RU2621464C1

RU2621464C1 - Space celestial vault surveillance system for celestial bodies detection

Info

Publication number: RU2621464C1
Application number: RU2015151885A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Георгиевич Алыбин; Алексей Михайлович Белый; Николай Николаевич Булгаков; Константин Сергеевич Ёлкин; Владимир Алексеевич Емельянов; Пётр Николаевич Ермаков; Андрей Игоревич Захаров; Владимир Александрович Ивасик; Юрий Павлович Кулешов; Виктор Порфирьевич Мисник; Петр Яковлевич Носатенко; Александр Петрович Полуян; Михаил Евгеньевич Прохоров; Лидия Васильевна Рыхлова; Борис Михайлович Шустов; Юрий Павлович Яковенко
Original assignee: Открытое акционерное общество "Корпорация космических систем специального назначения "Комета"
Priority date: 2015-12-03
Filing date: 2015-12-03
Publication date: 2017-06-06

Abstract

FIELD: aviation.

SUBSTANCE: system includes one or more spacecraft, positioned in the orbit of the Earth at a constant distance from it, and land tools of control, reception of information from the spacecraft and processing the received information. Spacecrafts carry out constant surveillance of the part of outer space between the Sun and the Earth, which is due to Sun exposure is not available for observation from the Earth and near-earth orbits. This space represents a cone with its apex on Earth, with an axis directed towards the Sun, and the angle at the top equal to the Sun angle of optical sensors placed on the Earth and on near-earth orbits. Land control and navigation center (LCNC) generates and transmits control commands, outer space scanning software and times of radiovisibility with ground equipment for information reception on spacecraft. Spacecraft (spacecrafts) daily on intervals of radiovisibility time of ground equipment transmits on it the information received both in real time and saved in observations outside of radiovisibility intervals. Ground information processing center, which is part of the LCNC, carries out the processing of information received, and produces the final information about detected celestial bodies. In case of detection of potentially dangerous celestial bodies LCNC produces through block of connection with subscribers of the system in a consistent format this information to organs of government, EMERCOM and other organizations belonging to outside party of proposed space system. This space system can also be used to conduct astronomical research.

EFFECT: enhancing functional capacity.

3 cl 7 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к космической технике.The present invention relates to space technology.

Целью изобретения является обнаружение опасных для Земли небесных тел Солнечной системы (астероидов и комет), приближающихся к Земле со стороны Солнца, определение степени их опасности для Земли и заблаговременная выдача предупреждения о предстоящем столкновении для предотвращения столкновения и/или принятия мер по уменьшению наносимого ущерба.The aim of the invention is to detect the celestial bodies of the solar system (asteroids and comets) dangerous for the Earth, approaching the Earth from the side of the Sun, determine the degree of their danger to the Earth and give an early warning of an impending collision to prevent a collision and / or take measures to reduce damage.

Изобретение представляет собой космическую систему для обнаружения небесных тел Солнечной системы (астероидов и комет) с блеском не слабее 25 звездной величины, приближающихся к Земле со стороны Солнца в области космического пространства между Солнцем и Землей, недоступной для наблюдения с Земли и с околоземных орбит из-за засветки оптической аппаратуры Солнцем.The invention is a space system for detecting celestial bodies of the solar system (asteroids and comets) with a brilliance no weaker than 25 magnitude, approaching the Earth from the side of the Sun in the space between the Sun and the Earth, inaccessible for observation from the Earth and from near-Earth orbits from for exposure to optical equipment by the Sun.

Известны системы с космическими аппаратами, способными наблюдать астероиды в околоземной области, которые можно рассматривать как аналоги настоящего изобретения.Known systems with spacecraft capable of observing asteroids in the near-Earth region, which can be considered as analogues of the present invention.

Космический аппарат Спитцера [1] был выведен в 2003 году на гелиоцентрическую орбиту. Он обращается вокруг Солнца по земной орбите на расстоянии 0,1 астрономической единицы (а.е.) позади Земли. Спитцер способен отслеживать объекты, перемещающиеся по небесной сфере. Однако Спитцер способен работать, отвернувшись от Солнца не менее чем на 80°, т.е. не может наблюдать почти все пространство между Землей и Солнцем.Spitzer's spacecraft [1] was launched in 2003 to a heliocentric orbit. It revolves around the Sun in Earth orbit at a distance of 0.1 astronomical units (AU) behind the Earth. Spitzer is able to track objects moving around the celestial sphere. However, Spitzer is able to work by turning away from the Sun by at least 80 °, i.e. cannot observe almost the entire space between the Earth and the Sun.

Космический аппарат WISE (широкоугольный инфракрасный исследователь) [2], запущенный в 2003 году на солнечно-синхронную орбиту для составления каталога инфракрасных источников излучения, способен обнаруживать астероиды. Но он наблюдает под прямым углом от Солнца и не охватывает область внутри орбиты Земли.The WISE spacecraft (wide-angle infrared explorer) [2], launched in 2003 in a solar-synchronous orbit to compile a catalog of infrared radiation sources, is capable of detecting asteroids. But he observes at right angles from the Sun and does not cover the area inside the Earth’s orbit.

В проекте NEO SURVEY [3] представлен ряд вариантов запуска оптических и инфракрасных космических телескопов на орбиту Венеры в точку от 0,6 до 0,8 а.е. позади нее для заполнения каталога потенциально-опасных астероидов размером 140 м и более. Один из вариантов за 8 лет сможет обнаружить 80% таких астероидов. Эти телескопы способны обнаруживать объекты с блеском до 23-26 звездной величины. Телескопы будут иметь срок службы 10 лет и смогут осматривать область космического пространства между Землей и Солнцем, недоступную для наблюдения с Земли и околоземных орбит. Однако из-за разницы периодов обращения Земли и Венеры (и телескопа на фиксированном или медленно меняющемся расстоянии от Венеры) будут возникать календарные интервалы, когда околосолнечная область заслонит Землю, что не позволит гарантированно решать задачу оперативного обнаружения опасных небесных тел.The NEO SURVEY project [3] presents a number of options for launching optical and infrared space telescopes into the orbit of Venus at a point from 0.6 to 0.8 a.u. behind it to fill out a catalog of potentially dangerous asteroids of 140 m or more in size. One of the options for 8 years will be able to detect 80% of such asteroids. These telescopes are capable of detecting objects with a brightness of up to 23-26 magnitude. Telescopes will have a life of 10 years and will be able to inspect the area of outer space between the Earth and the Sun, inaccessible for observation from the Earth and near-Earth orbits. However, due to the difference in the periods of revolution of the Earth and Venus (and the telescope at a fixed or slowly varying distance from Venus), calendar intervals will occur when the near-solar region obscures the Earth, which will not make it possible to solve the problem of operational detection of dangerous celestial bodies.

Общим недостатком перечисленных выше космических систем-аналогов является большая длительность обзора небесной сферы. Эти аналоги неспособны обеспечить оперативное обнаружение опасных для Земли небесных тел, летящих со стороны Солнца, поскольку время их подлета к Земле в области, недоступной для наблюдений с Земли и с околоземных орбит, гораздо меньше времени обзора всей небесной сферы.A common drawback of the above-mentioned space analog systems is the long duration of the review of the celestial sphere. These analogs are unable to provide prompt detection of celestial bodies dangerous to the Earth flying from the side of the Sun, since the time of their approach to the Earth in an area inaccessible to observations from the Earth and from near-Earth orbits is much shorter than the time of the entire sky.

Существует предложение российских специалистов по обнаружению опасных небесных тел в области космического пространства, недоступной для наблюдения с Земли и с околоземных орбит. В статье [4] предлагается разместить два космических аппарата (КА) на орбите Земли в точках Лагранжа L4 и L5. Телескопы этих КА имеют круглое поле зрения с угловым диаметром I°, что формирует обозреваемую сферу вокруг Земли с диаметром 0,017 а.е.=2,618 млн км. Радиус контролируемой сферы составляет лишь 1,31 млн км. При средней ожидаемой скорости сближения астероидов с Землей 20 км/с это расстояние будет пройдено за ~18 часов. Этого времени недостаточно для измерения параметров орбитального движения астероида, определения степени его опасности и организации противодействия. Как указано в [5], для выявления потенциально опасного небесного тела необходимо его наблюдение на дуге длительностью 2 суток.There is a proposal by Russian experts to detect dangerous celestial bodies in the field of outer space, inaccessible for observation from the Earth and from near-earth orbits. In the article [4], it is proposed to place two spacecraft (SC) in the Earth’s orbit at the Lagrange points L4 and L5. The telescopes of these spacecraft have a round field of view with an angular diameter of I °, which forms the observed sphere around the Earth with a diameter of 0.017 AU = 2.618 million km. The radius of the controlled sphere is only 1.31 million km. With an average expected speed of approach of asteroids to the Earth of 20 km / s, this distance will be covered in ~ 18 hours. This time is not enough to measure the parameters of the orbital motion of the asteroid, determine the degree of its danger and organize the reaction. As indicated in [5], to identify a potentially dangerous celestial body, it is necessary to observe it on an arc lasting 2 days.

В качестве прототипа принята описанная в патенте РФ №2517800 [6] космическая система обзора небесной сферы для наблюдения небесных объектов и обнаружения тел Солнечной системы.As a prototype, the space system for viewing the celestial sphere for observing celestial objects and detecting bodies of the solar system described in RF patent No. 2517800 [6] was adopted.

В этой космической системе по крайней мере один космический аппарат с аппаратурой наблюдения выводится на геостационарную или близкую к ней геосинхронную орбиту. На КА неподвижно установлена оптическая бортовая аппаратура обнаружения (БАО). КА вращается с заданной угловой скоростью, сканируя небесную сферу полем зрения БАО по участкам больших кругов заданной длины. При этом возникают полосы сканирования с шириной, соответствующей размеру поля зрения БАО. Полосы образуют участок сканирования заданного размера. Участками сканирования покрывают всю небесную сферу за исключением околосолнечной области, представляющей собой круг с угловым радиусом, соответствующим углу засветки БАО Солнцем. Фотоприемное устройство БАО представляет собой мозаику матричных приборов с зарядовой связью (МПЗС), работающих в режиме временной задержки и накопления (ВЗН).In this space system, at least one spacecraft with observation equipment is put into geosynchronous or close to it geosynchronous orbit. Optical airborne detection equipment (BAO) is stationary on the spacecraft. The spacecraft rotates at a given angular velocity, scanning the celestial sphere with a field of view of the BAO along sections of large circles of a given length. In this case, scanning strips with a width corresponding to the size of the BAO field of view arise. The stripes form a scan section of a given size. Scanning sections cover the entire celestial sphere, with the exception of the near-solar region, which is a circle with an angular radius corresponding to the angle of exposure of the BAO by the Sun. The BAO photodetector is a mosaic of charge-coupled matrix devices (MPS) operating in the mode of time delay and accumulation (WZN).

Существенным недостатком данного прототипа является невозможность обнаружения опасных небесных тел, приближающихся к Земле из околосолнечной области.A significant drawback of this prototype is the inability to detect dangerous celestial bodies approaching the Earth from the near-solar region.

Наблюдателю, находящемуся на Земле или околоземных орбитах, при угле ε засветки оптической аппаратуры Солнцем наблюдение космического пространства невозможно в направлениях, отстоящих от Солнца менее чем на угол ε. Радиус околоземных геостационарных и геосинхронных орбит не превышает 45 тыс.км, что пренебрежимо мало по сравнению с расстоянием от Земли до Солнца (1 a.e., приблизительно 150 млн км). Поэтому недоступную для наблюдения с Земли и околоземных орбит область трехмерного космического пространства можно считать круговым конусом с вершиной в центре Земли, с осью, направленной на центр Солнца и с углом при вершине 2ε. В дальнейшем этот конус именуется конусом недоступности (см. фиг. 1).For an observer located on the Earth or near-Earth orbits, at an angle ε of illumination of optical equipment by the Sun, observation of outer space is impossible in directions that are less than an angle ε from the Sun. The radius of near-Earth geostationary and geosynchronous orbits does not exceed 45 thousand km, which is negligible compared to the distance from the Earth to the Sun (1 a.e., approximately 150 million km). Therefore, the region of three-dimensional outer space inaccessible for observation from the Earth and near-Earth orbits can be considered as a circular cone with a vertex in the center of the Earth, with an axis directed to the center of the Sun and with an angle at the vertex of 2ε. In the future, this cone is called the inaccessibility cone (see. Fig. 1).

Технический результат заключается в создании космической системы обзора небесной сферы, осуществляющий обзор только той области небесной сферы, которая недоступна для наблюдения с Земли и с околоземных орбит, на что затрачивается минимальное время.The technical result consists in the creation of a space system for the observation of the celestial sphere, carrying out a survey of only that region of the celestial sphere, which is inaccessible for observation from the Earth and from near-earth orbits, which takes the minimum time.

Указанный технический результат достигается тем, что в космической системе обзора небесной сферы КА с бортовой аппаратурой обнаружения выводится на орбиту Земли впереди нее на расстояние от 40 млн км до 80 млн км. При этом космическая система обзора небесной сферы для обнаружения небесных тел (КСОНС) включает в себя наземный информационно-управляющий центр (НИУЦ), состоящий из центра обработки информации (ЦОИ), блока связи с абонентами системы (БСА) и комплекса управления средствами системы (КУ), в который входит блок подготовки исходных данных для сканирования (БПС) области космического пространства, из-за засветки Солнцем невидимой с Земли и околоземных орбит. Кроме того, в состав КСОНС включены центр управления полетом космических аппаратов (ЦУП) и пункты передачи команд (ППК) и приема информации (ППИ).The indicated technical result is achieved by the fact that in the space system for viewing the celestial sphere, spacecraft with on-board detection equipment are put into the orbit of the Earth in front of it at a distance of 40 million km to 80 million km. At the same time, the space system for the observation of the celestial sphere for the detection of celestial bodies (KSONS) includes a ground-based information management center (NRC), consisting of an information processing center (TSOI), a communication unit with system subscribers (BSA), and a system control complex (KU) ), which includes the block for preparing the initial data for scanning (BPS) of an outer space region due to the exposure of the Sun to the invisible from the Earth and near-Earth orbits. In addition, the Center for Spacecraft Flight Control (MCC) and Command Transmission Points (PPC) and Information Reception (PPI) are included in CSCS.

При этом КА соединен с ППИ радиолинией передачи информации и с ППК радиолинией передачи команд с радиосвязью в интервалах времени, в которых при суточном вращении Земли имеет место прямая радиовидимость КА с ППК и ППИ.At the same time, the spacecraft is connected to the PPI radio information line and to the PPC radio transmission command line with radio communications in time intervals in which the direct radio visibility of the spacecraft with the PPC and PPI takes place during the Earth's daily rotation.

Кроме того, на КА дополнительно установлены блок запоминания и выдачи информации (БЗВИ) и блок формирования параметров наведения оптической оси (БНОО).In addition, an additional unit for storing and issuing information (BZVI) and a unit for generating parameters of pointing the optical axis (BNOO) are additionally installed on the spacecraft.

Вместе с тем выходы НИУЦ соединены с входами ЦУП и ППИ, выходы ППИ соединены с входами НИУЦ и ЦУП, выходы ЦУП соединены с At the same time, the outputs of the NIEC are connected to the inputs of the MCC and PPI, the outputs of the PPI are connected to the inputs of the NIUC and MCC, the outputs of the MCC are connected to

входами НИУЦ, ППК и ППИ, выход ППК соединен с входом ЦУП, а БСА соединен с абонентами системы линиями двусторонней связи.inputs of NIUTs, PPK and PPI, the output of the PPK is connected to the input of the MCC, and the BSA is connected to the system subscribers with two-way communication lines.

Существует вариант, в котором на орбиту Земли впереди нее на расстояние от 40 млн км до 80 млн км выведено не менее двух КА.There is an option in which at least two spacecraft are launched into the Earth’s orbit in front of it at a distance of 40 million km to 80 million km.

Существует вариант, в котором в составе системы используется не менее двух комплектов ППК и ППИ.There is an option in which at least two sets of PPK and PPI are used as part of the system.

Предлагаемая космическая система обзора небесной сферы для обнаружения небесных тел поясняется рисунками на фиг. 1 - фиг. 7.The proposed space system for viewing the celestial sphere for detecting celestial bodies is illustrated by the drawings in FIG. 1 - FIG. 7.

На фиг. 1 показана плоскость эклиптики с круговой орбитой Земли, положения Земли, КА и Солнца, а также границы конуса недоступности для наблюдения с Земли и границы сектора наблюдения КА.In FIG. Figure 1 shows the ecliptic plane with a circular orbit of the Earth, the position of the Earth, the spacecraft and the sun, as well as the boundaries of the inaccessibility cone for observation from the Earth and the boundary of the spacecraft observation sector.

На фиг. 2 показано одно из эллиптических сечений конуса недоступности плоскостью, проходящей через КА и перпендикулярной плоскости эклиптики.In FIG. Figure 2 shows one of the elliptical sections of the inaccessibility cone by a plane passing through the spacecraft and perpendicular to the ecliptic plane.

На фиг. 3 изображена верхняя половина наблюдаемого с КА контура конуса недоступности в виде функциональной зависимости β_max(α), где α - азимут наблюдения в плоскости эклиптики; β - угол места наблюдаемой точки; в том числе β_max - точки контура конуса недоступности.In FIG. Figure 3 shows the upper half of the inaccessibility cone contour observed with a spacecraft in the form of a functional dependence β _max (α), where α is the azimuth of observation in the ecliptic plane; β is the elevation angle of the observed point; including β _max - points of the contour of the inaccessibility cone.

На фиг. 4 и фиг. 5 изображен пример наблюдения астероида, движущегося по догоняющей столкновительной эллиптической траектории соответственно в момент входа астероида в сектор обзора КА за 25 суток до столкновения и в момент за 5 суток до столкновения.In FIG. 4 and FIG. Figure 5 shows an example of observing an asteroid moving along a catching collision elliptical trajectory, respectively, at the moment the asteroid enters the spacecraft viewing sector 25 days before the collision and 5 days before the collision.

На фиг. 6 и фиг. 7 приведены структурные схемы соответственно космического аппарата и космической системы.In FIG. 6 and FIG. 7 shows structural diagrams of a spacecraft and a space system, respectively.

Предлагаемая космическая система для обнаружения небесных тел, приближающихся к Земле со стороны Солнца, включает в себя КА, размещенный на орбите Земли впереди нее на расстоянии от 40 млн км до 80 млн км, с которого большая часть конуса недоступности наблюдается сбоку (см. фиг. 7).The proposed space system for detecting celestial bodies approaching the Earth from the side of the Sun includes a spacecraft placed in orbit of the Earth ahead of it at a distance of 40 million km to 80 million km, from which most of the inaccessibility cone is observed from the side (see Fig. 7).

В состав космической системы входят КА 10, пункт передачи команд (ППК) 32, пункт приема информации (ППИ) 33, центр управления полетом (ЦУП) 34, наземный информационно-управляющий центр НИУЦ 35, и линии связи с абонентами системы. Функции наземного пункта управления, приема и обработки информации в части управления средствами системы разделены между входящим в состав НИУЦ комплексом управления средствами системы КУ 36, центром управления полетом космических аппаратов ЦУП 34 и пунктом передачи команд ППК 32. В части приема и обработки информации соответствующие функции наземного пункта разделены между пунктом приема информации НИИ 33 и входящим в состав НИУЦ центром обработки информации (ЦОИ) 37. Важным отличительным признаком является введение в состав КУ блока подготовки исходных данных для сканирования БПС 38. Этот блок учитывает ограниченность требуемого обзора небесной сферы лишь пределами контура конуса недоступности, наблюдаемого с КА, учитывает специфику сканирования в пределах этого контура и вырабатывает обобщенные параметры сканирования. К ним относятся моменты начала очередного цикла обзора небесной сферы в пределах контура конуса недоступности, моменты начала каждого скана и его параметры: начальные координаты, направление, длина и скорость сканирования. Все эти параметры по линиям связи передаются последовательно через ЦУП 34 и ППК 32 на КА 10.The space system includes spacecraft 10, a command transfer point (PPC) 32, an information reception point (PPI) 33, a flight control center (MCC) 34, a ground-based information and control center NIEC 35, and communication lines with system subscribers. The functions of the ground control point, reception and processing of information in terms of controlling the means of the system are divided between the KU 36 system control complex included in the NIEC, the flight control center of the spacecraft MCC 34 and the command and control transmission point PPK 32. In terms of receiving and processing information, the corresponding functions of the ground paragraphs are divided between the information reception center of the Research Institute 33 and the information processing center (CIO) 37, which is part of the NIEC. An important distinguishing feature is the introduction of the initial data for scanning BTS 38. This block takes into account the limitedness of the required view of the celestial sphere only by the contour of the inaccessibility cone observed from the spacecraft, takes into account the specifics of scanning within this contour and generates generalized scanning parameters. These include the moments of the beginning of the next cycle of the review of the celestial sphere within the contour of the inaccessibility cone, the moments of the beginning of each scan and its parameters: the initial coordinates, direction, length and scanning speed. All these parameters are transmitted through communication lines sequentially through the MCC 34 and PPK 32 to KA 10.

В состав КА 10 входит (см. фиг. 6) БАО 11, блок управления механическим устройством (БУМУ) 13, система управления движением и навигации (СУДН) 16, блок (комплекс) управления сканированием (КУС) 19, блок управления и обработки информации основного фотоприемного устройства (БУОФПУ) 20, блок управления и обработки информации фотоприемных устройств звездных датчиков (БУЗД) 21. В состав БАО входят телескоп 12, механическое устройство перемещения основания (МУПО) 14 и основание 15 с установленными на нем основным фотоприемным устройством (ОФПУ) 17 и фотоприемным устройствомThe composition of the spacecraft 10 includes (see Fig. 6) BAO 11, a control unit for a mechanical device (BUMU) 13, a motion control and navigation system (SUDN) 16, a scan control block (complex) 19, a control and information processing unit the main photodetector (BUOFPU) 20, the control unit and information processing of photodetector devices of star sensors (BUZD) 21. The BAO includes a telescope 12, a mechanical device for moving the base (MUPO) 14 and the base 15 with the main photodetector installed on it (OFPU) 17 and photodetector device

звездных датчиков (ФПУЗД) 18. Кроме того, в состав КА включены приемопередающая аппаратура 24 с передатчиком 25 и приемником 26 и антенно-фидерная система 27 с малонаправленными антеннами (МНА) 28, остронаправленной антенной (ОНА) 29, приводом ОНА 30 и блоком управления приводом ОНА 31.stellar sensors (FPUZD) 18. In addition, the SC includes transceiver equipment 24 with a transmitter 25 and a receiver 26 and an antenna-feeder system 27 with unidirectional antennas (MNA) 28, a highly directional antenna (ONA) 29, an ONA 30 drive, and a control unit drive IT 31.

Вместе с тем в состав КА включены дополнительные блок формирования параметров наведения оптической оси БАО (БНОО) 22 и блок запоминания и выдачи информации (БЗВИ) 23.At the same time, the SC included an additional block for the formation of the parameters for pointing the optical axis of BAO (BNOO) 22 and a block for storing and issuing information (BZVI) 23.

Причем выходы БУОФПУ соединены с входами БЗВИ и передатчика, а выход БЗВИ соединен с входом передатчика.Moreover, the outputs of the BUOFPU are connected to the inputs of the BZVI and the transmitter, and the output of the BZVI is connected to the input of the transmitter.

Кроме того, выходы приемника соединены с входами КУС и БНОО, а выход БНОО соединен с входом КУС (см. фиг. 6).In addition, the outputs of the receiver are connected to the inputs of the KUS and BNOO, and the output of the BNOO is connected to the input of the KUS (see Fig. 6).

Для оценок времени обзора принято, например, что КА установлен на орбите Земли на расстоянии 50 млн км от нее, размер поля зрения БАО 3°×3°, ее проницающая сила 25 звездных величин и скорость сближения небесного тела с Землей 23 км/с. По проведенным оценкам, цикл обзора всей области небесной сферы в пределах контура конуса недоступности и круга засветки может составлять 8-12 часов. При указанной проницающей силе телескопа размер обнаруживаемых астероидов, рассчитанный на основании полуэмпирической формулы определения блеска астероидов ([7], формула 3.6), составляет ~45 м и более. Если форма астероида близка к сферической и его поверхность рассеивает падающее излучение равномерно во всех направлениях, а альбедо больше 0,15, то размер обнаруживаемых астероидов может уменьшиться до 10 м.To estimate the viewing time, it was assumed, for example, that the spacecraft was installed in the Earth’s orbit at a distance of 50 million km from it, the BAO field of view was 3 ° × 3 °, its penetrating power was 25 magnitude, and the speed of approach of the celestial body and the Earth was 23 km / s. According to estimates, the review cycle of the entire region of the celestial sphere within the contour of the inaccessibility cone and the circle of exposure can be 8-12 hours. At the indicated penetrating power of the telescope, the size of the detected asteroids, calculated on the basis of the semi-empirical formula for determining the brightness of asteroids ([7], formula 3.6), is ~ 45 m or more. If the shape of the asteroid is close to spherical and its surface scatters the incident radiation uniformly in all directions, and the albedo is greater than 0.15, then the size of the detected asteroids can be reduced to 10 m.

Время цикла обзора может быть сокращено до 3-4 часов, если ограничить обзор конуса недоступности не зоной засветки, а предельным азимутом обзора, например α≤20°, что эквивалентно максимальному удалению наблюдаемых небесных тел от Земли от 25 до 38 млн км.The viewing cycle time can be reduced to 3-4 hours, if you limit the view of the inaccessibility cone not to the exposure zone, but to the maximum viewing azimuth, for example, α≤20 °, which is equivalent to the maximum distance of the observed celestial bodies from the Earth from 25 to 38 million km.

Ожидаемое время подлета к Земле наблюдаемых небесных тел при этом составит 12-19 суток.The expected time of approaching the Earth of the observed celestial bodies will be 12-19 days.

Такую возможность изменения основных параметров функционирования космической системы также можно считать важным техническим результатом, поскольку она позволяет выбирать оптимальный интервал времени между информационными контактами при наблюдении небесных тел.This possibility of changing the basic parameters of the functioning of the space system can also be considered an important technical result, since it allows you to choose the optimal time interval between information contacts when observing celestial bodies.

Функционирование космической системы для обнаружения небесных тел, приближающихся к Земле со стороны Солнца, происходит следующим образом. КА с бортовой аппаратурой обнаружения выводится на орбиту Земли впереди нее на расстояние от 40 млн км до 80 млн км. Космический аппарат, находящийся на земной орбите, при наблюдении с наземного пункта из-за вращения Земли вокруг своей оси совершает видимое суточное движение по небосводу, повторяя движение Солнца со сдвигом по времени приблизительно на 6 часов. При "заходе" КА под местный горизонт его радиовидимость отсутствует. Поэтому в интервалах времени, когда радиовидимость отсутствует, непрерывно поступающая от БАО информация запоминается в БЗВИ. В момент начала очередного интервала радиовидимости запомненная информация передается на наземный пункт вместе с потоком информации, выдаваемой из БАО в реальном времени.The functioning of the space system for the detection of celestial bodies approaching the Earth from the side of the Sun occurs as follows. A spacecraft with on-board detection equipment is launched into the Earth’s orbit in front of it at a distance of 40 million km to 80 million km. A spacecraft in Earth orbit, when observed from a ground station due to the rotation of the Earth around its axis, makes a visible daily movement in the sky, repeating the movement of the Sun with a time shift of about 6 hours. When the spacecraft "enters" under the local horizon, its radio visibility is absent. Therefore, in the time intervals when radio visibility is absent, the information continuously received from the BAO is stored in the BZVI. At the beginning of the next radio visibility interval, the stored information is transmitted to a ground station along with the flow of information issued from the BAO in real time.

Бортовая аппаратура обнаружения установлена на КА неподвижно. Разворотами корпуса космический аппарат производит последовательный обзор (сканирование полем зрения БАО) всего телесного угла или его некоторой части в пределах контура конуса недоступности. При этом в зависимости от фона части небесной сферы, попадающей в пределы контура конуса недоступности, задают различные времена экспозиции для различных положений поля зрения БАО.On-board detection equipment is installed on the spacecraft motionless. With the turns of the hull, the spacecraft performs a sequential review (scanning by the field of view of the BAO) of the entire solid angle or its part within the contour of the inaccessibility cone. Moreover, depending on the background of the part of the celestial sphere falling within the contour of the inaccessibility cone, different exposure times are set for different positions of the BAO field of view.

На вход оптической системы телескопа поступает излучение от небесных объектов, часть которых проецируется на МПЗС основного ФЕТУ 17, а другая часть - на МПЗС звездных датчиков ФПУЗД 18.Radiation from celestial objects arrives at the input of the optical system of the telescope, some of which are projected onto the MES of the main FETU 17, and the other part is projected onto the MES of the stellar sensors FPUZD 18.

ОФПУ 17 представляет собой размещаемую в фокальной плоскости телескопа прямоугольную мозаику МПЗС размером, например, 20×20 МПЗС, образующих строки и столбцы мозаики. Формат каждого МПЗС составляет, например, 2048×2048 элементов. Размер строки МПЗС мозаики ОФПУ характеризует ширину поля зрения телескопа, то есть ширину его полосы сканирования, и составляет, например 3°.OFPU 17 is a rectangular mosaic of MPZS placed in the focal plane of the telescope, for example, 20 × 20 MPZS, which form the rows and columns of the mosaic. The format of each MPL is, for example, 2048 × 2048 elements. The line size of the MPSS of the OFPU mosaic characterizes the width of the field of view of the telescope, that is, the width of its scanning strip, and is, for example, 3 °.

Параметры ОФПУ и время экспозиции обеспечивают регистрацию сигналов от всех точечных источников излучения до 25 звездной величины. ФПУЗД 18 состоит из совокупности, например, 20 звездных датчиков, которые расположены вне ОФПУ рядом с его границей и вблизи края поля зрения телескопа. Каждый звездный датчик имеет обнаружительную способность, при которой регистрируются навигационные звезды.OFPU parameters and exposure time provide registration of signals from all point radiation sources up to 25 magnitude. FPUZD 18 consists of a set of, for example, 20 stellar sensors, which are located outside OFPU near its border and near the edge of the telescope's field of view. Each stellar sensor has a detecting ability in which navigation stars are recorded.

МУПО 14 осуществляет парирование высокочастотных малых составляющих рассогласования фактического и требуемого векторов углового перемещения изображения небесных объектов по фотоприемным матрицам. На МУПО из блока управления механическим устройством БУМУ 13 подаются команды управления положением основания 15 со сборкой ОФПУ 17 и ФПУЗД 18, обеспечивающие прохождение изображений небесных объектов в заданных пределах вдоль столбцов элементов МПЗС.MUPO 14 carries out the parry of high-frequency small components of the mismatch of the actual and required vectors of the angular displacement of the image of celestial objects on photodetector matrices. At MUPO from the control unit of the mechanical device BUMU 13 commands are sent to control the position of the base 15 with the assembly OFPU 17 and FPUZD 18, which ensure the passage of images of celestial objects within specified limits along the columns of elements of the MPS.

Блок управления и комплексной обработки информации основного фотоприемного устройства БУОФПУ 20 получает аналоговые видеосигналы со всех выходов МПЗС основного ФПУ 17. Электрическая схема устройства считывания и предварительной обработки видеосигналов в этом блоке построчно считывает накопленные заряды, оцифровывает их и производит предварительную обработку, включающую коррекцию неоднородности чувствительности каждого МПЗС и вычитание фона, который образуется как темновым током МПЗС, так и излучением неразрешенных объектов на небесной сфере. Предварительная обработка осуществляет также выделение изображений объектов в кадрах от каждого МПЗС, их проверку и отбрасывание помех, а также суммирование сигнала и расчет координат дляThe control unit and the integrated information processing of the main photodetector BUOFPU 20 receives analog video signals from all the outputs of the MPS of the main FPU 17. The electrical circuit of the video signal reading and preprocessing device in this unit reads out the accumulated charges line by line, digitizes them and preprocesses, including correction of the sensitivity nonuniformity of each MPZS and subtraction of the background, which is formed by both the dark current of the MPZS and the emission of unresolved objects in the sky sphere. Pre-processing also performs the selection of images of objects in frames from each MPS, their verification and rejection of interference, as well as the summation of the signal and the calculation of coordinates for

обнаруженных объектов, прошедших по всей совокупности элементов МПЗС (изображение одного объекта может попадать сразу на несколько соседних элементов МПЗС, причем по-разному для разных МПЗС). Величина итогового накопленного сигнала от каждого наблюдавшегося объекта пропорциональна времени экспозиции, то есть чистому времени прохождения изображения вдоль всех МПЗС, составляющих один столбец мозаики (исключая время прохождения изображения по технологическим зазорам между МПЗС).detected objects that have passed through the entire set of elements of the MPZS (the image of one object can immediately hit several neighboring elements of the MPZS, and in different ways for different MPZS). The value of the total accumulated signal from each observed object is proportional to the exposure time, that is, to the net image transit time along all the MSSs that make up one mosaic column (excluding the image transit time along technological gaps between the MSSs).

На вход БУОФПУ 20 поступает с блока БУЗД 21 информация о низкочастотной составляющей изменения текущей скорости перемещения вдоль столбцов элементов МПЗС изображений неподвижных звезд по фокальной плоскости. По этим данным в БУОФПУ 20 рассчитываются текущие значения тактовой частоты переноса зарядов в режиме ВЗН в столбцах элементов МПЗС и тактовой частоты считывания информации в выходных регистрах МПЗС ОФПУ 17, согласующей моменты опроса элементов с перемещением по ним изображения неподвижных звезд, что предотвращает смаз изображений при неидеальном сканирующем движении корпуса КА.The input BUUFPU 20 receives from the BUZD 21 block information about the low-frequency component of the change in the current speed of movement along the columns of the elements of the MPSS images of fixed stars on the focal plane. According to these data, in BUOFPU 20, the current values of the charge transfer frequency in the CDW mode are calculated in the columns of the MPZS elements and the clock frequency of reading information in the output registers of the MPZS OFPU 17, which matches the moments of the polling of elements with moving images of fixed stars, which prevents blurring of images when imperfect scanning motion of the spacecraft body.

Входящая в состав БУОФПУ 20 специальная электрическая схема в соответствии с рассчитанной частотой вырабатывает тактирующие импульсы для переноса зарядов в режиме ВЗН и считывания сигналов МПЗС ОФПУ 17. БУОФПУ 20 выдает эти импульсы на вход ОФПУ 17. По совокупности информации, получаемой от ОФПУ 17 и от БУЗД 21, блок БУОФПУ 20 определяет текущие значения небесных угловых координат и блеска всех наблюдаемых объектов, кодирует их и передает в реальном времени на вход передатчика 25 или, в необходимых случаях, в блок запоминания и выдачи информации БЗВИ 23. По передаваемой на КА информации об интервалах прямой видимости КА с наземным пунктом приема информации (ППИ) запомненная в БЗВИ 23 информация в пределах этих интервалов времени выдается в передатчик 25.The special electric circuit included in BUOFPU 20, in accordance with the calculated frequency, generates clock pulses for transferring charges in the VZN mode and reading signals of the MPPS OFPU 17. BUOFPU 20 generates these pulses to the input of OFPU 17. Based on the totality of information received from OFPU 17 and from the BUZD 21, the BUOFPU 20 unit determines the current values of the celestial angular coordinates and brightness of all observed objects, encodes them and transmits them in real time to the input of the transmitter 25 or, if necessary, to the unit for storing and issuing information B ZVI 23. According to the information transmitted to the spacecraft about the direct line-of-sight intervals of the spacecraft with the ground-based information receiving point (PPI), the information stored in the BZVI 23 is transmitted to the transmitter 25 within these time intervals.

БУЗД 21 считывает с выхода ФПУЗД 18, то есть с выхода каждого звездного датчика, кадры изображения звездного неба с навигационными звездами. Полученные кадры оцифровываются и обрабатываются для отождествления звезд, смещающихся в последовательных кадрах. Далее вычисляются отклонения измеряемых координат навигационных звезд от их расчетных (прогнозируемых) положений. По этим данным определяются текущие значения параметров ориентации КА, фактической угловой скорости и направления сканирования. В соответствии с ними рассчитывается тактовая частота режима ВЗН в фоточувствительных секциях МПЗС звездных датчиков, а также тактовая частота считывания и частота переноса кадров. Выработанные соответствующие тактовые импульсы с первого выхода БУЗД 21 передаются в ФПУЗД 18.BUZD 21 reads from the output of the FPUZD 18, that is, from the output of each star sensor, the image frames of the starry sky with navigation stars. The received frames are digitized and processed to identify stars moving in successive frames. Then, the deviations of the measured coordinates of the navigation stars from their calculated (predicted) positions are calculated. Based on these data, the current values of the spacecraft orientation parameters, the actual angular velocity and the scanning direction are determined. In accordance with them, the clock frequency of the WZN mode in the photosensitive sections of the MPSS of stellar sensors is calculated, as well as the clock frequency of reading and the frame transfer frequency. The generated corresponding clock pulses from the first output of the BUZD 21 are transmitted to the FPUZD 18.

В блок управления механическим устройством БУМУ 13 с выхода БУЗД 21 подаются управляющие сигналы о желаемом пространственном положении перемещаемого основания 15 со сборкой ОФПУ 17 и ФПУЗД 18. По ним БУМУ формирует команды управления приводными исполнительными устройствами, которые выдаются на механическое устройство МУПО 14.The control unit for the mechanical device BUMU 13 from the output of the BUZD 21 is supplied with control signals about the desired spatial position of the movable base 15 with the assembly OFPU 17 and FPUZD 18. According to them, the BUMU generates control commands for the actuating actuators, which are issued to the mechanical device MUPO 14.

Текущие значения низкочастотной составляющей погрешности направления и скорости сканирования с выхода БУЗД 21 подаются на вход СУДН 16 для их парирования при управлении сканирующим угловым движением корпуса КА. Кроме того, с выхода БУЗД 21 на вход БУОФПУ 20 выдаются текущие фактические значения направления и скорости сканирования.The current values of the low-frequency component of the error in the direction and scanning speed from the output of the BUZD 21 are fed to the input of the SUDN 16 to counter them when controlling the scanning angular motion of the spacecraft hull. In addition, from the output of the BUZD 21 to the input of the BUOFPU 20, the current actual values of the direction and scanning speed are output.

В блок формирования параметров наведения оптической оси БАО БНОО 22 с приемника 26 поступает информация о параметрах сканирования для последовательности циклов обзора. Эта информация вырабатывается в блоке подготовки исходных данных для сканирования (БПС) 38, входящем в состав комплекса управления средствами системы (КУ) 36, размещенного в наземном информационно - управляющем центре (НИУЦ) 35, показанном наInformation on the scanning parameters for the sequence of review cycles is received from the receiver 26 to the block for generating the parameters of guidance of the optical axis of BAO BNOO 22 from the receiver 26. This information is generated in the block for the preparation of initial data for scanning (BPS) 38, which is part of the complex for managing the system (KU) 36, located in the ground information management center (NRC) 35, shown in

фиг. 7. В состав информации, получаемой БНОО, входят моменты начала полос сканирования, угловые координаты начальных точек сканов, длина, направление и требуемая угловая скорость сканирования. Блок формирования параметров наведения БНОО 22 в заданные моменты времени выдает в комплекс управления сканированием КУС 19 параметры для очередной полосы сканирования. КУС с принятым тактом времени непрерывно выдает в СУДН требуемые текущие параметры ориентации КА.FIG. 7. The information received by the BNOO includes the moments of the beginning of the scanning bands, the angular coordinates of the starting points of the scans, the length, direction and the required angular scanning speed. The unit for generating guidance parameters of BNOO 22 at specified times gives the parameters for the next scan band to the scanning control complex of KUS 19. KUS with the adopted time step continuously provides the required current spacecraft orientation parameters to the VESS.

Вырабатываемая на КА целевая выходная информация представляет собой поток измеренных угловых координат и блеска всех зарегистрированных (обнаруженных) точечных источников излучения в цифровой форме, подвергнутый сжатию. Эти данные по радиолинии транслируются на ППИ 33, а затем по линии связи передаются в НИУЦ 35, в котором эта информация поступает в ЦОИ 37.The target output information generated by the spacecraft is a stream of measured angular coordinates and brilliance of all registered (detected) point sources of radiation in digital form, subjected to compression. These radio data are transmitted to the PPI 33, and then transmitted via the communication line to NRC 35, in which this information is received at the Center for Strategic Research 37.

ЦОИ осуществляет обработку всей полученной информации, вырабатывает окончательную информацию об обнаруженных небесных телах и в случае обнаружения потенциально опасных небесных тел выдает в согласованном формате эту информацию органам государственного управления, МЧС и другим организациям, входящим в состав внешних абонентов 40.TSOI processes all received information, generates final information about detected celestial bodies and, in the event of detection of potentially dangerous celestial bodies, provides this information in a consistent format to government bodies, the Ministry of Emergencies and other organizations that are part of external subscribers 40.

Предлагаемая космическая система допускает увеличение количества космических аппаратов и размещение их на земной орбите впереди Земли на расстоянии от 40 млн км до 80 млн км. При этом должно быть соответственно увеличено количество пунктов передачи команд, пунктов приема информации и пунктов первичной обработки информации.The proposed space system allows an increase in the number of spacecraft and their placement in Earth orbit ahead of the Earth at a distance of 40 million km to 80 million km. In this case, the number of command transmission points, information reception points and primary information processing points should be accordingly increased.

Для наглядной иллюстрации предлагаемой космической системы обзора небесной сферы приводится более подробное описание фиг. 1 - фиг. 5.To illustrate the proposed space system for viewing the celestial sphere, a more detailed description of FIG. 1 - FIG. 5.

Фиг. 1 изображает геометрию наблюдения трехмерного космического пространства в проекции на плоскость эклиптики. На рисунке фиг. 1 показан пример расположения КА в точке 1, находящейся впереди Земли 2 на расстоянии ~50 млн км на земной орбите 3. Вершина конуса недоступностиFIG. 1 depicts the observation geometry of three-dimensional outer space in projection onto the ecliptic plane. In the figure of FIG. Figure 1 shows an example of the location of the spacecraft at point 1, located ahead of Earth 2 at a distance of ~ 50 million km in Earth orbit 3. The top of the cone of inaccessibility

расположена на Земле, а его ось направлена от Земли на Солнце 4. Пунктиром показана круговая граница области засветки в плоскости эклиптики (круг засветки). В этой области с центром на Солнце невозможно наблюдать небесные тела из любой точки на орбите Земли при угле е засветки аппаратуры наблюдения. В трехмерном пространстве область засветки представляет собой сферу, радиус 5 которой равен радиусу орбиты Земли, умноженному на: sinε. Луч 6 на фиг. 1, проведенный из точки 1 (от КА) касательно к кругу засветки, показывает границу, левее и выше которой на чертеже БАО КА способна обнаруживать небесные тела. Аналогичные лучи 7, проведенные от Земли 2 касательно к кругу засветки, представляют границы конуса недоступности. Поэтому треугольник, образованный двумя лучами 7 и лучом 6, характеризует сечение плоскостью эклиптики той части конуса недоступности, в которой БАО КА может наблюдать небесные тела.located on the Earth, and its axis is directed from the Earth to the Sun 4. The dotted line shows the circular boundary of the flare region in the ecliptic plane (flare circle). In this region centered on the Sun, it is impossible to observe celestial bodies from any point in the Earth’s orbit with an angle of exposure of the observation equipment. In three-dimensional space, the flare region is a sphere whose radius 5 is equal to the radius of the Earth’s orbit times: sinε. Beam 6 in FIG. 1, drawn from point 1 (from the spacecraft) with respect to the circle of illumination, shows a boundary to the left and above which, in the drawing, the BAO KA is capable of detecting celestial bodies. Similar rays 7 drawn from Earth 2 with respect to the circle of illumination represent the boundaries of the inaccessibility cone. Therefore, the triangle formed by two rays 7 and beam 6 characterizes the ecliptic plane section of that part of the inaccessibility cone in which the BAO KA can observe celestial bodies.

При расчете координат точек контура конуса недоступности на небесной сфере, в пределах которого должно производиться наблюдение небесных тел из точки 1, используются два угла: азимутальный угол α в плоскости эклиптики и угол места β в плоскости, перпендикулярной плоскости эклиптики и соответствующей углу α. Угол α, при описании контура конуса недоступности, рассматриваемый как аргумент, отсчитывается в плоскости эклиптики от направления перпендикуляра, опущенного из точки 1 на ось конуса недоступности (на линию 2-4 на фиг. 1). Значения углов α, существенные для рассматриваемой области конуса недоступности между Солнцем и Землей, ограничиваем областью эллиптических сечений этого конуса: α<(90°-ε). При

значениях угла α точки контура конуса определяются параболическим и гиперболическими сечениями.When calculating the coordinates of the points of the contour of the inaccessibility cone on the celestial sphere, within which celestial bodies should be observed from point 1, two angles are used: the azimuthal angle α in the ecliptic plane and the elevation angle β in the plane perpendicular to the ecliptic plane and the corresponding angle α. The angle α, when describing the contour of the inaccessibility cone, considered as an argument, is counted in the ecliptic plane from the direction of the perpendicular dropped from point 1 to the axis of the cone of inaccessibility (to line 2-4 in Fig. 1). The values of the angles α, essential for the considered region of the inaccessibility cone between the Sun and the Earth, are limited by the region of elliptical sections of this cone: α <(90 ° -ε). At

the values of the angle α, the points of the contour of the cone are determined by parabolic and hyperbolic sections.

На фиг. 2 показано эллиптическое сечение 8 конуса недоступности, соответствующее азимутальному углу α на фиг. 1. Касательные к эллипсу 8 определяют максимальные значения угла места β в верхней и нижней полусферах в пределах конуса недоступности при данном угле α.In FIG. 2 shows an elliptical section 8 of the inaccessibility cone corresponding to the azimuthal angle α in FIG. 1. The tangents to the ellipse 8 determine the maximum values of the elevation angle β in the upper and lower hemispheres within the inaccessibility cone at a given angle α.

На фиг. 3 показана функциональная зависимость βmax(α), характеризующая контур конуса недоступности. Приведена верхняя граница контура конуса недоступности, соответствующая углу засветки ε=30° и расстоянию 1/3 а.е. (50 млн км) между точкой 1, в которой расположен КА, и Землей 2. Следует отметить, что величина угла засветки в значительной степени определяется качеством экранирующей бленды БАО и может несколько отличаться от принятой выше.In FIG. Figure 3 shows the functional dependence βmax (α) characterizing the contour of the inaccessibility cone. The upper boundary of the contour of the inaccessibility is given, corresponding to the angle of illumination ε = 30 ° and a distance of 1/3 a.u. (50 million km) between point 1, where the spacecraft is located, and Earth 2. It should be noted that the magnitude of the exposure angle is largely determined by the quality of the BAO shielding hood and may slightly differ from the one adopted above.

Нижняя граница контура конуса недоступности, как видно из фиг. 2, симметрична его верхней границе. Со стороны Солнца область небесной сферы внутри контура конуса недоступности, в которой возможно наблюдать небесные тела, ограничена зоной засветки, т.е. кругом засветки 9 с угловым радиусом ε, центр которого находится на Солнце. В предполагаемом изобретении возможен обзор как всей области (телесного угла) небесной сферы, ограниченной контуром конуса недоступности и кругом засветки, так и ее задаваемой части.The lower boundary of the contour of the inaccessibility cone, as can be seen from FIG. 2, symmetric to its upper boundary. From the side of the Sun, the region of the celestial sphere inside the contour of the inaccessibility cone, in which it is possible to observe celestial bodies, is limited by the exposure zone, i.e. a flare circle 9 with an angular radius ε, the center of which is on the Sun. In the proposed invention, it is possible to review both the entire region (solid angle) of the celestial sphere, limited by the contour of the inaccessibility cone and the circle of illumination, and its assigned part.

На фиг. 4 и фиг. 5 в качестве одного из наиболее неблагоприятных для наблюдения примеров приведены схемы наблюдения астероида, движущегося со стороны Солнца, соответственно за 25 и 5 суток до столкновения с Землей. Подлетное время рассматривается как интервал от момента возможного обнаружения астероида до его столкновения с Землей. Оценка подлетного времени проделана для астероида, движущегося в плоскости эклиптики по догоняющей столкновительной траектории (орбите), недоступной для наблюдения с Земли и околоземных орбит.In FIG. 4 and FIG. 5, as one of the most unfavorable for observation examples, the observation schemes for an asteroid moving from the side of the Sun are given, respectively 25 and 5 days before the collision with the Earth. The flight time is considered as the interval from the moment of the possible detection of an asteroid to its collision with the Earth. The flight time was estimated for an asteroid moving in the ecliptic plane along a catching-up collisional trajectory (orbit), inaccessible for observation from the Earth and near-Earth orbits.

В данном примере приняты следующие параметры эллиптической орбиты астероида: радиус в перигелии 0,3 а.е., радиус в афелии 2,0 а.е., период обращения 450 суток. КА-наблюдатель на орбите Земли удален от нее на расстояние 51,4 млн км, при котором Земля отстает от КА на 20 суток.In this example, the following parameters of the asteroid’s elliptical orbit are taken: the radius at perihelion is 0.3 AU, the radius at aphelion is 2.0 AU, and the period of revolution is 450 days. A spacecraft observer in Earth’s orbit is 51.4 million km away from it, at which the Earth is 20 days behind the spacecraft.

На фиг.4 и фиг.5 точками показаны точка 1 положения КА, а также положения Земли 2 на ее орбите 3 и Солнца 4. Буквами обозначены: А - положение астероида; ТС - точка столкновения астероида с Землей; λ - сектор углов, недоступных для наблюдения с Земли и околоземных орбит, т.е. границы конуса недоступности; μ - сектор углов, доступных для наблюдения с КА (левая граница сектора проходит через Землю, т.е. через вершину подлежащего наблюдению конуса недоступности).In Fig. 4 and Fig. 5, the dots show the point 1 of the position of the spacecraft, as well as the position of the Earth 2 in its orbit 3 and the Sun 4. The letters denote: A - the position of the asteroid; TS - the collision point of an asteroid with the Earth; λ is the sector of angles inaccessible for observation from the Earth and near-Earth orbits, i.e. boundaries of the cone of inaccessibility; μ is the sector of angles available for observation from the spacecraft (the left boundary of the sector passes through the Earth, i.e., through the top of the inaccessibility cone to be observed).

Схема наблюдения на фиг.4 относится к моменту начала наблюдения астероида А. В этот момент за 25 суток до столкновения астероид выходит на границу сектора μ.The observation scheme in Fig. 4 refers to the moment of the beginning of the observation of the asteroid A. At this moment, 25 days before the collision, the asteroid reaches the boundary of the sector μ.

Схема наблюдения на фиг. 5 показывает положение астероида, Земли и КА за 5 суток до столкновения. Астероид находится внутри сектора μ.The observation circuit of FIG. 5 shows the position of the asteroid, Earth and spacecraft 5 days before the collision. The asteroid is inside the sector μ.

На фиг. 4 и фиг. 5 видно, что, начиная с момента 25 суток до столкновения, астероид непрерывно находится в секторе μ, т.е. доступен для наблюдения с КА. При этом на протяжении всего интервала времени от момента 25 суток и до момента 5 суток и далее вплоть до столкновения с Землей астероид находится в секторе λ, т.е. является невидимым с Земли и с околоземных орбит.In FIG. 4 and FIG. Figure 5 shows that, starting from the moment of 25 days before the collision, the asteroid is continuously located in the sector μ, i.e. available for observation from the spacecraft. Moreover, over the entire time interval from the moment of 25 days to the moment of 5 days and further up to a collision with the Earth, the asteroid is in sector λ, i.e. It is invisible from Earth and from near-Earth orbits.

Таким образом, подлетное время с момента обнаружения астероида в рассмотренном примере составляет 25 суток.Thus, the flight time since the discovery of the asteroid in the considered example is 25 days.

Предлагаемое изобретение предназначено для обнаружения опасных небесных тел, летящих к Земле со стороны Солнца. Применение этого изобретения позволяет впервые решить задачу заблаговременного (за 10-15 суток) обнаружения ранее не наблюдавшихся небесных тел, летящих со стороны Солнца. Уточняемая информация об орбитальных параметрах обнаруженных небесных тел может выдаваться через каждые 4-8 часов. Кроме того, данное изобретение может участвовать в решении ряда научных задач - уточнение параметров населения астероидов, обнаружение слабых галактических объектов переменной яркости, наблюдение событий микролинзирования, наблюдение вспышек новых звезд.The present invention is intended to detect dangerous celestial bodies flying to the Earth from the side of the Sun. The use of this invention allows for the first time to solve the problem of early (in 10-15 days) detection of previously unobserved celestial bodies flying from the side of the Sun. Updated information on the orbital parameters of the detected celestial bodies can be issued every 4-8 hours. In addition, this invention can participate in solving a number of scientific problems - clarifying the parameters of the asteroid population, detecting faint galactic objects of variable brightness, observing microlensing events, observing flares of new stars.

Из вышеизложенного следует, что предложенные технические решения имеют преимущество перед всеми известными космическими и наземными средствами при решении задачи предупреждения о падении на Землю астероидов и комет, летящих со стороны Солнца.From the foregoing, it follows that the proposed technical solutions have an advantage over all known space and ground-based means in solving the problem of warning about the fall of asteroids and comets on Earth from the side of the Sun.

Источники информации Information sources

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/spitzer1.http: //ru.wikipedia.org/wiki/spitzer

2. http://WISE.ssl.berkelev.edu/2.Http: //WISE.ssl.berkelev.edu/

3. http://ru.wikipedia.org/wiki/Large Sinoptic Survey Telescope3.http: //ru.wikipedia.org/wiki/Large Sinoptic Survey Telescope

4. Чубей М.С., Куприянов В.В., Львов В.Н. и др. Средства, возможности и методы решения задач астероидной и кометной опасности в проекте "Орбитальная звездная стереоскопическая обсерватория". Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. Т. 2. №4. 2013.4. Chubey M.S., Kupriyanov V.V., Lvov V.N. and others. 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. T. 2. No. 4. 2013.

5. Нароенков С.А., Шустов Б.М., Емельяненко В.В. О длине дуги наблюдений малого тела Солнечной системы, достаточной для классификации его как опасного. Космические исследования. Т. 51. №5. С. 372-379. 2013.5. Naroenkov S. A., Shustov B. M., Emelianenko V. V. About the length of the arc of observations of a small body of the solar system, sufficient to classify it as dangerous. Space exploration. T. 51. No. 5. S. 372-379. 2013.

6. Патент РФ №2517800. 17.12.2012. «Способ обзора небесной сферы с космического аппарата для наблюдения небесных объектов и космическая система обзора небесной сферы для наблюдения небесных объектов и обнаружения тел солнечной системы, реализующая указанный способ». ОАО «Корпорация «Комета».6. RF patent No. 2517800. 12/17/2012. "A method for viewing the celestial sphere from a spacecraft for observing celestial objects and a space system for viewing the celestial sphere for observing celestial objects and detecting bodies of the solar system that implements this method." OJSC "Corporation" Comet ".

7. Астероидно-космическая опасность: вчера, сегодня, завтра. Под ред. Б.М. Шустова, Л.В. Рыхловой. Москва. Физматлит. 2013.7. Asteroid-cosmic danger: yesterday, today, tomorrow. Ed. B.M. Shustova, L.V. Rykhlova. Moscow. Fizmatlit. 2013.

Claims

1. The space system for the observation of the celestial sphere for the detection of celestial bodies (KSONS), which includes a spacecraft with on-board detection equipment (BAO), a control unit and information processing of the main photodetector (BUOFPU), a complex scan management (KUS), a receiver, a transmitter and antenna-feeder system, characterized in that the spacecraft is launched into the Earth’s orbit in front of it at a distance of 40 million km to 80 million km, and KSONS includes a ground-based information management center (NRC), consisting of an information processing center (TSOI), a communication unit with system subscribers (BSA) and a system tools management complex (KU), which includes a source data preparation unit for scanning the celestial sphere, due to the exposure of the Sun to invisible from the Earth and near-Earth orbits, in addition, the center includes a center spacecraft flight control (MCC) and command transmission points (PPC) and information reception (PPI), while the spacecraft is connected to the PPI radio information transmission line and to the PPC radio command reception radio communication in time intervals in which during daily rotation The satellite has direct radio visibility of the spacecraft with the PPC and PPI, in addition, the spacecraft has an additional unit for storing and transmitting information (BZVI) and a block for generating parameters for pointing the optical axis (BNOO), while the outputs of the BUOFPU are connected to the inputs of the BZVI and transmitter, and the output BZVI is connected to the input of the transmitter, in addition, the outputs of the receiver are connected to the inputs of KUS and BNOO, and the output of BNOO is connected to the input of KUS, at the same time the outputs of the NIEC are connected to the inputs of the MCC and PPI, the outputs of the PPI are connected to the inputs of the NIUTs and MCC, the outputs of the MCC are connected with the inputs of NIUTS, PPK and PPI, the output of the control panel is connected to the input of the MCC, and the BSA is connected to the system subscribers with two-way communication lines.

2. The space system according to claim 1, characterized in that at least two spacecraft are launched into the Earth’s orbit in front of it at a distance of 40 million km to 80 million km.

3. The space system according to any one of paragraphs. 1, 2, characterized in that the composition of the system uses at least two sets of PPK and PPI.