RU2775095C1 - Method for viewing the geostationary region for detecting and observing space debris from a spacecraft - Google Patents

Method for viewing the geostationary region for detecting and observing space debris from a spacecraft Download PDF

Info

Publication number
RU2775095C1
RU2775095C1 RU2021124385A RU2021124385A RU2775095C1 RU 2775095 C1 RU2775095 C1 RU 2775095C1 RU 2021124385 A RU2021124385 A RU 2021124385A RU 2021124385 A RU2021124385 A RU 2021124385A RU 2775095 C1 RU2775095 C1 RU 2775095C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spacecraft
gso
objects
geostationary
detailed images
Prior art date
Application number
RU2021124385A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Павлович Кулешов
Сергей Владимирович Круковский
Виктор Порфирьевич Мисник
Петр Яковлевич Носатенко
Александр Петрович Полуян
Original Assignee
Акционерное общество "Корпорация космических систем специального назначения "Комета" (АО "Корпорация "Комета")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Корпорация космических систем специального назначения "Комета" (АО "Корпорация "Комета") filed Critical Акционерное общество "Корпорация космических систем специального назначения "Комета" (АО "Корпорация "Комета")
Application granted granted Critical
Publication of RU2775095C1 publication Critical patent/RU2775095C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: space technology.
SUBSTANCE: invention relates to space technology and can be used in the creation of space facilities and geostationary survey systems to obtain detailed images of space debris objects (SD) located in geostationary orbit (GSO) or periodically approaching it. The survey is performed from a spacecraft operating in autonomous or controlled mode from a flight control center. In autonomous mode, the spacecraft moves along the GSO below or above the GSO in an orbit, the parameters of which are calculated depending on the characteristics of the equipment that determine the maximum range for obtaining detailed images of the object. In autonomous mode, the object detection equipment is guided to the area of space located in front of the spacecraft around the geostationary orbit. This area is limited both in height, above and below the GSO, and to the north and south in a direction perpendicular to the equator plane. The size of this area is determined based on the analysis of the available catalogued man-made space objects in geostationary and geosynchronous orbits. After detecting the objects and determining their current coordinates and motion parameters, the equipment for obtaining detailed images is directed to the selected object, its detailed images are received and the received data are entered into the spacecraft memory block. The observation cycle is repeated. The information is transmitted over the radio line during communication sessions to the spacecraft flight control center. In the control mode of the spacecraft by commands from the flight control center, the object detection equipment is guided to the specified celestial coordinates, the object is detected and all operations are performed to determine its coordinates and motion parameters, which are transmitted to the control center. The flight control center, if necessary, transmits commands to maneuver the spacecraft to approach a given man-made object and obtain its detailed images.
EFFECT: dimensions of the area of outer space to be observed are determined; coordinates and motion parameters of detected objects are determined, their detailed images are obtained.
4 cl, 12 dwg

Description

Геостационарная орбита (ГСО) имеет особенное значение для размещения космических аппаратов различного назначения. Космические аппараты (КА) на этой орбите постоянно находятся над заданными районами на земной поверхности. Эта особенность ГСО чрезвычайно важна для систем связи, наблюдения и управления. Однако на ГСО невозможно разместить такое количество космических аппаратов, которое удовлетворяет международные потребности, поэтому стали широко использоваться геосинхронные орбиты, имеющие тот же период обращения, но отличающиеся от ГСО эксцентриситетом и наклонением. Космическое пространство вблизи ГСО, в котором расположены эти орбиты, образует рассматриваемую далее геостационарную область (ГО).Geostationary orbit (GSO) is of particular importance for the placement of spacecraft for various purposes. Spacecraft (SC) in this orbit are constantly above the given areas on the earth's surface. This feature of the GSO is extremely important for communication, surveillance and control systems. However, it is impossible to place such a number of spacecraft on the GSO that satisfies international needs, so geosynchronous orbits have become widely used, having the same period of revolution, but differing from the GSO in eccentricity and inclination. Outer space near the GSO, in which these orbits are located, forms the geostationary region (GO) considered below.

Перегруженность ГСО космическими аппаратами и отработавшими ступенями их вывода, превратившимися в космический мусор, поставила задачу оценки их рабочего состояния для возможной организации удаления с ГСО неисправных и отработавших свое назначение изделий.The overload of the GEO with spacecraft and their exhausted stages of their launch, which turned into space debris, set the task of assessing their working condition for the possible organization of the removal of faulty and obsolete products from the GSO.

Поскольку с поверхности Земли в большинстве случаев такую оценку сделать невозможно, возникает необходимость создать специализированный КА для обзора геостационарной области, окружающей ГСО. Для организации работы такого КА необходимо определить размеры и конфигурацию осматриваемой области, выбрать параметры орбиты КА и установить задачи его наблюдений.Since in most cases it is impossible to make such an assessment from the Earth's surface, it becomes necessary to create a specialized spacecraft to survey the geostationary region surrounding the GSO. To organize the work of such a spacecraft, it is necessary to determine the size and configuration of the area to be examined, select the parameters of the spacecraft's orbit, and set the objectives of its observations.

Целью настоящего изобретения является определение области космического пространства, подлежащей наблюдению, и разработка способа обнаружения и наблюдения с космического аппарата объектов космического мусора (КМ), находящихся в выделенном районе геостационарной области, определения их координат и параметров движения, а также получения их детальных изображений.The purpose of the present invention is to determine the area of outer space to be observed, and to develop a method for detecting and observing space debris (SD) objects located in a selected area of the geostationary area from a spacecraft, determining their coordinates and motion parameters, as well as obtaining their detailed images.

Известны космические системы, реализующие способы обзора геостационарной области для обнаружения и наблюдения находящихся в этой области объектов.Space systems are known that implement methods for surveying a geostationary region for detecting and observing objects located in this region.

Космический аппарат системы SBSS (Space-Based Space Surveillance Satellite) [1] был запущен 26.09.2010 на низкую круговую солнечно-синхронную орбиту с наклонением 97,97°, высотой перигея 625,0 км, высотой апогея 640,0 км и периодом обращения 97,42 мин. Основной полезной нагрузкой является датчик видимого диапазона с телескопом диаметром 30 см. Телескоп установлен на двухосном карданном подвесе с приводом повышенного быстродействия, что дает ему широкое поле обзора - три четверти всего неба. Космический аппарат системы SBSS функционирует 24 часа в сутки и может отслеживать каждый объект в области геосинхронных орбит, по крайней мере, один раз в сутки.The spacecraft of the SBSS system (Space-Based Space Surveillance Satellite) [1] was launched on September 26, 2010 into a low circular sun-synchronous orbit with an inclination of 97.97°, a perigee altitude of 625.0 km, an apogee altitude of 640.0 km, and an orbital period 97.42 min. The main payload is a visible sensor with a 30 cm telescope. The telescope is mounted on a two-axis gimbal with a high-speed drive, which gives it a wide field of view - three-quarters of the entire sky. The SBSS spacecraft operates 24 hours a day and can track every object in the geosynchronous orbit at least once a day.

Недостатком способа обзора КА системы SBSS является невозможность получения детальных изображений наблюдаемых объектов в геостационарной области из-за больших расстояний до этих объектов.The disadvantage of the SBSS spacecraft survey method is the impossibility of obtaining detailed images of observed objects in the geostationary region due to large distances to these objects.

АО «НПО имени Лавочкина» предложен способ обзора геостационарной орбиты [2], реализуемый космическими аппаратами, которые размещают на полусуточных высокоэллиптических орбитах (ВЭО) с наклонением около 63,4° и аргументом широты в районе 0° или 180°. Обзорное наблюдение и измерение координат наблюдаемых объектов производят с двух КА со специализированной оптической аппаратурой на шестичасовом рабочем участке орбиты, который каждый КА проходит со сдвигом в 6 часов. За два витка, то есть в течение суток, может быть обеспечен полный обзор ГСО при дальности наблюдения в пределах от 17000 до 18000 км.JSC NPO Lavochkin proposed a method for surveying the geostationary orbit [2], implemented by spacecraft that are placed in semi-diurnal highly elliptical orbits (HEO) with an inclination of about 63.4° and a latitude argument in the region of 0° or 180°. Survey observation and measurement of the coordinates of the observed objects is carried out from two spacecraft with specialized optical equipment in a six-hour working segment of the orbit, which each spacecraft passes with a shift of 6 hours. For two turns, that is, within a day, a complete survey of the GEO can be provided with an observation range ranging from 17,000 to 18,000 km.

Получение детальных изображений наблюдаемых объектов предложено производить с двух других КА с другой оптической аппаратурой при наблюдении объектов на дальности от 100 км до 400 км с ВЭО, имеющей апогей в близкой окрестности ГСО.Obtaining detailed images of observed objects is proposed to be performed from two other spacecraft with different optical equipment when observing objects at a distance of 100 km to 400 km with a HEO having an apogee in the close vicinity of the GSO.

Недостатком этого способа обзора ГСО является необходимость применения двух пар КА разных типов с разной оптической аппаратурой наблюдения, размещаемых на ВЭО с разными параметрами.The disadvantage of this method of surveying the GSO is the need to use two pairs of spacecraft of different types with different optical observation equipment, placed on a HEO with different parameters.

В патенте РФ №2659379 [3] приведено описание способа обзора геостационарной области с космического аппарата, движущегося по ВЭО с апогеем в интервале высот от 200 км выше до 500 км ниже ГСО и высотой перигея до 5000 км, с наклонением от 0° до 5°. Дальность наблюдения определяется характеристиками бортовой аппаратуры наблюдения. Предложен метод рационального выбора параметров ВЭО, обеспечивающий получение детальных изображений объектов на ГСО за минимальное количество суток. Получение детальных изображений производится на контролируемых участках ГСО с рабочего участка ВЭО, симметричного относительно ее апогея.The RF patent No. 2659379 [3] describes a method for surveying the geostationary region from a spacecraft moving along the HEO with an apogee in the altitude range from 200 km above to 500 km below the GSO and a perigee height of up to 5000 km, with an inclination from 0° to 5° . The observation range is determined by the characteristics of the onboard observation equipment. A method for the rational choice of HEO parameters is proposed, which provides obtaining detailed images of objects on the GSO in a minimum number of days. Obtaining detailed images is carried out in the controlled areas of the GSO from the working section of the HEO, which is symmetrical with respect to its apogee.

К недостатку этого способа следует отнести невозможность заранее с КА обнаружить объект и получить его детальные изображения.The disadvantage of this method is the impossibility of detecting an object in advance with a spacecraft and obtaining its detailed images.

В качестве прототипа принят способ обнаружения и контроля космического мусора вблизи геостационарной орбиты, изложенный в патенте РФ №2684253 [4]. Космический аппарат описанной системы размещают ниже ГСО на расстояния от 5280 км до 21894 км. Он обеспечивает обзор всей ГСО за время от 4,5 до 0,5 суток соответственно. Оптическую систему КА размещают на поворотной платформе и направляют вверх в сторону ГСО. Полосу обзора ГСО формируют разворотом поля зрения оптической системы вокруг вектора орбитальной скорости КА в несколько дискретных положений.As a prototype, a method for detecting and controlling space debris near a geostationary orbit, set forth in RF patent No. 2684253 [4], was adopted. The spacecraft of the described system is placed below the GSO at distances from 5280 km to 21894 km. It provides an overview of the entire GSO over a period of 4.5 to 0.5 days, respectively. The optical system of the spacecraft is placed on a turntable and directed upward towards the GSO. The GSO swath is formed by turning the field of view of the optical system around the spacecraft's orbital velocity vector into several discrete positions.

К недостатку прототипа следует отнести невозможность предварительно на дальних расстояниях выделить нужный объект, определить его координаты и параметры движения, приблизиться к нему и получить его детальные изображения.The disadvantage of the prototype should include the impossibility to preliminarily select the desired object at long distances, determine its coordinates and motion parameters, approach it and obtain its detailed images.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в определении конфигурации и размеров области космического пространства, подлежащей наблюдению для обнаружения объектов. Эта область расположена вокруг геостационарной орбиты. Она ограничена как по высоте, расстояниями выше и ниже ГСО, так и расстояниями к северу и югу в перпендикулярном к плоскости экватора направлении. Размеры этой геостационарной области определяются исходя из анализа орбит большинства используемых геостационарных и геосинхронных КА.The technical result of the invention is to determine the configuration and size of the area of outer space to be observed to detect objects. This region is located around the geostationary orbit. It is limited both in height, by distances above and below the GSO, and by distances to the north and south in a direction perpendicular to the plane of the equator. The dimensions of this geostationary region are determined based on the analysis of the orbits of most geostationary and geosynchronous spacecraft in use.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в выборе орбиты КА, параметры которой назначают в зависимости от характеристик оптико-электронной аппаратуры получения детальных изображений объектов, размещенной на КА. Эти характеристики определяют максимальную дальность, допустимую для получения изображений наблюдаемого объекта с заданным разрешением при движении КА по выбранной орбите выше или ниже ГСО, или по орбите, задаваемой командами с наземного пункта управления.The technical result of the invention consists in the choice of the spacecraft orbit, the parameters of which are assigned depending on the characteristics of the optical-electronic equipment for obtaining detailed images of objects placed on the spacecraft. These characteristics determine the maximum range allowed for obtaining images of the observed object with a given resolution when the spacecraft moves along a selected orbit above or below the GSO, or along an orbit specified by commands from the ground control station.

Технический результат заключается также в способе обнаружения объектов в геостационарной области, определении координат и параметров движения обнаруженных объектов и получении детальных изображений наблюдаемого объекта.The technical result also consists in a method for detecting objects in the geostationary area, determining the coordinates and motion parameters of the detected objects and obtaining detailed images of the observed object.

Указанные технические результаты достигаются тем, что космический аппарат размещают около геостационарной орбиты, снабжают системой угловой стабилизации и ориентации, системой электропитания, системой терморегулирования, аппаратурой передачи и приема данных, выполненной с возможностью осуществления связи с наземным пунктом управления полетом космического аппарата. При этом размеры области наблюдения геостационарной области выбирают по результатам анализа каталогизированных техногенных космических объектов (ТКО), находящихся в ГО. Кроме того, форму области наблюдения ГО задают в виде кольца прямоугольного поперечного сечения геостационарной области (ПСГО), располагаемого вдоль геостационарной орбиты (ГСО), в котором находятся полностью от апогея до перигея большинство орбит каталогизированных ТКО. Вместе с тем, устанавливают границу ПСГО выше ГСО не более 200 км, определяемую высотой орбит захоронения отработавших свой жизненный цикл космических аппаратов, границу ниже ГСО высотой перигеев большинства каталогизированных ТКО, а к югу и к северу от ГСО углом наклонения i большинства каталогизированных ТКО, находящихся на геосинхронных орбитах. Причем КА снабжают аппаратурой обнаружения объектов ТКО, определения их угловых координат и параметров движения, аппаратурой получения детальных изображений объектов ТКО, вычислительным комплексом с блоком памяти. При этом КА размещают на круговой орбите в плоскости экватора или выше ГСО для движения на запад, или ниже ГСО для движения на восток. Сверх того, используют последовательно аппаратуру обнаружения объектов ТКО, определения их угловых координат и параметров движения, а также аппаратуру получения детальных изображений объектов ТКО для сбора информации об объектах космического мусора и других объектах. Кроме того, высоту орбиты КА устанавливают от ГСО на расстоянии h км, определяемом из условий возможности получения аппаратурой детальных изображений наибольшего по имеющимся каталогизированным данным количества ТКО, находящихся в сфере пространства вокруг КА, радиусом предельной дальности Rпд получения детальных изображений и обеспечения при этом максимально возможной скорости дрейфа КА (ωдр) относительно ГСО. Устанавливают поле зрения аппаратуры обнаружения объектов ТКО, определения их координат и параметров движения по направлению движения КА, дрейфующего вдоль геостационарной орбиты на район, в котором располагается движущееся параллельно с КА ПСГО. Причем расстояние (D) от КА до ПСГО, при которой поле зрения аппаратуры обнаружения, определения координат и параметров движения объектов ТКО полностью накрывает ПГСО, определяют как величину, рассчитываемую по формуле D=d/tg (ωпз 12), где d - половина диагонали прямоугольного ПСГО, ωпз - поле зрения аппаратуры обнаружения КА. Далее вычисляют угол наклона θ поля зрения аппаратуры обнаружения КА вниз от вектора скорости КА по формуле θ=arc sin D / 2Rгсо, где радиус ГСО Rгсо равен 42164 км, и наводят аппаратуру обнаружения на выбранное ПСГО.These technical results are achieved by placing the spacecraft near the geostationary orbit, equipping it with an angular stabilization and orientation system, a power supply system, a thermal control system, data transmission and reception equipment capable of communicating with the spacecraft's ground flight control station. At the same time, the dimensions of the observation area of the geostationary region are selected based on the results of the analysis of the cataloged man-made space objects (TSO) located in the GO. In addition, the shape of the GO observation area is set in the form of a ring of rectangular cross section of the geostationary area (GSGO), located along the geostationary orbit (GSO), in which most of the cataloged TSO orbits are located completely from apogee to perigee. At the same time, the boundary of PSGO above the GSO is set to no more than 200 km, determined by the altitude of the disposal orbits of spacecraft that have completed their life cycle, the boundary below the GSO is set by the perigee height of most of the cataloged MSW, and to the south and north of the GSO by the inclination angle i of most of the cataloged MSW located in geosynchronous orbits. Moreover, the spacecraft is equipped with equipment for detecting MSW objects, determining their angular coordinates and motion parameters, equipment for obtaining detailed images of MSW objects, and a computer complex with a memory unit. In this case, the spacecraft is placed in a circular orbit in the plane of the equator or above the GSO for westward movement, or below the GSO for eastward movement. Moreover, equipment for detecting MSW objects, determining their angular coordinates and motion parameters, as well as equipment for obtaining detailed images of MSW objects are used in sequence to collect information about space debris and other objects. In addition, the height of the SC orbit is set from the GSO at a distance h km, determined from the conditions for the possibility of obtaining detailed images by the equipment of the largest number of MSW, according to the available cataloged data, located in the sphere of the space around the SC, the radius of the maximum range Rpd for obtaining detailed images and at the same time ensuring the maximum possible drift velocity of the spacecraft (ω dr ) relative to the GSO. The field of view of the equipment for detecting MSW objects, determining their coordinates and motion parameters in the direction of movement of the spacecraft drifting along the geostationary orbit to the area in which the PSGO moving parallel to the spacecraft is located is set. Moreover, the distance (D) from the spacecraft to the PSGO, at which the field of view of the equipment for detecting, determining the coordinates and parameters of the movement of objects of MSW completely covers the PSSO, is determined as a value calculated by the formula D=d/tg (ω pz 12), where d is half diagonals of a rectangular PSGO, ω pz - field of view of the spacecraft detection equipment. Next, calculate the angle of inclination θ of the field of view of the SC detection equipment down from the SC velocity vector according to the formula θ=arc sin D / 2R GSO , where the GSO radius R GSO is equal to 42164 km, and direct the detection equipment to the selected PSGO.

Производят обзор ПСГО, обнаруживают, селектируют от звезд искомые объекты ТКО. Определяют параметры их движения, сравнивают с имеющимися данными в блоке памяти вычислительного комплекса КА, выбирают из обнаруженных объекты ТКО для получения их детальных изображений. Рассчитывают время сближения с ними, в расчетное время наводят аппаратуру получения детальных изображений объектов на выбранный объект ТКО. Получают его детальные изображения, полученные данные заносят в блок памяти вычислительного комплекса КА. Затем возобновляют обзор поперечного сечения геостационарной области, а при сеансах связи по радиолинии передают полученную информацию на пункт управления полетом КА.Produce an overview of PSGO, detect, select from the stars the desired objects of TCR. The parameters of their movement are determined, compared with the available data in the memory block of the SC computing complex, and selected from the detected MSW objects to obtain their detailed images. The time of approach to them is calculated, at the estimated time the equipment for obtaining detailed images of objects is pointed at the selected MSW object. Its detailed images are obtained, the obtained data are entered into the memory block of the KA computer complex. Then, the review of the cross section of the geostationary area is resumed, and during communication sessions, the received information is transmitted via radio link to the spacecraft flight control point.

Существует вариант, в котором район наблюдения ГО задают в виде части кольца ГО.There is a variant in which the GO observation area is specified as part of the GO ring.

Существует вариант, в котором по завершении наблюдения части кольца ПСГО при расположении КА на орбите выше или ниже ГСО осуществляют перевод КА на орбиту ниже или выше ГСО соответственно, наводят аппаратуру обнаружения на выбранное ПСГО, производят обзор ПСГО, обнаруживают, селектируют от звезд искомые объекты ТКО, определяют параметры их движения, сравнивают с имеющимися данными в блоке памяти вычислительного комплекса КА, выбирают из обнаруженных объекты ТКО для получения их детальных изображений, рассчитывают время сближения с ними, в расчетное время наводят аппаратуру получения детальных изображений объектов на выбранный объект ТКО, получают его детальные изображения, полученные данные заносят в блок памяти вычислительного комплекса КА, затем возобновляют обзор поперечного сечения геостационарной области, а при сеансах связи по радиолинии передают полученную информацию на пункт управления полетом КА, причем маневр КА вверх вниз повторяют до поступления новой команды с пункта управления полетом КА.There is a variant in which, upon completion of the observation of a part of the PSGO ring, when the spacecraft is located in orbit above or below the GSO, the spacecraft is transferred to the orbit below or above the GSO, respectively, the detection equipment is pointed at the selected PSGO, the PSGO is surveyed, the desired TSO objects are detected, selected from the stars , determine the parameters of their movement, compare with the available data in the memory block of the SC computing complex, select from the detected TCR objects to obtain their detailed images, calculate the time of approach to them, point the equipment for obtaining detailed images of objects at the selected TCR object at the estimated time, receive it detailed images, the received data are entered into the memory block of the SC computer complex, then the review of the cross section of the geostationary area is resumed, and during communication sessions, the received information is transmitted over the radio link to the SC flight control point, and the SC maneuver up and down is repeated until a new command is received from the control point spacecraft flight.

Существует вариант, в котором в режиме управления с КА с пункта управления полетом КА аппаратуру обнаружения наводят по небесным координатам, передаваемым на КА с пункта управления полетом КА, производят обзор в заданных координатах, обнаруживают объект ТКО, определяют его координаты и параметры движения и полученные данные по радиолинии передают на пункт управления полетом КА.There is a variant in which, in the control mode from the spacecraft from the spacecraft flight control point, the detection equipment is pointed at the celestial coordinates transmitted to the spacecraft from the spacecraft flight control point, survey is made in the given coordinates, the MSW object is detected, its coordinates and motion parameters are determined, and the data obtained transmitted via radio link to the spacecraft flight control point.

Существует вариант, в котором по командам, передаваемым с пункта управления полетом КА, меняют орбиту полета КА, переходят на режим сближения с заданным объектом, по достижению необходимого расстояния наводят аппаратуру получения детальных изображений на заданный объект и полученные изображения по радиолинии передают на пункт управления полетом КА.There is a variant in which, according to the commands transmitted from the spacecraft flight control point, the spacecraft flight orbit is changed, they switch to the rendezvous mode with a given object, when the required distance is reached, the equipment for obtaining detailed images is pointed at a given object and the resulting images are transmitted via radio link to the flight control point KA.

В большинстве своем объекты космического мусора, к которым относятся вышедшие из строя космические аппараты, не переведенные еще на орбиты захоронения, части ракет и др., распределяются по высотам таким же образом, как и указанные выше КА, и будут также наблюдаться в определенной выше геостационарной области. Поэтому в дальнейшем наблюдаемая совокупность действующих КА и указанных крупных элементов космического мусора будет обозначаться термином «техногенные космические объекты» (ТКО).For the most part, space debris objects, which include failed spacecraft that have not yet been transferred to burial orbits, parts of rockets, etc., are distributed over heights in the same way as the above-mentioned spacecraft, and will also be observed in the geostationary space defined above. areas. Therefore, in the future, the observed set of operating spacecraft and these large elements of space debris will be denoted by the term "technogenic space objects" (MSO).

Предлагаемый способ обзора геостационарной области поясняется чертежами на фиг. 1 - фиг. 12.The proposed method for surveying the geostationary area is illustrated by the drawings in FIG. 1 - fig. 12.

Фиг. 1 - показан процент количества космических аппаратов в зависимости от расстояния ±h [км] от ГСО.Fig. 1 - shows the percentage of the number of spacecraft depending on the distance ±h [km] from the GSO.

Фиг. 2 - представлена часть геостационарной области, в которой находится полностью орбиты 79% КА и остальных крупных объектов, апогеи и перигеи которых располагаются в диапазоне высот 200 км выше ГСО и 200 км ниже ГСО и ±200 км к северу и югу от плоскости экватора на высоте ГСО, а их наклонения не превышает 0,27°.Fig. 2 - a part of the geostationary region is shown, in which the entire orbits of 79% of the spacecraft and other large objects are located, the apogees and perigees of which are located in the altitude range of 200 km above the GSO and 200 km below the GSO and ± 200 km north and south of the equatorial plane at a height GSO, and their inclinations do not exceed 0.27°.

Фиг. 3 - представлена часть геостационарной области, в которой находится полностью орбиты 80% КА и остальных крупных объектов, апогеи и перигеи которых располагаются в диапазоне высот 200 км выше ГСО и 300 км ниже ГСО и ±300 км к северу и югу от плоскости экватора на высоте ГСО, а их наклонения не превышает 0,4°.Fig. 3 - a part of the geostationary region is shown, in which the entire orbits of 80% of the spacecraft and other large objects are located, the apogees and perigees of which are located in the altitude range of 200 km above the GSO and 300 km below the GSO and ± 300 km north and south of the equatorial plane at a height GSO, and their inclinations do not exceed 0.4°.

Фиг. 4, фиг. 5 - показаны схемы наблюдения для получения детальных изображений КО с космического аппарата, движущегося по орбите, лежащей в плоскости экватора ниже ГСО.Fig. 4, fig. 5 shows the observation schemes for obtaining detailed images of SO from a spacecraft moving in an orbit lying in the plane of the equator below the GSO.

Фиг. 6 - приведена схема наблюдения ГО, когда КА движется ниже ГСО на восток.Fig. 6 - the diagram of GO observation is shown, when the SC moves below the GSO to the east.

Фиг. 7 - приведена схема наблюдения ГО, когда КА выше ГСО движется на запад.Fig. 7 - the diagram of GO observation is shown, when the spacecraft above the GSO moves to the west.

Фиг. 8, 9, 10 - в качестве примеров показаны три варианта размеров поперечного сечения ГО.Fig. 8, 9, 10 - as examples, three options for the dimensions of the GO cross section are shown.

Фиг. 11 - показан диаметр круга d, в который полностью входит ПСГО,Fig. 11 - shows the diameter of the circle d, which completely includes PSGO,

где ωпз - угол поля зрения бортовой аппаратуры обнаружения;where ω pz - the angle of the field of view of the onboard detection equipment;

D - расстояние от КА до наблюдаемого ПС ГО.D is the distance from the spacecraft to the observed PS GO.

Фиг. 12 - представлена зависимость размера углов поля зрения аппаратуры обнаружения от расстояний от КА до наблюдаемых поперечных сечений.Fig. 12 shows the dependence of the size of the angles of the field of view of the detection equipment on the distances from the spacecraft to the observed cross sections.

Предложенный способ реализуется следующим образом. Космический аппарат размещают около геостационарной орбиты, снабжают системой угловой стабилизации и ориентации, системой электропитания, системой терморегулирования, аппаратурой передачи и приема данных, выполненной с возможностью осуществления связи с наземным пунктом управления полетом КА. Космический аппарат, задачей которого является обзор геостационарной области, снабженный аппаратурой обнаружения космических объектов, аппаратурой получения их детальных изображений, вычислительным комплексом с блоком памяти и приемо-передающей аппаратурой линии связи с командным пунктом управления полетом, должен работать в двух режимах:The proposed method is implemented as follows. The spacecraft is placed near the geostationary orbit, equipped with an angular stabilization and attitude control system, a power supply system, a thermal control system, data transmission and reception equipment capable of communicating with the spacecraft ground control station. A spacecraft whose task is to survey the geostationary area, equipped with equipment for detecting space objects, equipment for obtaining their detailed images, a computer complex with a memory unit and receiving and transmitting equipment for a communication line with a flight control command post, must operate in two modes:

- автономный режим, при котором КА работает по программам, заложенным в его бортовой вычислительный комплекс;- offline mode, in which the spacecraft operates according to the programs embedded in its onboard computer system;

- режим наблюдения космического пространства и космических объектов по командам, передаваемым с командного пункта.- the mode of observation of outer space and space objects by commands transmitted from the command post.

При этом размеры области наблюдения геостационарной области выбирают по результатам анализа каталогизированных техногенных космических объектов находящихся в ГО. Кроме того, форму области наблюдения ГО задают в виде кольца прямоугольного поперечного сечения геостационарной области, располагаемого вдоль геостационарной орбиты, в котором находятся полностью от апогея до перигея большинство орбит каталогизированных ТКО. Вместе с тем, устанавливают границу ПСГО выше ГСО не более 200 км, определяемую высотой орбит захоронения отработавших свой жизненный цикл космических аппаратов, границу ниже ГСО высотой перигеев большинства каталогизированных ТКО, а к югу и к северу от ГСО углом наклонения i большинства каталогизированных ТКО, находящихся на геосинхронных орбитах. Причем КА снабжают аппаратурой обнаружения объектов ТКО, определения их угловых координат и параметров движения, аппаратурой получения детальных изображений объектов ТКО, вычислительным комплексом с блоком памяти.At the same time, the dimensions of the observation area of the geostationary region are selected based on the results of the analysis of the cataloged man-made space objects located in the civil defense. In addition, the shape of the GO observation area is set in the form of a ring of rectangular cross section of the geostationary area, located along the geostationary orbit, in which most of the cataloged TSO orbits are located completely from apogee to perigee. At the same time, the boundary of PSGO above the GSO is set to no more than 200 km, determined by the altitude of the disposal orbits of spacecraft that have completed their life cycle, the boundary below the GSO is set by the perigee height of most of the cataloged MSW, and to the south and north of the GSO by the inclination angle i of most of the cataloged MSW located in geosynchronous orbits. Moreover, the spacecraft is equipped with equipment for detecting MSW objects, determining their angular coordinates and motion parameters, equipment for obtaining detailed images of MSW objects, and a computer complex with a memory unit.

Предлагаемый способ обзора геостационарной области включает определение конфигурации и размеров геостационарной области, в которой будет производиться поиск, обнаружение и получение детальных изображений ТКО.The proposed method for surveying the geostationary area includes determining the configuration and dimensions of the geostationary area in which the search, detection and acquisition of detailed images of TCR will be performed.

Анализ данных, приведенных в каталогах НАС A (UCS Satellite Database) [5] и отчете ESOS [6] Classification of geosynchronous objects за 2018 год, с января 2016 года по январь 2021 года показал, что число действующих К А в области геосинхронных орбит постоянно увеличивается: 2016 год - 493 КА, 2018 год - 519 КА, 2019 год - 551 КА, 2021 год - 562 КА.An analysis of the data given in the US A catalogs (UCS Satellite Database) [5] and the ESOS report [6] Classification of geosynchronous objects for 2018, from January 2016 to January 2021, showed that the number of active spacecraft in the geosynchronous orbit region is constant increases: 2016 - 493 SC, 2018 - 519 SC, 2019 - 551 SC, 2021 - 562 SC.

В отчете ESOS приведено, что всего крупных объектов в области ГСО в 2018 году было 1526. Распределение КА по высотам за эти годы практически не изменилось. Можно предположить, что такая тенденция сохранится и в последующие годы.The ESOS report shows that there were 1526 large objects in the GEO area in 2018. The distribution of spacecraft by altitude over the years has practically not changed. It can be assumed that this trend will continue in subsequent years.

По данным каталога НАС А за март 2019 года 80% геостационарных и геосинхронных КА имеют орбиты, апогеи которых расположены в диапазоне высот от 0 до 25 км выше ГСО (35786 км - высота ГСО над поверхностью Земли на экваторе), а их перигеи - в диапазоне высот от 0 до 25 км ниже ГСО. При рассмотрении диапазона высот от 0 до 50 км количество КА, у которых апогеи и перигеи орбит расположены в этом диапазоне соответственно выше и ниже ГСО, увеличивается до 86%. При дальнейшем расширении диапазона высот от 0 до 100 км выше и ниже ГСО количество КА соответственно увеличивается до 93%, а в диапазоне высот от 0 до 200 км выше и ниже ГСО количество КА увеличивается до 96%. Процент количества космических аппаратов в зависимости от расстояния ±h [км] от ГСО, показан на фиг. 1.According to the NAS A catalog for March 2019, 80% of geostationary and geosynchronous spacecraft have orbits whose apogees are located in the altitude range from 0 to 25 km above the GSO (35786 km is the height of the GSO above the Earth's surface at the equator), and their perigees are in the range altitudes from 0 to 25 km below GSO. When considering the altitude range from 0 to 50 km, the number of spacecraft whose apogees and perigees of orbits are located in this range, respectively, above and below the GEO, increases to 86%. With further expansion of the altitude range from 0 to 100 km above and below the GEO, the number of spacecraft increases to 93%, respectively, and in the altitude range from 0 to 200 km above and below the GSO, the number of spacecraft increases to 96%. The percentage of the number of spacecraft depending on the distance ±h [km] from the GSO is shown in FIG. one.

Наклонения орбит К А распределяются следующим образом. Около 77% КА имеют наклонение от 0° до 0,14°, что соответствует на высоте ГСО отклонению ~100 км от плоскости экватора. В диапазоне наклонений от 0° до 0,27° (отклонение до ~200 км от плоскости экватора) находятся около 79% КА и около 80% КА, из всех перечисленных в каталоге, имеют наклонение от 0° до 0,4° (отклонение до ~300 км от плоскости экватора). Остальные К А имеют наклонение больше 0,4°.Orbital inclinations K A are distributed as follows. About 77% of spacecraft have an inclination from 0° to 0.14°, which corresponds to a deviation of ~100 km from the equatorial plane at the GSO height. In the inclination range from 0° to 0.27° (deviation up to ~200 km from the equatorial plane), about 79% of spacecraft and about 80% of spacecraft, of all those listed in the catalog, have an inclination from 0° to 0.4° (deviation up to ~300 km from the equatorial plane). The remaining K A have an inclination greater than 0.4°.

Следовательно, если ограничить наблюдаемую область космического пространства вблизи ГСО кольцом с поперечным сечением кольца геостационарной области размерами 100 км выше ГСО, 100 км ниже ГСО и ±100 км к северу и югу от плоскости экватора на высоте ГСО, то в этой области будут находиться полностью орбиты 77% КА и остальных крупных объектов, апогеи и перигеи которых располагаются в этом диапазоне высот, а их наклонения не превышает 0,14°.Therefore, if we restrict the observable region of outer space near the GSO to a ring with a cross section of the geostationary region ring with dimensions of 100 km above the GSO, 100 km below the GSO, and ±100 km north and south of the equatorial plane at the height of the GSO, then in this region there will be completely orbits 77% of spacecraft and other large objects, the apogees and perigees of which are located in this range of heights, and their inclinations do not exceed 0.14°.

Если ограничить наблюдаемую область космического пространства кольцом с ПСГО размерами 200 км выше ГСО (выше 200 км находится область захоронения вышедших из строя геостационарных КА), 200 км ниже ГСО и±200 км к северу и югу от плоскости экватора на высоте ГСО, то в этой области будут находиться полностью орбиты 79% КА и остальных крупных объектов, апогеи и перигеи которых располагаются в этом диапазоне высот, а их наклонения не превышает 0,27°. Часть этой геостационарной области схематически показана на фиг. 2.If we limit the observed region of outer space by a ring with PSGO with dimensions of 200 km above the GEO (above 200 km is the disposal area for failed geostationary spacecraft), 200 km below the GEO and ± 200 km north and south of the equatorial plane at the height of the GSO, then in this the regions will be located completely in the orbits of 79% of the spacecraft and other large objects, the apogees and perigees of which are located in this altitude range, and their inclinations do not exceed 0.27°. Part of this geostationary region is shown schematically in FIG. 2.

Если ограничить наблюдаемую область космического пространства кольцом с ПСГО размерами 200 км выше ГСО, 300 км ниже ГСО и ±300 км к северу и югу от плоскости экватора на высоте ГСО, то общее число КА и остальных крупных объектов, апогеи и перигеи которых располагаются в этом диапазоне высот, а их наклонения не превышает 0,4°, увеличится до 80%. Часть этой геостационарной области схематически показана на фиг. 3.If we limit the observed region of outer space to a ring with PSGO with dimensions of 200 km above the GSO, 300 km below the GSO, and ±300 km north and south of the equatorial plane at the height of the GSO, then the total number of spacecraft and other large objects whose apogees and perigees are located in this altitude range, and their inclination does not exceed 0.4°, will increase to 80%. Part of this geostationary region is shown schematically in FIG. 3.

Указанные размеры наблюдаемой ГО могут быть изменены в зависимости от поставленных задач по наблюдению объектов и возможностей оптико-электронной бортовой аппаратуры наблюдения.The specified dimensions of the observed GO can be changed depending on the tasks set for observing objects and the capabilities of the optoelectronic onboard surveillance equipment.

Объекты, у которых апогей, перигей и наклонение орбиты превышают выбранные величины ПСГО, будут пересекать кольцевую область космического пространства с указанными поперечными сечениями два раза в сутки и, следовательно, будут в этой области доступны для обнаружения и наблюдения на части их орбит.Objects whose apogee, perigee, and orbital inclination exceed the selected PSGO values will cross the annular region of outer space with the indicated cross sections twice a day and, therefore, will be available for detection and observation in this region in part of their orbits.

Для реализации предлагаемого способа КА размещают на круговой орбите в плоскости экватора или выше ГСО для движения на запад, или ниже ГСО для движения на восток. Сверх того, используют последовательно аппаратуру обнаружения объектов ТКО, определения их угловых координат и параметров движения, а также аппаратуру получения детальных изображений объектов ТКО для сбора информации об объектах космического мусора и других объектах. Кроме того, высоту орбиты КА устанавливают от ГСО на расстоянии h км, определяемом из условий возможности получения аппаратурой детальных изображений наибольшего по имеющимся каталогизированным данным количества ТКО, находящихся в сфере пространства вокруг КА радиусом предельной дальности Rпд получения детальных изображений и обеспечения при этом максимально возможной скорости дрейфа КА (ωдр) относительно ГСО.To implement the proposed method, the spacecraft is placed in a circular orbit in the equatorial plane or above the GSO for westward movement, or below the GSO for eastward movement. Moreover, equipment for detecting MSW objects, determining their angular coordinates and motion parameters, as well as equipment for obtaining detailed images of MSW objects are used in sequence to collect information about space debris and other objects. In addition, the height of the spacecraft orbit is set from the GSO at a distance h km, determined from the conditions for the possibility of obtaining detailed images by the equipment of the largest number of MSW, according to the available cataloged data, located in the sphere of space around the spacecraft with a radius of the maximum range Rpd of obtaining detailed images and at the same time ensuring the maximum possible spacecraft drift velocity (ω dr ) relative to GSO.

Предлагаемый способ обзора ГСО при работе КА в автономном режиме включает выбор орбиты КА для обзора описанной выше геостационарной области.The proposed method for surveying the GSO during the operation of the spacecraft in autonomous mode includes the choice of the orbit of the spacecraft for the survey of the geostationary region described above.

Обнаружение, определение координат и параметров движения ТКО, а также получение их детальных изображений в геостационарной области с космического аппарата требует выполнения нескольких противоречивых требований:Detection, determination of the coordinates and parameters of the movement of MSW, as well as obtaining their detailed images in the geostationary region from a spacecraft requires the fulfillment of several conflicting requirements:

- обнаружение, определение координат и параметров движения наибольшего количества объектов за минимальное время;- detection, determination of coordinates and motion parameters of the largest number of objects in the minimum time;

- получение детальных изображений с заданным разрешением выбранных (заданных) объектов для оценки их состояния в данный момент времени;- obtaining detailed images with a given resolution of selected (given) objects to assess their state at a given time;

- обеспечение минимального расхода характеристической скорости при выполнении этих задач для продления времени работоспособности космического аппарата.- ensuring the minimum consumption of the characteristic velocity in the performance of these tasks to extend the time of the spacecraft.

Требование минимального расхода характеристической скорости выполняется при установке КА на круговую орбиту в плоскости экватора (или под небольшим углом к ней) выше или ниже высоты ГСО на таком постоянном расстоянии h от ГСО, которое дает возможность получить детальные изображения наибольшего количества объектов, находящихся в описанной выше геостационарной области.The requirement for the minimum characteristic velocity consumption is met when the spacecraft is placed in a circular orbit in the equatorial plane (or at a slight angle to it) above or below the GEO height at such a constant distance h from the GEO that makes it possible to obtain detailed images of the largest number of objects located in the above-described geostationary area.

Космический аппарат может получать детальные изображения объектов в пределах сферы космического пространства, описанной вокруг него радиусом, равным предельной дальности получения детальных изображений бортовой аппаратуры наблюдения. Установленный на круговую орбиту в плоскости экватора или с небольшим ее наклонением с радиусом немного меньше или больше радиуса ГСО, КА будет способен в процессе дрейфа относительно ГСО получать детальные изображения всех объектов, пересекающих эту сферу.The spacecraft can obtain detailed images of objects within the sphere of outer space, described around it with a radius equal to the maximum range for obtaining detailed images of the onboard observation equipment. Installed in a circular orbit in the equatorial plane or with its slight inclination with a radius slightly less than or greater than the radius of the GEO, the spacecraft will be able to obtain detailed images of all objects crossing this sphere while drifting relative to the GEO.

Для примера на фиг. 4, фиг. 5 показаны схемы наблюдения для получения детальных изображений ТКО с космического аппарата, движущегося по орбите, лежащей в плоскости экватора ниже ГСО. Так как размер предельной дальности получения детальных изображений мал по сравнению с радиусами орбит близкими к ГСО, на фиг. 4, фиг. 5 изображены участки этих орбит, подлежащие наблюдению, как прямые параллельные линии. Окружность, проведенная радиусом L с К А, находящегося на орбите, отстоящей от ГСО на расстоянии h [км], показывает пространство, где возможно получение детальных изображений наблюдаемых объектов. L - предельная дальность получения детальных изображений, наблюдаемых с КА объектов.For the example in FIG. 4, fig. 5 shows the observation schemes for obtaining detailed images of SSR from a spacecraft moving in an orbit lying in the plane of the equator below the GEO. Since the size of the limiting range for obtaining detailed images is small compared to the radii of orbits close to the GSO, in Fig. 4, fig. 5 shows the portions of these orbits to be observed as straight parallel lines. A circle drawn with radius L with a KA located in an orbit separated from the GSO at a distance h [km] shows the space where it is possible to obtain detailed images of the observed objects. L is the maximum range for obtaining detailed images of objects observed from the spacecraft.

При выборе орбиты КА следует учитывать, что при установке КА для получения детальных изображений объектов на близком расстоянии от ГСО скорость дрейфа КА будет небольшой, и, кроме того, из-за большого количества объектов в этой области есть большая вероятность столкновения КА с ними.When choosing a spacecraft orbit, it should be taken into account that when installing a spacecraft to obtain detailed images of objects at a close distance from the GSO, the spacecraft drift velocity will be small, and, in addition, due to the large number of objects in this area, there is a high probability of a spacecraft collision with them.

Расчеты показали, что в диапазоне расстояний от ГСО ±(0 - 300) км скорость дрейфа космического аппарата ωдр зависит от расстояния h практически линейно. Поэтому можно приблизительно принять:Calculations have shown that in the range of distances from the GSO ±(0 - 300) km, the drift velocity of the spacecraft ωdr depends on the distance h almost linearly. Therefore, we can approximately take:

ωдр=0,013 h [градус/сутки] при дрейфе КА ниже и выше ГСО.ω dr \u003d 0.013 h [degree / day] when the spacecraft drifts below and above the GSO.

На расстояниях от ГСО h=10 км скорость дрейфа КА равна 0,13 градус/сутки. Увеличение скорости дрейфа, то есть уменьшение времени обзора всей ГСО или ее заданной части при сохранении возможности получения детальных изображений, требует установки КА на большем расстоянии от ГСО и применения аппаратуры наблюдения с соответствующей дальностью получения детальных изображений.At distances from the GSO h=10 km, the spacecraft drift velocity is 0.13 degrees/day. An increase in the drift velocity, i.e., a decrease in the survey time of the entire GEO or its specified part, while maintaining the possibility of obtaining detailed images, requires the installation of a spacecraft at a greater distance from the GEO and the use of observation equipment with an appropriate range for obtaining detailed images.

Чтобы получить изображения 80% объектов на любом участке их орбит, надо иметь аппаратуру получения детальных изображений с дальностью L не менее 50 км и установить К А на расстояние 25 км выше или ниже ГСО. При этом дрейф КА относительно ГСО будет 0,32 градус/сутки, а общее количество наблюдаемых объектов для получения их детальных изображений достигнет 92% (фиг. 4).To obtain images of 80% of objects in any part of their orbits, it is necessary to have equipment for obtaining detailed images with a range L of at least 50 km and install KA at a distance of 25 km above or below the GEO. In this case, the spacecraft drift relative to the GSO will be 0.32 degrees/day, and the total number of observed objects for obtaining their detailed images will reach 92% (Fig. 4).

Для скорости дрейфа в 1°/сутки КА должен быть поставлен на круговую орбиту на расстоянии h=77,5 км выше или ниже ГСО. При этом аппаратура, способная получать детальные изображения объектов на расстоянии L=100 км, даст возможность получать изображения 96% объектов (фиг. 5).For a drift rate of 1°/day, the spacecraft must be put into a circular orbit at a distance h=77.5 km above or below the GEO. At the same time, equipment capable of obtaining detailed images of objects at a distance of L=100 km will make it possible to obtain images of 96% of objects (Fig. 5).

Таким образом, в зависимости от характеристик аппаратуры наблюдения, определяющих дальность L получения детальных изображений объектов, выбирают такое расстояние h КА от ГСО, (то есть определяют радиус его круговой орбиты, лежащей в плоскости экватора), которое удовлетворяет требованиям наблюдения геостационарной области как по скорости дрейфа КА относительно ГСО (времени обзора всей ГСО или заданной ее части), так и по количеству наблюдаемых объектов.Thus, depending on the characteristics of the observation equipment that determine the range L for obtaining detailed images of objects, such a distance h of the spacecraft from the GSO is chosen (that is, the radius of its circular orbit lying in the equatorial plane is determined), which satisfies the requirements for observing the geostationary region both in terms of speed drift of the spacecraft relative to the GEO (the survey time of the entire GSO or a given part of it), and by the number of observed objects.

Все рассуждения относительно выбора орбиты КА относились к случаю, когда орбиты наблюдаемых объектов находятся в плоскости геостационарной орбиты, то есть в плоскости экватора, или имели небольшое наклонение. В случае необходимости наблюдения объектов, расположенных на орбитах, имеющих значительное наклонение, необходимо учитывать, что получение детальных изображений таких объектов возможно только в окрестностях восходящего и нисходящего узлов их орбит, когда кратчайшее расстояние от текущего положения объекта до ГСО не превосходит предельной дальности для получения изображений с требуемым качеством. Продолжительность нахождения объектов на таких участках орбиты ограничена и зависит от наклонения орбиты: чем больше наклонение орбиты, тем меньше продолжительность нахождения объекта в области благоприятных условий для его наблюдения.All considerations regarding the choice of the spacecraft orbit referred to the case when the orbits of the observed objects are in the plane of the geostationary orbit, that is, in the plane of the equator, or had a slight inclination. If it is necessary to observe objects located in orbits with a significant inclination, it must be taken into account that obtaining detailed images of such objects is possible only in the vicinity of the ascending and descending nodes of their orbits, when the shortest distance from the current position of the object to the GSO does not exceed the limiting range for obtaining images with the required quality. The duration of the presence of objects in such parts of the orbit is limited and depends on the inclination of the orbit: the greater the inclination of the orbit, the shorter the duration of the object's stay in the region of favorable conditions for its observation.

Установив орбиту КА, определим условия для обнаружения и определения параметров движения объектов, находящихся в ГО.Having established the spacecraft orbit, we will determine the conditions for detecting and determining the motion parameters of objects located in the GO.

Для получения детальных изображений объекта необходимо обнаружение объекта произвести впереди движущегося относительно ГСО КА, определить параметры движения объекта, расстояние от КА до объекта и, зная скорость дрейфа КА, рассчитать время и условия сближения с объектом.To obtain detailed images of an object, it is necessary to detect the object ahead of the SC moving relative to the GSO, determine the parameters of the object’s movement, the distance from the SC to the object, and, knowing the SC drift velocity, calculate the time and conditions for approaching the object.

Наблюдение ПСГО, как впереди, так и позади КА, размещенного на орбите около ГСО, дает возможность наблюдать все объекты, орбиты которых находятся в ракурсе наблюдаемых сечений, в любой точке их орбит от перигея до апогея в течение длительного времени (до нескольких суток) и выбирать время наблюдения при наилучших углах освещения объектов Солнцем. Объекты с орбитами, размеры которых и наклонения превышают выбранные величины ПСГО, будут пересекать эту область и в течение этого времени будут наблюдаться два раза в сутки на средних участках их орбит.Observation of PSGO, both in front of and behind a spacecraft placed in orbit near the GEO, makes it possible to observe all objects whose orbits are in the perspective of the observed sections, at any point of their orbits from perigee to apogee for a long time (up to several days) and choose the time of observation at the best angles of illumination of objects by the Sun. Objects with orbits whose dimensions and inclinations exceed the selected PSGO values will cross this region and during this time will be observed twice a day in the middle parts of their orbits.

Для реализации предлагаемого способа устанавливают поле зрения аппаратуры обнаружения объектов ТКО, определения их координат и параметров движения по направлению движения КА, дрейфующего вдоль геостационарной орбиты, на район, в котором располагается движущееся параллельно с КА ПСГО. Причем расстояние (D) от КА до ПСГО, при которой поле зрения аппаратуры обнаружения, определения координат и параметров движения объектов ТКО полностью накрывает ПГСО определяют как величину, рассчитываемую по формуле D=d/tg (ωпз/2), где d - половина диагонали прямоугольного ПСГО, ωпз - поле зрения аппаратуры обнаружения КА. Далее вычисляют угол наклона θ поля зрения аппаратуры обнаружения КА вниз от вектора скорости КА по формуле θ=arc sin D / 2Rгсо, где радиус ГСО Rгсо равен 42164 км, и наводят аппаратуру обнаружения на выбранное ПСГО.To implement the proposed method, the field of view of the equipment for detecting MSW objects, determining their coordinates and motion parameters in the direction of motion of the spacecraft drifting along the geostationary orbit, to the area in which the PSGO moving parallel to the spacecraft is located, is set. Moreover, the distance (D) from the spacecraft to the PSGO, at which the field of view of the equipment for detecting, determining the coordinates and parameters of the movement of objects of MSW completely covers the PSSO, is determined as a value calculated by the formula D=d/tg (ω pz /2), where d is half diagonals of a rectangular PSGO, ω pz - field of view of the spacecraft detection equipment. Next, calculate the angle of inclination θ of the field of view of the SC detection equipment down from the SC velocity vector according to the formula θ=arc sin D / 2R GSO , where the GSO radius R GSO is equal to 42164 km, and direct the detection equipment to the selected PSGO.

Обнаружение объектов ГО с выбранным ПСГО производится наведением поля зрения аппаратуры обнаружения объектов на ПСГО впереди движущегося относительного ГСО КА.Detection of GO objects with the selected PSGO is carried out by pointing the field of view of the object detection equipment at the PSGO in front of the moving relative GSO of the spacecraft.

Для того, чтобы многочисленные объекты, находящиеся в геостационарной области от КА до района, где находятся обнаруживаемые объекты, не попадали в поле зрения аппаратуры наблюдения, необходимо, чтобы верх поля зрения до наблюдаемого района был ниже области пространства, в котором находится большинство объектов. Граница этой области, как показал анализ каталогов, размещается выше 25 км и 25 км ниже ГСО.In order for numerous objects located in the geostationary region from the spacecraft to the region where the detected objects are located not to fall into the field of view of the observation equipment, it is necessary that the top of the field of view to the observed region be lower than the region of space in which most of the objects are located. The boundary of this area, as shown by the analysis of the catalogs, is located above 25 km and 25 km below the GSO.

На фиг. 6 показана схема наблюдения ГО, когда КА движется ниже ГСО на восток, а на фиг. 7 - схема наблюдения движения КА выше ГСО на запад.In FIG. 6 shows the GO observation scheme when the spacecraft moves eastward below the GSO, and Fig. 7 - scheme of observation of the motion of the spacecraft above the GSO to the west.

На схемах приведены следующие обозначения:The diagrams show the following symbols:

ВГ - верхняя граница кольцевой ГО;VG - the upper boundary of the ring GO;

НГ - нижняя граница кольцевой ГО;NG - the lower boundary of the ring GO;

АБ - поперечное сечение ГО;AB - cross section of GO;

ор. КА - орбита КА;op. SC - SC orbit;

ωпз1, ωпз2 - углы поля зрения аппаратуры обнаружения объектов;ω pz1 , ω pz2 - angles of the field of view of the equipment for detecting objects;

θ1, θ2 - углы наклона поля зрения аппаратуры наблюдения от вектора скорости КА;θ 1 , θ2 - angles of inclination of the field of view of the observation equipment from the velocity vector of the spacecraft;

CF - расстояния от КА до наблюдаемого поперечного сечения ГО;CF - distances from the spacecraft to the observed cross section of the GO;

e1 g1 и е2 g2 - участки долгот на ГСО, наблюдаемые с КА;e 1 g 1 and e 2 g 2 - segments of longitudes on the GSO, observed from the spacecraft;

λ1, λ2 - геоцентрические углы, покрывающие участки долгот в ГО, наблюдаемые с КА;λ 1 , λ 2 - geocentric angles covering the sections of longitudes in GO, observed from the spacecraft;

λ3, λ4 - геоцентрические углы, покрывающие участки долгот на ГСО, наблюдаемые с КА.λ 3 , λ 4 - geocentric angles covering longitudes on the GSO, observed from the spacecraft.

На фиг. 8, 9, 10 в качестве примеров показаны три варианта размеров поперечного сечения ГО.In FIG. 8, 9, 10 as examples, three options for the dimensions of the GO cross section are shown.

Фиг. 8: (+100) км выше и (-100) км ниже ГСО в плоскости экватора;Fig. 8: (+100) km above and (-100) km below the GSO in the plane of the equator;

±100 км к северу и югу от плоскости экватора.±100 km north and south of the equatorial plane.

В этом поперечном сечении ГО находится 92% космических аппаратов, у которых большая полуось орбит размещается в этих пределах, и 77% КА с наклонениями не более 0,14°.In this cross section of the GO there are 92% of the spacecraft, in which the semi-major axis of the orbits is located within these limits, and 77% of the spacecraft with inclinations of no more than 0.14°.

Фиг. 9: (+200) км выше и (-200) км ниже ГСО в плоскости экватора;Fig. 9: (+200) km above and (-200) km below GSO in the plane of the equator;

±200 км к северу и югу от плоскости экватора.±200 km north and south of the equatorial plane.

В этом поперечном сечении ГО находится 95% космических аппаратов, у которых большая полуось орбит размещается в этих пределах, и 79% КА с наклонениями не более 0,27°.In this cross section of the GO there are 95% of the spacecraft, in which the semi-major axis of the orbits is located within these limits, and 79% of the spacecraft with inclinations of no more than 0.27°.

Фиг. 10: (+200) км выше и (-300) км ниже ГСО в плоскости экватора;Fig. 10: (+200) km above and (-300) km below the GSO in the plane of the equator;

±300 км к северу и югу от плоскости экватора.±300 km north and south of the equatorial plane.

В этом поперечном сечении ГО находится 97% космических аппаратов, у которых апогеи и перигеи размещаются в этих пределах, и 80% КА с наклонениями не более 0,4°.This GO cross section contains 97% of spacecraft whose apogees and perigees are located within these limits, and 80% of spacecraft with inclinations of no more than 0.4°.

Расстояние от КА до ПСГО определяют в зависимости от размеров поля зрения аппаратуры обнаружения КА (ПЗАО), в которые вписывается полностью все поперечное сечение ГО. Предположим, что приемная квадратная матрица полностью вписана в поле зрения телескопа.The distance from the spacecraft to the PSGO is determined depending on the size of the field of view of the spacecraft detection equipment (PZAO), into which the entire cross section of the GO fits completely. Let us assume that the receiving square array is completely inscribed in the field of view of the telescope.

На фиг. 11:In FIG. eleven:

d - диаметр круга, в который полностью входит ПСГО;d is the diameter of the circle, which completely includes PSGO;

ωпз - угол поля зрения бортовой аппаратуры обнаружения;ωpz - field of view angle of onboard detection equipment;

D - расстояние от КА до наблюдаемого ПС ГО.D is the distance from the spacecraft to the observed PS GO.

Из рисунка следует: D=d/2tg(ωпз/2).It follows from the figure: D=d/2tg(ω pz /2).

Для вариантов (а), (б), (в) рассчитанные расстояния D при ωпз=1°; 2°; 3°; 4°; 5°; 6° приведены в таблице:For options (a), (b), (c) the calculated distances D at ω pz =1°; 2°; 3°; 4°; 5°; 6° are given in the table:

Figure 00000001
Figure 00000001

Величины расстояний от К А до наблюдаемых поперечных сечений в зависимости от их размеров и углов поля зрения аппаратуры обнаружения показаны на графиках фиг. 12.The distances from the spacecraft to the observed cross sections, depending on their sizes and the angles of the field of view of the detection equipment, are shown in the graphs of Fig. 12.

Определив расстояние D до наблюдаемого ПСГО, рассчитывают угол наклона поля зрения аппаратуры обнаружения от вектора скорости КА для наведения поля зрения аппаратуры обнаружения на ПСГО.Having determined the distance D to the observed PSGO, the angle of inclination of the field of view of the detection equipment from the velocity vector of the spacecraft is calculated to point the field of view of the detection equipment at the PSGO.

Из геометрии известно, что величина угла, образованного касательной и хордой, проходящей через точку касания, равна половине величины дуги, закрепленной между его сторонами. В данном случае хордой является рассчитанное расстояние D. Таким образом определяют угол наклона θ поля зрения аппаратуры обнаружения вниз от вектора скорости КА по формуле θ=arc sin D / 2Rгсо, где радиус ГСО Rгсо=42164 км.It is known from geometry that the value of the angle formed by the tangent and the chord passing through the point of contact is equal to half the value of the arc fixed between its sides. In this case, the chord is the calculated distance D. Thus, the angle of inclination θ of the field of view of the detection equipment down from the spacecraft velocity vector is determined by the formula θ=arc sin D / 2R gso , where the GSO radius R gso =42164 km.

Имея данные о размере поля зрения аппаратуры обнаружения ωпз и угле наклона поля зрения θ от вектора скорости КА, наводят аппаратуру обнаружения на ПСГО, находящееся на рассчитанном расстоянии D от КА.Having data on the size of the field of view of the detection equipment ω pz and the angle of inclination of the field of view θ from the velocity vector of the spacecraft, the detection equipment is pointed at the PSGO located at the calculated distance D from the spacecraft.

КА, установленный на круговую орбиту ниже или выше ГСО, отличающуюся от ГСО на h км, дрейфует вдоль ГСО со скоростью ωдр=0.013⋅h [градус/сутки] и производит регулярный обзор движущегося вместе с ним на расстоянии D поперечного сечения ГО. Обнаруженные объекты по критериям, заложенным в вычислительный комплекс, селектируют от помех, выбирают объекты для получения их детальных изображений, рассчитывают время до сближения с ними, в рассчитанное время наводят поочередно на них аппаратуру получения детальных изображений. После получения детальных изображений заносят полученную информацию в блок памяти и возобновляют обзор поперечного сечения ГО.A spacecraft installed in a circular orbit below or above the GEO, which differs from the GSO by h km, drifts along the GEO at a speed ω dr = 0.013⋅h [degree/day] and makes a regular survey of the GO cross section moving with it at a distance D. The detected objects are selected from interference according to the criteria laid down in the computer complex, the objects are selected to obtain their detailed images, the time to approach them is calculated, at the calculated time, the equipment for obtaining detailed images is pointed at them one by one. After obtaining detailed images, the received information is entered into the memory block and the review of the GO cross section is resumed.

В автономном режиме работы КА при сеансах связи с пунктом управления передает всю полученную информацию и принимает новые данные для пополнения каталога объектов в бортовом компьютере.In the autonomous mode of operation, the spacecraft during communication sessions with the control center transmits all the information received and receives new data to replenish the catalog of objects in the onboard computer.

В режиме управления КА командами с пункта управления, оптико-электронная аппаратура обнаружения наводится в заданную точку космического пространства, обнаруживает объект и выполняет все операции по определению его координат и параметров движения, которые передают на пункт управления. Кроме того, пункт управления при необходимости передает команды для совершения маневра КА для сближения с заданным объектом и получения его детальных изображений. Источники информации.In the spacecraft control mode by commands from the control center, optoelectronic detection equipment is directed to a given point in outer space, detects an object and performs all operations to determine its coordinates and motion parameters, which are transmitted to the control center. In addition, the control point, if necessary, transmits commands to perform a spacecraft maneuver to approach a given object and obtain its detailed images. Sources of information.

1. Черный И. Запущен спутник контроля космической обстановки. Новости космонавтики. №11. 2010. С.34-36.1. Cherny I. A satellite for monitoring the space situation was launched. News of cosmonautics. No. 11. 2010. P.34-36.

2. Клименко Н.Н., Назаров А.Е. Перспективная космическая система для наблюдения геостационарной орбиты. «Вестник «НПО им. С.А. Лавочкина». №4. 2015. С.16-22.2. Klimenko N.N., Nazarov A.E. A promising space system for observing the geostationary orbit. "Bulletin" NPO im. S.A. Lavochkin. No. 4. 2015. P.16-22.

3. Патент РФ №2659379 «Способ обзора геостационарной области для наблюдения элементов космического мусора и других объектов с космического аппарата на полусуточной высокоэллиптической орбите».3. Patent of the Russian Federation No. 2659379 "Method of surveying the geostationary region for observing elements of space debris and other objects from a spacecraft in a semi-diurnal highly elliptical orbit."

4. Патент РФ №2684253 «Способ обнаружения и контроля космического мусора вблизи геостационарной орбиты».4. Patent of the Russian Federation No. 2684253 "Method for detecting and monitoring space debris near the geostationary orbit."

5. http://www.ucsusa.org/nuclear-weapons/space-weapons/satellite-database5. http://www.ucsusa.org/nuclear-weapons/space-weapons/satellite-database

6. Classification of geosynchronous objects ESOS 08.2018.6. Classification of geosynchronous objects ESOS 08.2018.

Claims (4)

1. Способ обзора геостационарной области для обнаружения и наблюдения космического мусора с космического аппарата, при котором космический аппарат размещают около геостационарной орбиты, снабжают системой угловой стабилизации и ориентации, системой электропитания, системой терморегулирования, аппаратурой передачи и приема данных, выполненной с возможностью осуществления связи с наземным пунктом управления полетом космического аппарата (КА), отличающийся тем, что размеры области наблюдения геостационарной области (ГО) выбирают по результатам анализа каталогизированных техногенных космических объектов (ТКО), находящихся в ГО, при этом форму области наблюдения ГО задают в виде кольца или части кольца прямоугольного поперечного сечения геостационарной области (ПСГО), располагаемого вдоль геостационарной орбиты (ГСО), в котором находятся полностью от апогея до перигея большинство орбит каталогизированных ТКО, кроме того, устанавливают границу ПСГО выше ГСО не более 200 км, определяемую высотой орбит захоронения отработавших свой жизненный цикл космических аппаратов, границу ниже ГСО высотой перигеев большинства каталогизированных ТКО, а к югу и к северу от ГСО углом наклонения i большинства каталогизированных ТКО, находящихся на геосинхронных орбитах, при этом КА снабжают аппаратурой обнаружения объектов ТКО, определения их угловых координат и параметров движения, аппаратурой получения детальных изображений объектов ТКО, вычислительным комплексом с блоком памяти, причем КА размещают на круговой орбите в плоскости экватора или выше ГСО для движения на запад, или ниже ГСО для движения на восток, причем используют последовательно аппаратуру обнаружения объектов ТКО, определения их угловых координат и параметров движения, а также аппаратуру получения детальных изображений объектов ТКО для сбора информации об объектах космического мусора, кроме того, высоту орбиты КА устанавливают от ГСО на расстоянии h км, определяемом из условий возможности получения аппаратурой детальных изображений наибольшего, по имеющимся каталогизированным данным, количества ТКО, находящихся в сфере пространства вокруг КА радиусом предельной дальности Rпд получения детальных изображений, и обеспечения при этом максимально возможной скорости дрейфа КА (ωдр) относительно ГСО, устанавливают поле зрения аппаратуры обнаружения объектов ТКО, определения их координат и параметров движения по направлению движения КА, дрейфующего вдоль геостационарной орбиты на район, в котором располагается движущееся параллельно с КА ПСГО, причем расстояние (D) от КА до ПСГО, при которой поле зрения аппаратуры обнаружения, определения координат и параметров движения объектов ТКО полностью накрывает ПГСО, определяют как величину, рассчитываемую по формуле D=d/tg (ωпз/2), где d - половина диагонали прямоугольного ПСГО, ωпз - поле зрения аппаратуры обнаружения КА, вычисляют угол наклона θ поля зрения аппаратуры обнаружения КА вниз от вектора скорости КА по формуле θ=arc sin D/2Rгсо, где радиус ГСО Rгсо равен 42164 км, и наводят аппаратуру обнаружения на выбранное ПСГО, производят обзор ПСГО, обнаруживают, селектируют от звезд искомые объекты ТКО, определяют параметры их движения, сравнивают с имеющимися данными в блоке памяти вычислительного комплекса КА, выбирают из обнаруженных объекты ТКО для получения их детальных изображений, рассчитывают время сближения с ними, в расчетное время наводят аппаратуру получения детальных изображений объектов на выбранный объект ТКО, получают его детальные изображения, полученные данные заносят в блок памяти вычислительного комплекса КА, затем возобновляют обзор поперечного сечения геостационарной области, а при сеансах связи по радиолинии передают полученную информацию на пункт управления полетом КА.1. A method for surveying a geostationary area for detecting and observing space debris from a spacecraft, in which the spacecraft is placed near a geostationary orbit, equipped with an angular stabilization and orientation system, a power supply system, a thermal control system, data transmission and reception equipment, configured to communicate with a ground control station for the flight of a spacecraft (SC), characterized in that the dimensions of the observation area of the geostationary area (GO) are selected based on the results of the analysis of cataloged man-made space objects (TSO) located in the GO, while the shape of the GO observation area is set in the form of a ring or part ring of rectangular cross section of the geostationary region (GSGO), located along the geostationary orbit (GSO), in which most of the cataloged TSO orbits are located completely from apogee to perigee, in addition, set the GSO boundary above the GSO no more than 200 km, determined by the altitude the boundary below the GSO with the perigee height of most of the cataloged MSW, and to the south and north of the GSO by the inclination angle i of the majority of the cataloged MSW located in geosynchronous orbits, while the spacecraft is equipped with equipment for detecting MSW objects, determining their angular coordinates and motion parameters, equipment for obtaining detailed images of MSW objects, a computer complex with a memory unit, and the spacecraft is placed in a circular orbit in the equatorial plane or above the GSO for westward movement, or below the GSO for eastward movement, and the object detection equipment is used sequentially SCR, determination of their angular coordinates and motion parameters, as well as equipment for obtaining detailed images of SCR objects for collecting information about space debris objects, in addition, the height of the SC orbit is set from the GSO at a distance h km, determined from the conditions for the possibility of obtaining detailed and images of the largest, according to the available cataloged data, the amount of MSW located in the sphere of space around the spacecraft with a radius of maximum range R d for obtaining detailed images, and at the same time ensuring the maximum possible drift speed of the spacecraft (ω dr ) relative to the GSO, establish the field of view of the MSW object detection equipment, determining their coordinates and motion parameters in the direction of motion of the spacecraft drifting along the geostationary orbit to the area in which the PSGO moving parallel to the spacecraft is located, and the distance (D) from the spacecraft to the PSGO, at which the field of view of the equipment for detecting, determining the coordinates and parameters of movement of objects TKO completely covers PGSO, is defined as a value calculated by the formula D=d/tg (ω pz /2), where d is half of the diagonal of a rectangular PSGO, ω pz is the field of view of the SC detection equipment, calculate the angle of inclination θ of the field of view of the SC detection equipment down from the spacecraft velocity vector according to the formula θ=arc sin D /2R GSO c is equal to 42164 km, and point the detection equipment at the selected PSGO, survey the PSGO, detect, select the desired TSR objects from the stars, determine the parameters of their movement, compare with the available data in the memory block of the SC computing complex, select from the detected TSR objects to obtain them detailed images, calculate the time of approach to them, at the estimated time point the equipment for obtaining detailed images of objects at the selected TCR object, obtain its detailed images, enter the obtained data into the memory block of the SC computer complex, then resume the review of the cross section of the geostationary area, and during communication sessions the received information is transmitted via a radio link to the spacecraft flight control point. 2. Способ обзора геостационарной области по п. 1, отличающийся тем, что по завершении наблюдения части кольца ПСГО при расположении КА на орбите выше или ниже ГСО осуществляют перевод КА на орбиту ниже или выше ГСО соответственно, наводят аппаратуру обнаружения на выбранное ПСГО, производят обзор ПСГО, обнаруживают, селектируют от звезд искомые объекты ТКО, определяют параметры их движения, сравнивают с имеющимися данными в блоке памяти вычислительного комплекса КА, выбирают из обнаруженных объекты ТКО для получения их детальных изображений, рассчитывают время сближения с ними, в расчетное время наводят аппаратуру получения детальных изображений объектов на выбранный объект ТКО, получают его детальные изображения, полученные данные заносят в блок памяти вычислительного комплекса КА, затем возобновляют обзор поперечного сечения геостационарной области, а при сеансах связи по радиолинии передают полученную информацию на пункт управления полетом КА, причем маневр КА вверх-вниз повторяют до поступления новой команды с пункта управления полетом КА.2. The method of surveying the geostationary region according to claim 1, characterized in that upon completion of the observation of a part of the PSGO ring, when the spacecraft is located in orbit above or below the GSO, the spacecraft is transferred to an orbit below or above the GSO, respectively, the detection equipment is pointed at the selected PSGO, a review is made PSGO, detect, select the desired SSR objects from the stars, determine the parameters of their movement, compare with the available data in the memory block of the SC computing complex, select SSR objects from the detected objects to obtain their detailed images, calculate the time of approach to them, at the estimated time direct the acquisition equipment detailed images of objects on the selected TCR object, its detailed images are obtained, the obtained data are entered into the memory block of the SC computing complex, then the review of the cross section of the geostationary area is resumed, and during communication sessions, the received information is transmitted over the radio link to the SC flight control point, and the SC maneuver is up -down repeat d about the arrival of a new command from the spacecraft flight control point. 3. Способ обзора геостационарной области по п. 1, отличающийся тем, что в режиме управления с КА с пункта управления полетом КА аппаратуру обнаружения наводят по небесным координатам, передаваемым на КА с пункта управления полетом КА, производят обзор в заданных координатах, обнаруживают объект ТКО, определяют его координаты и параметры движения и полученные данные по радиолинии передают на пункт управления полетом КА.3. The method of surveying the geostationary area according to claim 1, characterized in that in the control mode from the spacecraft from the spacecraft flight control point, the detection equipment is directed along the celestial coordinates transmitted to the spacecraft from the spacecraft flight control point, the survey is made in the given coordinates, the TKO object is detected , its coordinates and motion parameters are determined, and the received data are transmitted via radio link to the spacecraft flight control point. 4. Способ обзора геостационарной области по п. 1, отличающийся тем, что по командам, передаваемым с пункта управления полетом КА, меняют орбиту полета КА, переходят на режим сближения с заданным объектом, по достижении необходимого расстояния наводят аппаратуру получения детальных изображений на заданный объект и полученные изображения по радиолинии передают на пункт управления полетом КА.4. The method of surveying the geostationary area according to claim 1, characterized in that, according to the commands transmitted from the flight control center of the spacecraft, they change the orbit of the spacecraft, switch to the rendezvous mode with a given object, after reaching the required distance, the equipment for obtaining detailed images is pointed at a given object and the received images are transmitted via radio link to the spacecraft flight control point.
RU2021124385A 2021-08-17 Method for viewing the geostationary region for detecting and observing space debris from a spacecraft RU2775095C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2775095C1 true RU2775095C1 (en) 2022-06-28

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012134929A2 (en) * 2011-04-01 2012-10-04 Geryon Space Technologies, Limited Multi-body dynamics method of generating fuel efficient transfer orbits for spacecraft
WO2017088062A1 (en) * 2015-11-27 2017-06-01 Telesat Canada Satellite system and method for global coverage
RU2684253C1 (en) * 2018-02-09 2019-04-04 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" Space debris near the geostationary orbit detection and monitoring method
RU2689088C1 (en) * 2018-07-09 2019-05-23 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Малые космические аппараты" Modeling method of space debris removal process
RU2711554C1 (en) * 2018-12-29 2020-01-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Method of formation of a group of artificial earth satellites for monitoring potentially dangerous threats in near-earth space in a mode close to real time

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012134929A2 (en) * 2011-04-01 2012-10-04 Geryon Space Technologies, Limited Multi-body dynamics method of generating fuel efficient transfer orbits for spacecraft
WO2017088062A1 (en) * 2015-11-27 2017-06-01 Telesat Canada Satellite system and method for global coverage
RU2684253C1 (en) * 2018-02-09 2019-04-04 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" Space debris near the geostationary orbit detection and monitoring method
RU2689088C1 (en) * 2018-07-09 2019-05-23 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Малые космические аппараты" Modeling method of space debris removal process
RU2711554C1 (en) * 2018-12-29 2020-01-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Method of formation of a group of artificial earth satellites for monitoring potentially dangerous threats in near-earth space in a mode close to real time

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sebestyen et al. Low Earth Orbit Satellite Design
US20180118377A1 (en) Sequential rendezvous of spacecraft with target objects
JPWO2020261481A1 (en) Satellite constellations, ground equipment and artificial satellites
JP7434649B2 (en) Satellite information transmission system
US6435457B1 (en) Thruster systems for spacecraft station changing, station keeping and momentum dumping
WO2016119056A1 (en) Inertial sensing augmentation for navigation of spacecraft
CN111367167B (en) High-orbit target approaching observation method with limited time constraint
JPWO2022064721A5 (en)
Fisackerly et al. The ESA lunar lander mission
US6216983B1 (en) Ephemeris/attitude reference determination using communications links
KR20010039649A (en) Ephemeris/attitude reference determination using on-board optics and other satellite ephemeris
US7806369B2 (en) Ultrahigh altitude sun-synchronous orbit satellite system
RU2775095C1 (en) Method for viewing the geostationary region for detecting and observing space debris from a spacecraft
RU82678U1 (en) OBSERVING SYSTEM FOR SPACE OBJECTS
Barbee et al. Guidance and navigation for rendezvous and proximity operations with a non-cooperative spacecraft at geosynchronous orbit
CN111581309B (en) Observation method for space debris of geosynchronous orbit zone
Kachmar et al. Space navigation applications
Kornfeld et al. New millennium ST6 autonomous rendezvous experiment (ARX)
Betto et al. Advanced stellar compass deep space navigation, ground testing results
Fong et al. Application of FORMOSAT-3/COSMIC mission to global Earth monitoring
WO2022137341A1 (en) Satellite constellation, flying object monitoring system, artificial satellite, inclined orbit satellite system, inclined orbit satellite, and hybrid constellation
US20240101279A1 (en) Flight position derivation method, flying object tracking system, ground system, and flying object handling system
Ockels et al. EuroMoon 2000 a plan for a European lunar south Pole expedition
Scott et al. Combined space-based observations of geostationary satellites
Laeser Voyager—Uranus at our doorstep