RU2678759C1 - Method for protection of spacecraft from collision with actively approaching object - Google Patents
Method for protection of spacecraft from collision with actively approaching object Download PDFInfo
- Publication number
- RU2678759C1 RU2678759C1 RU2018113161A RU2018113161A RU2678759C1 RU 2678759 C1 RU2678759 C1 RU 2678759C1 RU 2018113161 A RU2018113161 A RU 2018113161A RU 2018113161 A RU2018113161 A RU 2018113161A RU 2678759 C1 RU2678759 C1 RU 2678759C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spacecraft
- collision
- approaching object
- actively approaching
- protection
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 5
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 210000004081 cilia Anatomy 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/52—Protection, safety or emergency devices; Survival aids
- B64G1/56—Protection against meteoroids or space debris
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Critical Care (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обеспечения долговременного устойчивого развития космической деятельности и может быть использовано для защиты космического аппарата от столкновения с активно сближающимся объектом.The invention relates to the field of ensuring long-term sustainable development of space activity and can be used to protect the spacecraft from collision with an actively approaching object.
Известно защищенное патентом изобретение - аналог: заявка №95115874/11, МПК B64G 9/00, 1995 год «Способ селекции космических объектов» (Атнашев А.Б., Атнашев В.Б., Докукин В.Ф., Землянов А.Б., Чуев В.И.), предназначенное для селекции пассивных космических объектов и обнаружения с борта космической станции (КС) фрагментов частиц, движущихся по траекториям опасного сближения. Сущность изобретения заключается в том, что проводят пеленгацию космических объектов, находящихся вблизи КС (в зоне действия пеленгатора). При этом измеряют два параметра: текущее взаимное положение КС и пеленгуемого объекта, а также относительную радиальную скорость. На основании этих данных осуществляют идентификацию космического объекта. К недостаткам способа следует отнести необходимость применения радиолокационной аппаратуры на борту КС, что приводит к увеличению массы, габаритных размеров и бортовой энергетики КС, а также отсутствие возможности его использования для защиты КА от воздействия преднамеренно приближающихся активных объектов.Known invention protected by patent - analogue: application No. 95115874/11, IPC B64G 9/00, 1995 “Method for the selection of space objects” (Atnashev AB, Atnashev VB, Dokukin VF, Zemlyanov A.B ., Chuev V.I.), intended for the selection of passive space objects and detection from the space station (SC) of fragments of particles moving along the trajectories of a dangerous approach. The essence of the invention lies in the fact that they conduct direction finding of space objects located near the CS (in the area of the direction finder). In this case, two parameters are measured: the current relative position of the CS and the bearing to be detected, as well as the relative radial velocity. Based on these data, a space object is identified. The disadvantages of the method include the need to use radar equipment onboard the CS, which leads to an increase in the mass, overall dimensions and onboard power of the CS, as well as the lack of the possibility of its use to protect the spacecraft from the effects of intentionally approaching active objects.
Известно защищенное патентом изобретение - аналог: заявка №2011131723/11, МПК B64G 1/00, B64G 1/56, 2011 год «Способ разрушения фрагментов космического мусора» (Мирошников С.Ю., Сорокин С.В., Хмелыциков М.В., Тимофеев Ю.Т.), которое предназначено для защиты от космического мусора, метеоритов и других опасных объектов, а также для очистки околоземного космического пространства от КА, прекративших активное существование, и их обломков. Предложенный способ может быть использован, например, для предотвращения столкновения крупных фрагментов космического мусора с Землей. Способ разрушения космического мусора заключается в воздействии на опасный объект взрывами взрывчатых веществ в приповерхностных слоях вещества с использованием последовательно запускаемых к опасному объекту космических перехватчиков. Взрывы производят последовательно серией с изменяющейся частотой, согласованной с геометрическими размерами и плотностью опасного объекта, в том числе метеоритно-кометного происхождения. Необходимую информацию о свойствах опасного объекта получают с использованием дистанционного зондирования и спектрографических исследований. Взрывы последовательно увеличиваются по мощности. Достигается повышение производительности и эффективности разрушения фрагментов космического мусора с широким спектром их характеристик. К недостаткам способа относится необходимость предварительного дистанционного зондирования и проведения спектрографических исследований, что выполняется с использованием наземных средств контроля космического пространства.Known invention protected by patent - analogue: application No. 2011111723/11, IPC B64G 1/00, B64G 1/56, 2011 “Method for destruction of space debris fragments” (Miroshnikov S.Yu., Sorokin SV, Khmelytsikov M.V. ., Timofeev Yu.T.), which is intended for protection from space debris, meteorites and other dangerous objects, as well as for cleaning near-Earth space from spacecraft that have ceased active existence, and their debris. The proposed method can be used, for example, to prevent the collision of large fragments of space debris with the Earth. A method for destroying space debris consists in exposing explosive substances to explosive substances in the surface layers of a substance using space interceptors sequentially launched to a dangerous object. Explosions are carried out sequentially in a series with a changing frequency, consistent with the geometric dimensions and density of the hazardous object, including meteorite-comet origin. The necessary information about the properties of a hazardous object is obtained using remote sensing and spectrographic studies. Explosions sequentially increase in power. EFFECT: increased productivity and destruction efficiency of space debris fragments with a wide range of their characteristics. The disadvantages of the method include the need for preliminary remote sensing and spectrographic studies, which is performed using ground-based space monitoring means.
Известно защищенное патентом изобретение - аналог: заявка №2000108969/02, МПК F41H 3/00. Н01Q 17/00, 2000 год, «Широкодиапазонное маскировочное покрытие и способ его изготовления» (Куликовский Э.И., Поляхов Ю.Б., Буланова А.Н., Цыбизов Е.И., Новиков В.А., Тарасов С.А.). Покрытие позволяет повысить эффективность маскировки наземных объектов, обеспечить требуемую стабильность уровня снижения мощности отраженного сигнала в диапазоне λ=0,2-0,5 см, улучшить эксплуатационные характеристики маскировочного покрытия и снизить трудоемкость его изготовления. Сущность изобретения: в основу в виде сети вплетаются отдельные элементы электропроводящего материала. Каждый отдельный элемент содержит основной несущий слой в виде радиопрозрачной полимерной пленки, дополнительный поверхностный слой металла, нанесенный на полимерную пленку с одной ее стороны путем вакуумного напыления, и два крайних защитный слоя эмали, включающих пигментные наполнители и антипиреновые добавки. Упомянутые элементы выполнены в виде гибкой гирлянды спиралеобразной формы, с радиально расходящимися относительно центра окружности в виде "ресничек" полосками прямоугольной формы шириной 1 - 2 мм. Диаметр внутренней окружности гирлянды вдоль оси закрутки по всей длине элемента постоянен и составляет 3-5 мм. Недостатком изобретения - аналога является ограниченный диапазон длин волн электромагнитного излучения, в пределах которого обеспечиваются эксплуатационные характеристики маскировочного покрытия.Known patented invention is an analogue: application No.2000108969 / 02, IPC F41H 3/00. Н01Q 17/00, 2000, “Wide-range camouflage coating and method for its manufacture” (Kulikovsky E.I., Polyakhov Yu.B., Bulanova AN, Tsybizov E.I., Novikov V.A., Tarasov S .BUT.). The coating allows to increase the efficiency of masking of ground objects, to provide the required stability of the level of decrease in the power of the reflected signal in the range λ = 0.2-0.5 cm, to improve the operational characteristics of the camouflage coating and reduce the complexity of its manufacture. The essence of the invention: the basis in the form of a network interwoven individual elements of an electrically conductive material. Each individual element contains a main carrier layer in the form of a radiolucent polymer film, an additional surface layer of metal deposited on the polymer film on one side by vacuum deposition, and two extreme protective enamel layers, including pigment fillers and flame retardants. The mentioned elements are made in the form of a flexible spiral-shaped garland, with rectangular stripes 1 to 2 mm wide radially diverging relative to the center of the circle in the form of “cilia”. The diameter of the inner circle of the garland along the spin axis along the entire length of the element is constant and is 3-5 mm. The disadvantage of the invention is the analogue is the limited wavelength range of electromagnetic radiation, within which the operational characteristics of the camouflage coating are provided.
Известно защищенное патентом изобретение - аналог: заявка №2008108324/11, МПК B64G 1/52, B64G 1/56, 2008 год «Способ защиты космических аппаратов» (Новосельцев Д.А.), которое предназначено для защиты космических аппаратов от столкновения с объектами естественного и искусственного происхождения различной массы и степени дисперсности. Способ заключается в том, что в направлении потенциально опасных объектов перед КА направляют экран, который выполняют в виде твердого тела малой плотности. Экран выдувают газом из полимерного материала с малым временем затвердевания в условиях вне защищаемого КА. Полимерный материал или его смесь с указанным газом обладают свойством детонации при столкновении с опасными объектами. Габаритные размеры и массу экрана выбирают достаточными для разрушения указанных объектов и отклонения их фрагментов от КА. В направлении опасных объектов может быть направлено, при необходимости, несколько экранов необходимой массы и габаритных размеров. Экраны могут формироваться непосредственно перед отделением от КА из вспененного полимерного материала или аэрогеля путем вспенивания жидкого полимерного материала или выдувания порошкообразного компонента газом. Техническим результатом изобретения является обеспечение многократной и эффективной защиты КА от столкновений с потенциально опасными объектами и их группами при минимальной массе используемых для этого средств. Данный способ требует использования наземных средств контроля космического пространства, которые не обладают достаточной эффективностью при работе в области высоких орбит и геостационарной орбиты, особенно в случае малых размеров космических объектов, сближающихся с космическим аппаратом и представляющих опасность. Помимо сложности обнаружения опасных объектов малой размерности дополнительным недостатком способа-прототипа является задержка выдачи команды на отделение защитного экрана за счет использования наземного контура управления, что повышает вероятность столкновения космического аппарата с приближающимся активным объектом.Known invention protected by patent - analogue: application No. 2008108324/11, IPC B64G 1/52, B64G 1/56, 2008 “A method for protecting spacecraft” (D. Novoseltsev), which is intended to protect spacecraft from collision with objects natural and artificial origin of various masses and degrees of dispersion. The method consists in the fact that in the direction of potentially dangerous objects, a screen is directed in front of the spacecraft, which is made in the form of a solid body of low density. The screen is blown with gas from a polymeric material with a short solidification time under conditions outside the protected spacecraft. The polymer material or its mixture with the specified gas have the property of detonation in collisions with hazardous objects. The overall dimensions and mass of the screen are selected sufficient for the destruction of these objects and the deviation of their fragments from the spacecraft. In the direction of hazardous objects, if necessary, several screens of the required mass and overall dimensions can be directed. Screens can be formed immediately before separation from the spacecraft from a foamed polymeric material or airgel by foaming a liquid polymeric material or by blowing a powdered component with gas. The technical result of the invention is the provision of multiple and effective protection of the spacecraft from collisions with potentially dangerous objects and their groups with a minimum mass of means used for this. This method requires the use of ground-based space monitoring means, which are not sufficiently effective when operating in the high orbit and geostationary orbit, especially in the case of small sizes of space objects approaching the spacecraft and representing a danger. In addition to the difficulty of detecting dangerous objects of small dimension, an additional disadvantage of the prototype method is the delay in issuing a command to separate the protective screen due to the use of a ground control loop, which increases the likelihood of a spacecraft colliding with an approaching active object.
Известно защищенное патентом изобретение - аналог: заявка №2016112622/11 (019908), B64G 1/00, 2016 год, (Решение о выдаче патента на изобретение от 07.07.2017 г.) «Способ защиты космического аппарата от столкновения с преднамеренно сближающимся активным объектом» (авторы: Яковлев М.В., Яковлева Т.М., Яковлев Д.М.), согласно которому выпускают защитный экран в направлении активного объекта, причем экран выпускают при обнаружении непрерывной последовательности сигналов с нарастающей амплитудой, а направление движения экрана определяют по данным о пространственной ориентации детекторов с максимальными показаниями амплитуды регистрируемых сигналов среди набора плоских детекторов, расположенных на поверхности двух сферических оболочек, которые устанавливают на защищаемом космическом аппарате и на малом космическом аппарате, сопровождающем защищаемый космический аппарат. Недостатком изобретения - прототипа является необходимость применения достаточно массивных защитных экранов для исключения попадания механических частиц, образующихся при столкновении активного объекта с экраном, в защищаемый космический аппарат.Known invention protected by patent - analogue: Application No. 2016112622/11 (019908), B64G 1/00, 2016, (Decision on the grant of a patent for an invention dated 07.07.2017) “Method for protecting a spacecraft from collision with a deliberately approaching active object "(Authors: Yakovlev MV, Yakovleva TM, Yakovlev DM), according to which a protective screen is released in the direction of the active object, and the screen is released when a continuous sequence of signals with increasing amplitude is detected, and the direction of movement of the screen is determined according to spatially orientation of the detectors with maximum indications of the amplitude of the recorded signals among a set of flat detectors located on the surface of two spherical shells, which are installed on the protected spacecraft and on the small spacecraft accompanying the protected spacecraft. The disadvantage of the invention is the prototype is the need to use sufficiently massive protective screens to prevent the ingress of mechanical particles generated during the collision of an active object with the screen in a protected spacecraft.
Целью предполагаемого изобретения является предотвращения столкновения космического аппарата с активно сближающимся объектом.The aim of the proposed invention is to prevent a collision of a spacecraft with an actively approaching object.
Указанная цель достигается в заявляемом способе защиты космического аппарата от столкновения с активно сближающимся объектом, согласно которому по регистрации непрерывной последовательности сигналов в оптическом диапазоне спектра определяют пространственную ориентацию активно сближающегося объекта по максимальными значениям амплитуды, регистрируемой детекторами, расположенными на поверхности сферической оболочки, установленной на защищаемом космическом аппарате и в направлении активно сближающегося объекта создают облако мелкодисперсной фракции, из частиц полимера с металлическим напылением, отражающее излучение и маскирующее защищаемый космический аппарат.This goal is achieved in the inventive method of protecting the spacecraft from collision with an actively approaching object, according to which the spatial orientation of an actively approaching object is determined by recording a continuous sequence of signals in the optical range of the spectrum by the maximum amplitude recorded by the detectors located on the surface of the spherical shell mounted on the protected spacecraft and in the direction of an actively approaching object create a cloud of chalk codispersed fraction, from particles of a polymer with a metal coating, reflecting radiation and masking the protected spacecraft.
Все операции выполняются автономно без подключения наземного контура управления. Это обеспечивает высокую надежность идентификации потенциально опасных ситуаций и повышает оперативность выполнения защитных мероприятий.All operations are performed autonomously without connecting a ground control loop. This ensures high reliability of identification of potentially dangerous situations and increases the efficiency of protective measures.
Таким образом реализуемость и эффективность заявляемого способа не вызывают сомнений.Thus, the feasibility and effectiveness of the proposed method is not in doubt.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018113161A RU2678759C1 (en) | 2018-04-11 | 2018-04-11 | Method for protection of spacecraft from collision with actively approaching object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018113161A RU2678759C1 (en) | 2018-04-11 | 2018-04-11 | Method for protection of spacecraft from collision with actively approaching object |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2678759C1 true RU2678759C1 (en) | 2019-01-31 |
Family
ID=65273522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018113161A RU2678759C1 (en) | 2018-04-11 | 2018-04-11 | Method for protection of spacecraft from collision with actively approaching object |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2678759C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2374150C1 (en) * | 2008-03-03 | 2009-11-27 | Дмитрий Александрович Новосельцев | Method of protecting spacecrafts |
| US8567725B2 (en) * | 2010-09-16 | 2013-10-29 | Raytheon Company | Orbital debris mitigation system and method |
| RU2532003C1 (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" | Protection of spacecraft |
| RU2628542C1 (en) * | 2016-04-05 | 2017-08-18 | Михаил Викторович Яковлев | Method for protecting space apparatus against collision with intentionally appropriate active object |
-
2018
- 2018-04-11 RU RU2018113161A patent/RU2678759C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2374150C1 (en) * | 2008-03-03 | 2009-11-27 | Дмитрий Александрович Новосельцев | Method of protecting spacecrafts |
| US8567725B2 (en) * | 2010-09-16 | 2013-10-29 | Raytheon Company | Orbital debris mitigation system and method |
| RU2532003C1 (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" | Protection of spacecraft |
| RU2628542C1 (en) * | 2016-04-05 | 2017-08-18 | Михаил Викторович Яковлев | Method for protecting space apparatus against collision with intentionally appropriate active object |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6396577B1 (en) | Lidar-based air defense system | |
| RU2628542C1 (en) | Method for protecting space apparatus against collision with intentionally appropriate active object | |
| EP1644686B1 (en) | Externally cued aircraft warning and defense | |
| US6527222B1 (en) | Mobile ballistic missile detection and defense system | |
| US7312744B1 (en) | System for administering a restricted flight zone using radar and lasers | |
| US20160216363A1 (en) | Acoustic detection system | |
| US10014587B1 (en) | Retroreflecting chaff for laser defense | |
| US10852113B2 (en) | Search and protect device for airborne targets | |
| RU2493530C1 (en) | Method of concealing ground mobile object from radar observation from space | |
| Carter | Satellites and anti-satellites: The limits of the possible | |
| Wilson | Threats to United States space capabilities | |
| ES2615202B1 (en) | WEAPONS AND EXPLOSIVE DETECTOR AND DETECTION METHOD | |
| Zohuri et al. | Fundaments of radar | |
| RU2678759C1 (en) | Method for protection of spacecraft from collision with actively approaching object | |
| Zikidis | Early warning against stealth aircraft, missiles and unmanned aerial vehicles | |
| RU2667673C1 (en) | Device for protection of spacecraft from collision with actively approaching object | |
| US5424744A (en) | Sensor arrangement for sensing a threat | |
| RU2712108C1 (en) | Mobile alarm system | |
| Kaiser et al. | Multistatic radar exploitation of forward scattering nulls | |
| RU2692058C1 (en) | Method of protecting radar stations from small-size unmanned aerial vehicles and device for its implementation | |
| RU2615988C1 (en) | Method and system of barrier air defence radar detection of stealth aircraft based on gsm cellular networks | |
| RU2693481C1 (en) | Method of protecting a spacecraft from unauthorized access of third-party space objects | |
| RU2691645C1 (en) | Method of protecting a radar station from unidentifiable small-size unmanned aerial vehicles and a device for realizing said | |
| US3358602A (en) | Method and apparatus for detecting and identifying remote objects | |
| RU2261457C2 (en) | Method for protection of radar against anti-radar missiles |