RU2704348C1 - Method of determining an object, which inspects a spacecraft in passive mode - Google Patents

Method of determining an object, which inspects a spacecraft in passive mode Download PDF

Info

Publication number
RU2704348C1
RU2704348C1 RU2018145092A RU2018145092A RU2704348C1 RU 2704348 C1 RU2704348 C1 RU 2704348C1 RU 2018145092 A RU2018145092 A RU 2018145092A RU 2018145092 A RU2018145092 A RU 2018145092A RU 2704348 C1 RU2704348 C1 RU 2704348C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spacecraft
inspecting
passive mode
inspects
recorded
Prior art date
Application number
RU2018145092A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Викторович Яковлев
Original Assignee
Михаил Викторович Яковлев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Викторович Яковлев filed Critical Михаил Викторович Яковлев
Priority to RU2018145092A priority Critical patent/RU2704348C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2704348C1 publication Critical patent/RU2704348C1/en

Links

Abstract

FIELD: astronautics.SUBSTANCE: invention relates to the field of spacecraft observation and tracking devices and can be used to determine the object inspecting the spacecraft in passive mode. In order to determine an object which inspects a spacecraft in passive mode, space viewing zones are recorded, an image of the viewing areas is formed on a multi-element radiation detector, and an inspecting object is determined from the data of the multi-element receiver. Vision areas are then recorded again at a constant exposure time. Inspecting object is determined by increasing brightness and decreasing length of the track in the multielement receiver.EFFECT: enabling determination of an object which inspects a spacecraft in passive mode, namely, in the absence of signals emitted by an approaching inspecting object without the need to place onboard additional equipment, which increases mass and dimensional characteristics of the spacecraft and requires additional onboard power engineering.1 cl

Description

Изобретение относится к области средств наблюдения или слежения за полетом космических аппаратов (КА) и может быть использовано для определения объекта, инспектирующего космический аппарат в пассивном режиме. Примером таких ситуаций может служить сближение с космическим аппаратом с целью выявления его предназначения, оценки технических характеристик или поиска новых технологических решений.The invention relates to the field of means of monitoring or tracking the flight of spacecraft (SC) and can be used to determine the object inspecting the spacecraft in passive mode. An example of such situations is the approach to the spacecraft in order to identify its purpose, evaluate technical characteristics or search for new technological solutions.

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 и габаритных характеристик КС, а также к увеличению бортовой энергетики.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 and overall characteristics of the CS, as well as to an increase in onboard power.

Известно защищенное патентом изобретение - аналог: заявка №2008133984/09, МПК B64G 4/00, 2007 год «Устройство контроля относительного(ых) положения(ий) путем измерений мощности для космического аппарата группы космических аппаратов при полете строем», предназначенное для управления космическими аппаратами при их перемещении строем. Устройство осуществляет контроль относительных положений космических аппаратов по отношению друг к другу и содержит:Known invention protected by patent - analogue: application No. 2008133984/09, IPC B64G 4/00, 2007 "Device for monitoring the relative position (s) by measuring power for the spacecraft of a group of spacecraft during the flight system", designed to control space devices when they are moving in formation. The device monitors the relative positions of spacecraft in relation to each other and contains:

- комплекс, по меньшей мере, из трех приемоизлучающих антенн, установленных на, по меньшей мере, трех сторонах разного направления относительно данного космического аппарата, и способных излучать/принимать радиочастотные сигналы;- a complex of at least three transceiving antennas mounted on at least three sides of different directions relative to the spacecraft, and capable of emitting / receiving radio frequency signals;

- средства измерения, предназначенные для определения мощности сигналов, принимаемых каждой из антенн, и выдачи совокупностей мощностей, каждая из которых связана с одним из космических аппаратов группы, расположенных вокруг данного космического аппарата;- measuring instruments designed to determine the power of the signals received by each of the antennas, and to issue sets of powers, each of which is associated with one of the spacecraft of the group located around the spacecraft;

- запоминающие средства, предназначенные для хранения совокупностей картографических данных, каждая из которых характеризует нормализованные мощности сигналов, принятых каждой из антенн в зависимости от выбранных направлений передачи;- storage means designed to store sets of cartographic data, each of which characterizes the normalized power of the signals received by each of the antennas depending on the selected transmission directions;

- средства обработки, предназначенные для сравнения каждой совокупности мощностей, выдаваемой средствами измерения, с совокупностями хранящихся картографических данных.- processing tools designed to compare each set of capacities issued by measuring instruments with the totality of stored cartographic data.

В результате работы устройства определяется каждое из направлений передачи сигналов, излучаемых другими космическими аппаратами группы по отношению к системе координат, привязанной к данному космическому аппарату. Техническим результатом использования данного способа является обеспечение позиционирования группы космических аппаратов относительно друг друга с точностью, необходимой для совместного выполнения задания. К недостаткам устройства следует отнести необходимость размещения на борту КА радиопередающей аппаратуры, что увеличивает массу и габаритные характеристики космического аппарата и требует дополнительных затрат бортовой энергетики.As a result of the operation of the device, each of the directions of the transmission of signals emitted by other spacecraft of the group is determined with respect to the coordinate system attached to this spacecraft. The technical result of using this method is to ensure the positioning of a group of spacecraft relative to each other with the accuracy necessary for the joint execution of the task. The disadvantages of the device include the need to place on board the spacecraft radio transmitting equipment, which increases the mass and overall characteristics of the spacecraft and requires additional costs of onboard power.

Известно защищенное патентом изобретение - аналог: патент №2658203 МПК B64G 3/00, 2017 г. «Способ регистрации приближения активного объекта к космическому аппарату орбитального резерва в области низких околоземных орбит» (авторы: Яковлев М.В.), согласно которому регистрируют воздействующие на космический аппарат сигналы, измеряют уровень сигналов, выполняют обработку и запоминание сигналов, причем сигналы регистрируют сериями за равные промежутки времени, а приближение активного объекта определяют по увеличению скорости изменения уровня сигналов в последовательно регистрируемых сериях. Недостатком изобретения является невозможность обнаружения активного объекта при отсутствии излучаемых им сигналов.Known invention protected by patent - analogue: patent No. 2658203 IPC B64G 3/00, 2017. “A method for registering the proximity of an active object to a spacecraft orbital reserve in the low Earth orbits” (authors: M. Yakovlev), according to which signals to the spacecraft, measure the level of signals, process and store signals, and the signals are recorded in series for equal intervals of time, and the approach of the active object is determined by the increase in the rate of change of the signal level s sequentially recorded in series. A disadvantage of the invention is the inability to detect an active object in the absence of signals emitted by it.

Известно защищенное патентом изобретение - аналог: патент №2632792 МПК B64G 3/00, 2016 г. «Способ обнаружения инспекции космического аппарата» (авторы: Яковлев М.В., Яковлева Т.М., Яковлев Д.М.), согласно которому принимают сигналы, излучаемые активным объектом, сближающимся с космическим аппаратом, измеряют амплитуду принимаемых сигналов, выполняют обработку и запоминание принимаемых сигналов, сравнивают амплитуду каждого очередного сигнала с амплитудой предыдущего сигнала, причем инспекцию космического аппарата определяют по переходу режима последовательного увеличения амплитуды принимаемых сигналов к режиму снижения скорости нарастания амплитуды принимаемых сигналов и последующей их стабилизации на постоянном уровне. Недостатком изобретения является невозможность обнаружения активного объекта при отсутствии излучаемых им сигналов.A patented invention is known as an analogue: Patent No. 2632792 IPC B64G 3/00, 2016. “Method for detecting inspection of a spacecraft” (authors: Yakovlev M.V., Yakovleva T.M., Yakovlev D.M.), according to which receive signals emitted by an active object approaching the spacecraft, measure the amplitude of the received signals, process and store the received signals, compare the amplitude of each next signal with the amplitude of the previous signal, and the inspection of the spacecraft is determined by the transition mode been consistent increase in the amplitude of the received signals to reduce the slew rate mode amplitude of the received signals and their subsequent stabilization at a constant level. A disadvantage of the invention is the inability to detect an active object in the absence of signals emitted by it.

Известно защищенное патентом изобретение - прототип: патент №2494415 МПК B64G 1/64 2011 г. «Способ обнаружения пассивного космического объекта при сближении с ним активного космического аппарата» (авторы: Старовойтов Е.В., Афонин В.В.), согласно которому выполняют сканирование пространства путем разворота активного КА с жестко установленной на нем ЛЛС по каналу тангажа или курса до обнаружения пассивного КА. Ширина диаграммы направленности зондирующего излучения ЛЛС в направлении сканирования минимальна, а в перпендикулярном направлении угол ее расходимости равен угловому размеру зоны обзора. Обнаружение пассивного КА осуществляют в мгновенном поле зрения многоэлементного приемника излучения ЛЛС. Это поле совпадает с диаграммой направленности ЛЛС. Техническим результатом изобретения является повышение надежности за счет исключения оптико-механического сканирования с использованием движущихся деталей. Недостатком изобретения является невозможность обнаружения активного объекта при отсутствии излучаемых им сигналов.A patent-protected invention is known as a prototype: Patent No. 2494415 IPC B64G 1/64 2011, “Method for detecting a passive space object when an active spacecraft approaches it” (authors: Starovoitov EV, Afonin VV), according to which they perform space scanning by turning the active spacecraft with a radar rigidly mounted on it along the pitch or course channel until a passive spacecraft is detected. The width of the radiation pattern of the probe radar radiation in the scanning direction is minimal, and in the perpendicular direction the angle of divergence is equal to the angular size of the viewing area. The detection of a passive spacecraft is carried out in the instantaneous field of view of a multi-element radiation detector. This field coincides with the radiation pattern of the radar. The technical result of the invention is to increase reliability by eliminating optical-mechanical scanning using moving parts. A disadvantage of the invention is the inability to detect an active object in the absence of signals emitted by it.

Целью предполагаемого изобретения является определение объекта, инспектирующего космический аппарат в пассивном режиме, то есть при отсутствии сигналов, излучаемых приближающимся инспектирующим объектом.The aim of the proposed invention is to determine the object inspecting the spacecraft in a passive mode, that is, in the absence of signals emitted by the approaching inspecting object.

Указанная цель достигается в заявляемом способе определения объекта, инспектирующего космический аппарат в пассивном режиме, согласно которому на космическом аппарате регистрируют зоны обзора космического пространства, формируют изображение зон обзора на многоэлементном приемнике излучения и определяют инспектирующий объект по данным многоэлементного приемника. Зоны обзора регистрируют повторно при постоянном времени экспозиции. Инспектирующий объект определяют по увеличивающейся яркости и уменьшающейся длине трека в многоэлементном приемнике.This goal is achieved in the claimed method for determining the object inspecting the spacecraft in a passive mode, according to which the space viewing zones are recorded on the spacecraft, the image of the viewing zones is formed on a multi-element radiation receiver, and the inspecting object is determined according to the multi-element receiver. Viewing areas are re-recorded at a constant exposure time. An inspecting object is determined by increasing brightness and decreasing track length in a multi-element receiver.

Обоснование реализуемости заявляемого способа заключается в следующем. Для выявления целевого предназначения космического аппарата, оценки его технических характеристик или поиска новых технологических решений необходимо детальное рассмотрение аппарата с небольшого расстояния. Поэтому инспектирующий объект должен обладать системой самонаведения, которая обеспечивает сближение с космическим аппаратом на минимально допустимое расстояние. Пассивный режим инспекции означает, что сближение с инспектируемым космическим аппаратом выполняется путем регистрации отраженного от космического аппарата солнечного излучения или инфракрасного излучения его поверхности. Предварительное сближение инспектирующего объекта с космическим аппаратом выполняется по командам наземных комплексов управления до момента превышения уровня воздействующего излучения над порогом чувствительности бортовых средств наблюдения инспектирующего объекта. В связи с приближением инспектирующего объекта яркость принимаемых сигналов в многоэлементном приемнике монотонно нарастает. При этом длина трека инспектирующего объекта по мере его подлета на минимально допустимое расстояние от космического аппарата постепенно уменьшается и вырождается в точку.The rationale for the feasibility of the proposed method is as follows. To identify the purpose of the spacecraft, evaluate its technical characteristics or search for new technological solutions, a detailed examination of the spacecraft from a short distance is necessary. Therefore, the inspecting object must have a homing system that provides proximity to the spacecraft at the minimum allowable distance. Passive inspection mode means that approaching the inspected spacecraft is done by registering solar radiation reflected from the spacecraft or infrared radiation from its surface. Preliminary rapprochement of the inspecting object with the spacecraft is carried out according to the commands of ground-based control complexes until the level of the acting radiation is higher than the sensitivity threshold of the on-board surveillance equipment of the inspecting object. In connection with the approach of the inspecting object, the brightness of the received signals in a multi-element receiver monotonically increases. In this case, the track length of the inspecting object as it approaches the minimum allowable distance from the spacecraft gradually decreases and degenerates to a point.

Таким образом, работоспособность и практическая значимость заявляемого способа определения объекта, инспектирующего космический аппарат в пассивном режиме, не вызывает сомнений.Thus, the efficiency and practical significance of the proposed method for determining the object inspecting the spacecraft in passive mode is not in doubt.

Claims (1)

Способ определения объекта, инспектирующего космический аппарат в пассивном режиме, согласно которому на космическом аппарате регистрируют зоны обзора космического пространства, формируют изображение зон обзора на многоэлементном приемнике излучения, определяют инспектирующий объект по данным многоэлементного приемника, причем зоны обзора регистрируют повторно при постоянном времени экспозиции, инспектирующий объект определяют по увеличивающейся яркости и уменьшающейся длине трека в многоэлементном приемнике.The method for determining the object inspecting the spacecraft in passive mode, according to which the space viewing zones are recorded on the spacecraft, forming the image of the viewing areas on the multi-element radiation detector, determining the inspecting object according to the multi-element receiver, the viewing areas being re-recorded at a constant exposure time, inspecting an object is determined by increasing brightness and decreasing track length in a multi-element receiver.
RU2018145092A 2018-12-18 2018-12-18 Method of determining an object, which inspects a spacecraft in passive mode RU2704348C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018145092A RU2704348C1 (en) 2018-12-18 2018-12-18 Method of determining an object, which inspects a spacecraft in passive mode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018145092A RU2704348C1 (en) 2018-12-18 2018-12-18 Method of determining an object, which inspects a spacecraft in passive mode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2704348C1 true RU2704348C1 (en) 2019-10-28

Family

ID=68500481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018145092A RU2704348C1 (en) 2018-12-18 2018-12-18 Method of determining an object, which inspects a spacecraft in passive mode

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2704348C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09240600A (en) * 1996-03-05 1997-09-16 Nec Corp Rendezvous radar
US20070164164A1 (en) * 2005-05-06 2007-07-19 Nasa Headquarters Method and Associated Apparatus for Capturing, Servicing, and De-Orbiting Earth Satellites Using Robotics
RU2011148951A (en) * 2011-12-01 2013-06-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" METHOD FOR DETECTING A PASSIVE SPACE OBJECT AT APPROACHING AN ACTIVE SPACE APPARATUS
RU2632792C2 (en) * 2016-04-05 2017-10-09 Михаил Викторович Яковлев Detection method of inspection of space vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09240600A (en) * 1996-03-05 1997-09-16 Nec Corp Rendezvous radar
US20070164164A1 (en) * 2005-05-06 2007-07-19 Nasa Headquarters Method and Associated Apparatus for Capturing, Servicing, and De-Orbiting Earth Satellites Using Robotics
RU2011148951A (en) * 2011-12-01 2013-06-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" METHOD FOR DETECTING A PASSIVE SPACE OBJECT AT APPROACHING AN ACTIVE SPACE APPARATUS
RU2632792C2 (en) * 2016-04-05 2017-10-09 Михаил Викторович Яковлев Detection method of inspection of space vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105487082B (en) A kind of laser radar for long-range target acquisition
EP0116183B1 (en) Pulse radar apparatus
US3680958A (en) Survey apparatus
CN105445745A (en) Mobile target state monitoring method and apparatus, and vehicle rapid inspection system thereof
CN111856496A (en) Pipeline detection method and pipeline detection device
KR101914281B1 (en) Apparatus and method for targeting target
ES2540737T3 (en) Procedure for the detection of the flight path of projectiles
US10838078B2 (en) Method for searching for and detecting gamma radiation sources
RU2660160C1 (en) Method of determining the motion parameters of an air object by the dynamic radio monitoring system
US4600305A (en) Dynamic energy centroid locator and processor (declp)
RU2667485C1 (en) Method for radar scanning of space and multiposition complex therefor
RU2704348C1 (en) Method of determining an object, which inspects a spacecraft in passive mode
RU2538105C2 (en) Method of determining coordinates of targets and system therefor
RU2523446C2 (en) Method for automated determination of coordinates of unmanned aerial vehicles
RU2459219C1 (en) System for built-in control and calibration of monopulse radar station
RU2632792C2 (en) Detection method of inspection of space vehicle
RU2691274C1 (en) Method of determining ammunition drop points
RU2530808C1 (en) Method for determining coordinates of targets, and complex for its implementation
RU2657005C1 (en) Method of target tracking by surveillance radar station (options)
JP2012173256A (en) Radar apparatus
RU2362182C1 (en) Radial velocity measurement method and radiolocation station for its implementation
WO2016032361A1 (en) Radio location method and device for remotely measuring a full velocity vector of a meteorological object
RU2524923C1 (en) Method for radiolocation detection of targets and facility for its implementation
RU2720758C1 (en) Method of inspecting spacecrafts in low-earth circular orbits
RU2770827C1 (en) Multi-position radar method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201219