2597028C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111561925A (en) * | 2020-05-15 | 2020-08-21 | 北京天工科仪空间技术有限公司 | Method, device and equipment for determining in-out ground shadow area of space target |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2014252C1 (en) * | 1991-06-28 | 1994-06-15 | Научно-производственное объединение им.С.А.Лавочкина | Method of mapping the celestial sphere and spacecraft for its realization |
| US5512743A (en) * | 1994-01-25 | 1996-04-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Space-based asteroid detection and monitoring system |
| RU2354590C2 (en) * | 2006-09-06 | 2009-05-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Method of controlling orientation of geostationary spacecraft equipped with beacon |
-
2015
- 2015-04-17 RU RU2015114334/28A patent/RU2597028C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2014252C1 (en) * | 1991-06-28 | 1994-06-15 | Научно-производственное объединение им.С.А.Лавочкина | Method of mapping the celestial sphere and spacecraft for its realization |
| US5512743A (en) * | 1994-01-25 | 1996-04-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Space-based asteroid detection and monitoring system |
| RU2354590C2 (en) * | 2006-09-06 | 2009-05-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Method of controlling orientation of geostationary spacecraft equipped with beacon |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Емельянов В.А. Перспективы использования космических телескопов для обнаружения малых опасных небесных тел и определения параметров их движения. Космонавтика и ракетостроение. 2 (51). 2008. С. 117-122. * |
| Емельянов В.А. Перспективы использования космических телескопов для обнаружения малых опасных небесных тел и определения параметров их движения. Космонавтика и ракетостроение. 2 (51). 2008. С. 117-122. Емельянов В.А., Меркушев Ю.К., Лукьященко В.И., Успенский Г.Р. Результаты имитационного моделирования захвата опасных небесных тел полями зрения космических телескопов. Сборник трудов конференции "Околоземная астрономия - 2005". Казань. 2006. С. 109-116. * |
| Емельянов В.А., Меркушев Ю.К., Лукьященко В.И., Успенский Г.Р. Результаты имитационного моделирования захвата опасных небесных тел полями зрения космических телескопов. Сборник трудов конференции "Околоземная астрономия - 2005". Казань. 2006. С. 109-116. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111561925A (en) * | 2020-05-15 | 2020-08-21 | 北京天工科仪空间技术有限公司 | Method, device and equipment for determining in-out ground shadow area of space target |
| CN111561925B (en) * | 2020-05-15 | 2023-03-31 | 北京天工科仪空间技术有限公司 | Method, device and equipment for determining in-out ground shadow area of space target |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9067693B2 (en) | Monitoring objects orbiting earth using satellite-based telescopes | |
| US11125562B2 (en) | Navigation system with monocentric lens and curved focal plane sensor | |
| RU2517800C1 (en) | Method of coelosphere coverage from space craft for surveillance of celestial bodies and coelosphere coverage space system for surveillance of celestial bodies and detection of solar system bodies to this end | |
| CN105827310B (en) | A kind of optical antenna for multipoint laser communication based on wide-angle beam expanding lens | |
| CN102927982A (en) | Double-spectrum autonomous navigation sensor and design method of double-spectrum autonomous navigation sensor | |
| Laas-Bourez et al. | A robotic telescope network for space debris identification and tracking | |
| JP3548998B2 (en) | Method and apparatus for automatic monitoring and detection of flying objects | |
| RU2597028C1 (en) | Method of scanning space between the sun and the earth, not available for observation of optical devices located on ground and on earth orbits due to their illumination of the sun with spacecraft arranged at the orbit of the earth at a constant distance from the earth | |
| RU2573509C1 (en) | Monitoring of asteroid-comet danger | |
| Bisikalo et al. | Perspectives for Distributed Observations of Near-Earth Space Using a Russian–Cuban Observatory | |
| RU82678U1 (en) | OBSERVING SYSTEM FOR SPACE OBJECTS | |
| RU2610066C1 (en) | Space system for viewing celestial sphere for observing celestial objects and detecting celestial bodies - asteroids and comets - hazardous for earth | |
| Liebe et al. | Spacecraft hazard avoidance utilizing structured light | |
| Drake | Stars as gravitational lenses | |
| Habbit Jr et al. | Utilization of flash ladar for cooperative and uncooperative rendezvous and capture | |
| RU2621464C1 (en) | Space celestial vault surveillance system for celestial bodies detection | |
| CN115563437B (en) | Three-dimensional sensing method for GEO space debris by sun synchronous orbit observation platform | |
| Ruprecht et al. | SST asteroid search performance 2014–2017 | |
| RU2660090C1 (en) | Method of the celestial sphere space surveillance system for approaching from the sun celestial bodies detection and threatening collision with the earth | |
| Barabanov et al. | Detecting large bodies in meteor streams outside the Earth's atmosphere | |
| Dai et al. | Camera selection for unmanned helicopter power line inspection | |
| Solomatin | A panoramic video camera | |
| Shugarov et al. | Space system for detecting hazardous celestial bodies approaching earth from the daytime sky (SODA) | |
| Shugarov et al. | On the concept of a low-cost space system for detecting hazardous celestial bodies | |
| De Santis et al. | A New Debris Detection Algorithm for Orbiting Solar Telescopes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |