RU2779783C2 - Rocket and space system for highly detailed remote sounding of the earth in the visible and (or) infrared observation range - Google Patents
Rocket and space system for highly detailed remote sounding of the earth in the visible and (or) infrared observation range Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779783C2 RU2779783C2 RU2020142842A RU2020142842A RU2779783C2 RU 2779783 C2 RU2779783 C2 RU 2779783C2 RU 2020142842 A RU2020142842 A RU 2020142842A RU 2020142842 A RU2020142842 A RU 2020142842A RU 2779783 C2 RU2779783 C2 RU 2779783C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spacecraft
- launch vehicle
- longitudinal axis
- orbit
- adapter
- Prior art date
Links
- 210000004279 Orbit Anatomy 0.000 claims abstract description 40
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 32
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 7
- 238000003780 insertion Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 208000006265 Renal Cell Carcinoma Diseases 0.000 description 3
- 238000011068 load Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 2
- 206010043431 Thinking abnormal Diseases 0.000 description 1
- 201000002372 amelogenesis imperfecta type 1G Diseases 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано при создании многоспутниковых систем, обеспечивающих дистанционное зондирование земли (ДЗЗ) с высокой разрешающей способностью и высокую периодичность возможности наблюдения любого объекта на поверхности планеты в большом диапазоне широт.The invention relates to the field of space technology and can be used to create multi-satellite systems that provide remote sensing of the earth (ERS) with high resolution and a high frequency of the possibility of observing any object on the surface of the planet in a wide range of latitudes.
Известна ракетно-космическая система (РКС), включающая в себя ракету-носитель (РН) для доставки на орбиту выведения космических аппаратов (КА), размещенных в системе крепления и отделения от РН, каждый из которых имеет в своем составе корректирующую двигательную установку (КДУ) и средства разворота КА вокруг его центра инерции (патент РФ №2428358). Система крепления и отделения представляет собой адаптер конусообразной формы, установленный по продольной оси РН на переходнике РН и размещенные на нем устройства отделения (УО), на которые устанавливаются КА. При этом каждый из КА закреплен на УО плоскостью, параллельной продольной оси КА.A well-known space-rocket system (RS), including a launch vehicle (LV) for delivery into orbit for launching spacecraft (SC) placed in the attachment system and separation from the LV, each of which incorporates a corrective propulsion system (KDU ) and a means of turning the spacecraft around its center of inertia (RF patent No. 2428358). The fastening and separation system is a cone-shaped adapter mounted along the longitudinal axis of the launch vehicle on the launch vehicle adapter and the separation devices (SD) placed on it, on which the spacecraft is installed. In this case, each of the spacecraft is fixed on the CR by a plane parallel to the longitudinal axis of the spacecraft.
Функционирует система следующим образом. После выхода последней ступени РН на орбиту выведения производится отделение КА от УО. При этом КА двигаются под углом к продольной оси адаптера, что исключает соударение между КА в процессе их отделения. Затем каждый из КА ориентируется своими средствами разворота в требуемые положения и за счет работы КДУ переводится на рабочую орбиту. При этом формируется орбитальная структура из нескольких КА, выведенных РН. Описанная РКС позволяет обойтись без блока выведения, что снижает стоимость РКС. Это оправдано в том случае, когда расход топлива КДУ при доставке КА на рабочую орбиту достаточно мал, например, при развертывании орбитальной структуры из КА, размещенных в одной плоскости орбиты.The system operates as follows. After the last stage of the launch vehicle enters the launch orbit, the spacecraft is separated from the launch vehicle. In this case, the spacecraft move at an angle to the longitudinal axis of the adapter, which eliminates the collision between the spacecraft during their separation. Then each of the spacecraft is oriented by its means of turning to the required positions and, due to the operation of the CPS, is transferred to the working orbit. In this case, an orbital structure is formed from several spacecraft launched by the launch vehicle. The described RCS makes it possible to dispense with the launch block, which reduces the cost of the RCS. This is justified in the case when the fuel consumption of the CPS during the delivery of the spacecraft to the working orbit is sufficiently small, for example, when deploying an orbital structure from spacecraft located in the same plane of the orbit.
Однако возможности использования описанной РКС достаточно ограничены. Например, не представляется возможным использование в составе такой РКС КА для дистанционного зондирования Земли в видимом и (или) инфракрасном диапазоне с высокой разрешающей способностью по следующим причинам:However, the possibilities of using the described RCS are quite limited. For example, it is not possible to use spacecraft for remote sensing of the Earth in the visible and (or) infrared range with high resolution as part of such a RCS for the following reasons:
1. Использование адаптера конусообразной формы, размещенного по оси РН приводит к тому, что для размещения КА может быть использована кольцевая зона вокруг адаптера, снаружи ограниченная зоной полезного груза РН, что ограничивает поперечные размеры КА. В то же время, для получения информации высокого разрешения приходится использовать телескоп с весьма большим диаметром главного зеркала. Соответственно вся обеспечивающая аппаратура КА компонуется вокруг телескопа, что ведет к увеличению поперечных размеров КА. Поскольку телескоп имеет вытянутую форму, то в совокупности с использованием в составе КА КДУ, это ведет к увеличению продольных размеров К А. Все это ограничивает количество КА, которые можно разместить в зоне полезного груза РН. Разумеется можно использовать РН с большей зоной полезного груза, однако большей зоной будет обладать РН более высокой грузоподъемности и соответственно более высокой стоимости, что делает ее использование нецелесообразным.1. The use of a cone-shaped adapter placed along the axis of the launch vehicle leads to the fact that the spacecraft can be placed in an annular zone around the adapter, limited from the outside by the payload area of the launch vehicle, which limits the transverse dimensions of the spacecraft. At the same time, to obtain high-resolution information, one has to use a telescope with a very large diameter of the primary mirror. Accordingly, all supporting equipment of the spacecraft is assembled around the telescope, which leads to an increase in the transverse dimensions of the spacecraft. Since the telescope has an elongated shape, in combination with the use of the KDU as part of the spacecraft, this leads to an increase in the longitudinal dimensions of the spacecraft. All this limits the number of spacecraft that can be placed in the payload area of the launch vehicle. Of course, you can use a launch vehicle with a larger payload area, but a larger area will have a launch vehicle with a higher carrying capacity and, accordingly, a higher cost, which makes its use impractical.
2. Для КА снабженных телескопом большого диаметра и значительной длины, наиболее рациональной является компоновка при которой плоскость установки КА на УО перпендикулярна продольной оси телескопа, что обеспечивает оптимальное нагружение конструкции КА, а также его узлов и агрегатов в процессе наземной эксплуатации, например, при наземной транспортировке и при выведении на орбиту. Компоновка такого КА с размещением плоскости его установки параллельно его продольной оси приведет к нерациональному нагружению КА и его систем и агрегатов в условиях наземной эксплуатации и при выведению на орбиту, что приведет к увеличению массы КА. Это также ограничивает количество КА, которое может быть доставлено на орбиту одной РН. Кроме того такая конструкция менее технологична в изготовлении, а это приведет к увеличению стоимости изготовления КА.2. For spacecraft equipped with a telescope of large diameter and considerable length, the most rational layout is in which the plane of installation of the spacecraft on the DO is perpendicular to the longitudinal axis of the telescope, which ensures optimal loading of the spacecraft structure, as well as its components and assemblies during ground operation, for example, during ground transport and launch into orbit. The layout of such a spacecraft with the placement of its installation plane parallel to its longitudinal axis will lead to irrational loading of the spacecraft and its systems and assemblies in ground operation and during launch into orbit, which will lead to an increase in the mass of the spacecraft. This also limits the number of spacecraft that can be delivered into orbit by one launch vehicle. In addition, such a design is less technologically advanced to manufacture, and this will lead to an increase in the cost of manufacturing the spacecraft.
3. Ограничение количества КА развернутых на рабочих орбитах сокращает диапазон широт, в котором может быть обеспечена высокая периодичность наблюдения любого объекта земной поверхности, даже при возможности разворота КА для наблюдения.3. Limiting the number of spacecraft deployed in working orbits reduces the range of latitudes in which a high frequency of observation of any object on the earth's surface can be ensured, even if the spacecraft can be turned for observation.
Известна РКС, включающая в себя ракету-носитель для доставки на орбиту блока выведения и космических аппаратов, имеющих плоскость крепления к УО перпендикулярную продольной оси КА и размещенных в системе крепления и отделения от блока выведения (патент РФ №2293689).Known RCS, which includes a launch vehicle for delivery into orbit of the launch unit and spacecraft having a plane of attachment to the UO perpendicular to the longitudinal axis of the spacecraft and placed in the system of attachment and separation from the launch unit (RF patent No. 2293689).
Система крепления и отделения представляет собой адаптер цилиндрической формы, на котором в кольцевой зоне размещены УО с закрепленными на них КА. При этом УО установлены так, что продольные оси КА находятся под некоторым углом к продольной оси РН. На адаптере, по его оси, совпадающей с продольной осью блока выведения, установлена подставка конической формы, на которой размещено УО с закрепленным на нем КА. При этом продольная ось этого КА совпадает с продольной осью блока выведения. Размещение КА на адаптере под некоторым углом к продольной оси блока выведения продиктовано необходимостью избежать соударения между КА и подставкой при отделении КА от УО на орбите.The fastening and separation system is a cylindrical adapter, on which the UO with spacecraft attached to them are placed in the annular zone. In this case, the control units are set so that the longitudinal axes of the spacecraft are at a certain angle to the longitudinal axis of the launch vehicle. On the adapter, along its axis, coinciding with the longitudinal axis of the launch unit, a conical stand is installed, on which the UO is placed with the spacecraft fixed on it. In this case, the longitudinal axis of this spacecraft coincides with the longitudinal axis of the launch unit. Placement of the spacecraft on the adapter at a certain angle to the longitudinal axis of the launch unit is dictated by the need to avoid collision between the spacecraft and the stand during the separation of the spacecraft from the launch vehicle in orbit.
РКС функционирует следующим образом. После доставки РН блока выведения с КА на орбиту выведения, происходит отделение блока выведения от РН, после чего блок выведения последовательно разводит КА на рабочие орбиты. После доставки каждого КА на его рабочую орбиту, производится его отделение от УО. По завершении доставки всех КА на их рабочие орбиты, блок выведения тормозится и сводится с орбиты искусственного спутника Земли.The RCC functions as follows. After the launch vehicle is delivered from the spacecraft to the launch orbit, the launch unit is separated from the launch vehicle, after which the launch unit sequentially places the spacecraft into working orbits. After delivery of each spacecraft to its working orbit, it is separated from the SO. Upon completion of the delivery of all spacecraft to their working orbits, the launch unit is slowed down and deorbited by an artificial Earth satellite.
Такой вариант построения РКС неэффективен для развертывания орбитальной структуры состоящей из группы КА ДЗЗ в видимом и (или) инфракрасном диапазоне с высокой разрешающей способностью из-за следующих факторов:This variant of constructing the RCS is inefficient for deploying an orbital structure consisting of a group of remote sensing satellites in the visible and (or) infrared range with high resolution due to the following factors:
1. Размещение группы КА ДЗЗ в одной плоскости может обеспечить получение информации о любом объекте на земной поверхности в некотором диапазоне широт с некоторой периодичностью. Однако использование блока выведения в РКС, с группой КА в одной плоскости, представляется неоправданным. Использование блока выведения приводит к уменьшению зоны полезного груза РН, предназначенной для размещения КА, а значит ограничивает количество КА, которые возможно разместить в этой зоне. В то же время для поддержания орбитальной структуры КА в течение срока активного существования в его составе необходимо наличие КДУ и следовательно за счет увеличения запаса топлива в КДУ, использовав его, каждый из КА, переходя с орбиты выведения на рабочую орбиту, может занять свое место в орбитальной структуре. Необходимо также отметить, что использование блока выведения существенно увеличивает стоимость развертывания орбитальной группировки, поскольку стоимость блока выведения может достигать 30% от стоимости РН.1. Placing a group of remote sensing satellites in one plane can provide information about any object on the earth's surface in a certain range of latitudes with a certain periodicity. However, the use of the launch block in the RCS, with a group of spacecraft in the same plane, seems unjustified. The use of the launch block leads to a decrease in the LV payload area intended for spacecraft placement, and therefore limits the number of spacecraft that can be placed in this area. At the same time, in order to maintain the orbital structure of the spacecraft during the period of active existence, it is necessary to have a CPS in its composition and, therefore, by increasing the fuel supply in the CPS, using it, each of the spacecraft, moving from the insertion orbit to the working orbit, can take its place in orbital structure. It should also be noted that the use of the launch unit significantly increases the cost of deploying an orbital constellation, since the cost of the launch unit can reach 30% of the launch vehicle cost.
2. В данной РКС для размещения КА в зоне полезного груза РН используется подставка конической формы, для размещения КА по продольной оси блока выведения и кольцевая зона над адаптером вокруг подставки. На первый взгляд это позволяет разместить в зоне полезного груза больше КА. Однако наличие подставки делает проблематичным размещение в кольцевой зоне КА с аппаратурой ДЗЗ высокого разрешения из-за значительных поперечных размеров (аналогично рассмотренной выше РКС). Одновременно размещение КА в кольцевой зоне под углом к продольной оси блока выведения ограничивает длину КА.2. In this RCS, to place the spacecraft in the payload zone of the launch vehicle, a conical stand is used, to place the spacecraft along the longitudinal axis of the launch unit, and an annular zone above the adapter around the stand. At first glance, this allows you to place more spacecraft in the payload area. However, the presence of a stand makes it problematic to place a spacecraft with high-resolution remote sensing equipment in the annular zone due to significant transverse dimensions (similar to the RCS considered above). At the same time, the placement of the spacecraft in the annular zone at an angle to the longitudinal axis of the launch unit limits the length of the spacecraft.
Известна РКС дистанционного зондирования Земли в видимом и инфракрасном диапазоне наблюдения, включающая в себя РН для доставки на орбиту блока выведения и космических аппаратов имеющих плоскость крепления к УО перпендикулярную продольной оси КА и размещенных в системе крепления и отделения от блока выведения, каждый из которых имеет в своем составе оптико-электронную аппаратуру наблюдения, корректирующую двигательную установку и средства разворота КА относительно его центра инерции (сайт АО «Корпорация «ВНИИЭМ» www.vniiem.ru).Known RCS for remote sensing of the Earth in the visible and infrared range of observation, which includes a launch vehicle for delivery into orbit of the launch unit and spacecraft having an attachment plane to the UO perpendicular to the longitudinal axis of the spacecraft and placed in the system of attachment and separation from the launch unit, each of which has in in its composition optoelectronic observation equipment, corrective propulsion system and means of turning the spacecraft relative to its center of inertia (website of VNIIEM Corporation JSC www.vniiem.ru).
В данном случае речь идет о входящих в состав РКС двух КА «Канопус - В». КА оснащен оптико-электронной аппаратурой наблюдения в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах наблюдения. Система крепления и отделения выполнена в виде установленного на блоке выведения адаптера, на котором закреплены УО с размещенными на них КА. При этом КА являются попутной нагрузкой к группе других КА, размещенных на блоке выведения.In this case, we are talking about the two Canopus-V spacecraft that are part of the RCS. The spacecraft is equipped with optical-electronic observation equipment in the visible and near infrared observation ranges. The fastening and detachment system is made in the form of an adapter installed on the launch block, on which the UO with spacecraft placed on them are fixed. In this case, the spacecraft are a passing load to a group of other spacecraft located on the launch block.
РКС функционирует следующим образом. После доставки РН блока выведения с КА на орбиту выведения, происходит отделение блока выведения от РН, после чего блок выведения последовательно разводит КА на рабочие орбиты. После доставки каждого КА на его рабочую орбиту, производится его отделение от УО. При этом КА размещаются в одной плоскости на около круговой орбите под углом 180° друг относительно друга.The RCC functions as follows. After the launch vehicle is delivered from the spacecraft to the launch orbit, the launch unit is separated from the launch vehicle, after which the launch unit sequentially places the spacecraft into working orbits. After delivery of each spacecraft to its working orbit, it is separated from the SO. In this case, spacecraft are placed in the same plane in a near circular orbit at an angle of 180° relative to each other.
Эта РКС обладает следующими недостатками:This RCS has the following disadvantages:
1. Использование зоны полезного груза для размещения блока выведения и других попутных нагрузок дает возможность разместить в ней только 2 КА ДЗЗ. При этом орбитальная структура состоящая из двух КА ДЗЗ даст возможность получать информацию о любом объекте на земной поверхности раз в сутки в узком диапазоне широт. Это ухудшает конкурентоспособность РКС, что приводит к уменьшению числа пользователей получаемой информации и следовательно к снижению экономической эффективности РКС.1. The use of the payload area to accommodate the launch unit and other passing loads makes it possible to place only 2 remote sensing satellites in it. At the same time, the orbital structure consisting of two remote sensing satellites will make it possible to obtain information about any object on the earth's surface once a day in a narrow range of latitudes. This worsens the competitiveness of the RCS, which leads to a decrease in the number of users of the information received and, consequently, to a decrease in the economic efficiency of the RCS.
2. Использование блока выведения приводит к увеличению затрат на развертывание орбитальной структуры КА.2. The use of the launch unit leads to an increase in the cost of deploying the spacecraft's orbital structure.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, являются минимизация времени развертывания орбитальной группировки КА ДЗЗ высокодетального разрешения, обеспечивающей высокую периодичность наблюдения любого объекта на поверхности планеты в большом диапазоне широт.The task to be solved by the invention is to minimize the deployment time of the orbital constellation of remote sensing satellites of high resolution, providing a high frequency of observation of any object on the surface of the planet in a wide range of latitudes.
Поставленная задача решается тем, что система крепления и отделения выполнена в виде адаптера, на котором размещены несколько устройств отделения, с установленными на них КА, продольные оси которых параллельны продольной оси РН или близки к такому положению, устройства отделения выполнены с возможностью отделения КА под углом не менее 15° к продольной оси РН, а на адаптере между КА закреплены стойки, связанные с платформой, на которой зафиксировано устройство отделения КА, который установлен так, что его продольная ось параллельна продольной оси РН или близка к этому положению, устройство отделения выполнено с возможностью отделения установленного на ней КА в направлении продольной оси РН, корректирующие двигательные установки КА снабжены запасом топлива, обеспечивающим перевод КА после отделения от РН с орбиты выведения на рабочую орбиту с минимальной высотой Н, максимальный поперечный размер КА не превышает 0,6 диаметра D зоны полезного груза РН, максимальная высота КА не превышает D, размер апертуры оптико-электронной аппаратуры d может находиться в пределах от 0,11 D до 0,25 D, а средства разворота КА относительно его центра инерции обеспечивают возможность его разворота в плоскости, перпендикулярной плоскости орбиты на угол α, величина которого определяется выражением:The problem is solved by the fact that the attachment and separation system is made in the form of an adapter, on which several separation devices are placed, with spacecraft installed on them, the longitudinal axes of which are parallel to the longitudinal axis of the launch vehicle or close to such a position, the separation devices are made with the possibility of separating the spacecraft at an angle not less than 15° to the longitudinal axis of the launch vehicle, and on the adapter between the spacecraft there are racks connected to the platform on which the separation device of the spacecraft is fixed, which is installed so that its longitudinal axis is parallel to the longitudinal axis of the launch vehicle or close to this position, the separation device is made with the possibility of separating the spacecraft installed on it in the direction of the longitudinal axis of the launch vehicle, the corrective propulsion systems of the spacecraft are equipped with a fuel reserve, which ensures the transfer of the spacecraft after separation from the launch vehicle from the insertion orbit to the working orbit with a minimum height H, the maximum transverse size of the spacecraft does not exceed 0.6 of the diameter D of the zone payload launch vehicle, the maximum height of the spacecraft does not exceed D , the size of the aperture of optoelectronic equipment d can be in the range from 0.11 D to 0.25 D, and the means of turning the spacecraft relative to its center of inertia provide the possibility of turning it in a plane perpendicular to the plane of the orbit by an angle α, the value of which is determined by the expression:
α≥arc sin R/(R+H)α≥arc sin R/(R+H)
где R - радиус Земли.where R is the radius of the Earth.
Суть изобретения иллюстрируется графическими материалами, где:The essence of the invention is illustrated by graphic materials, where:
- на фиг. 1 изображена РКС в исходном состоянии;- in Fig. 1 shows the RCS in its original state;
- на фиг. 2 изображен вид А на РКС с фиг. 1;- in Fig. 2 shows view A on the RCS from FIG. one;
- на фиг. 3 изображена РКС в момент отделения КА от УО;- in Fig. 3 shows the RCS at the time of separation of the spacecraft from the MA;
- на фиг. 4 изображена расчетная схема для определения величины угла α.- in Fig. 4 shows the calculation scheme for determining the angle α.
В исходном положении РКС находится на земной поверхности и включает в себя РН 1, установленную на РН 1 под обтекателем систему крепления и отделения, состоящую из адаптера 2, на котором размещены устройства отделения, каждое из которых включает в себя закрепленную в шарнирах 3 на адаптере 2 раму 4, зафиксированную относительно адаптера 2 замками 5 оснащенную замками фиксации 6 космического аппарата 7, толкателями и устройством разворота (толкатели и устройство разворота условно не показаны). В состав системы крепления и отделения входят также закрепленные на адаптере 2 стойки 8 и установленная на них платформа 9, на которой закреплено устройство отделения, включающее в себя зафиксированную на платформе 9 раму 10, оснащенную замками фиксации 6 космического аппарата 7 и толкателями (толкатели условно не показаны). Продольные оси космических аппаратов 7, размещенных на адаптере 2, параллельны продольной оси РН 1, а продольная ось космического аппарата 7, установленного на платформе 9, совпадает с продольной осью РН 1. Каждый из КА оснащен оптико-электронной аппаратурой 11, корректирующей двигательной установкой 12 и средствами разворота КА 7 в полете вокруг его центра инерции (эти средства выполнены в виде силовых гироскопов, размещенных внутри КА 7 и условно не показаны). Параметром D обозначен диаметр зоны полезного груза РН 1, параметром Т максимальный поперечный размер КА 7, параметром L его максимальная высота. Параметром d обозначен диаметр главного зеркала оптико-электронной аппаратуры 11, а параметром f зазор между диаметром d и диаметром входного отверстия оптико-электронной аппаратуры 11.In the initial position, the RCS is located on the earth's surface and includes a
РКС функционирует следующим образом. После запуска РН, ее последняя ступень вместе с системой крепления и отделения, а также с размещенными в ней КА 7 доставляется на орбиту выведения. Затем из РН 1 выдается команда на замки 5, в результате срабатывания которых происходит расфиксация рам 4 устройств отделения, после чего устройства разворота поворачивают рамы 4 вместе с закрепленными на них КА 7 на требуемы угол и фиксируют в этом положении. После этого выдается команда на замки 6, которыми КА 7 крепятся к рамам 4 и раме 10, в результате чего происходит расфиксация КА 7 относительно рам 4 и рамы 10, вследствие чего под действием толкателей, входящих в состав УО происходит отделение КА 7 от рам 4 и рамы 10 с требуемой скоростью.The RCC functions as follows. After the launch of the launch vehicle, its last stage, together with the attachment and separation system, as well as with the
Затем каждый из КА 7 за счет работы КДУ переходит на свою рабочую орбиту, используя предназначенный для этого запас топлива. При этом все КА 7 размещаются в одной плоскости на около круговых орбитах с минимальной высотой Н, при равных углах между ними. После этого КА 7 начинают функционировать, проводя дистанционное зондирование Земли. Для обеспечения максимальной производительности КА 7, а также высокой периодичности наблюдения в большом диапазоне широт любых объектов на поверхности планеты группой КА 7 размещенных на орбите, каждый из КА 7 имеет возможность при помощи собственных средств разворота разворачиваться вокруг своего центра инерции в плоскости, перпендикулярной плоскости орбиты, для направления продольной оси КА 7 (оптической оси оптико-электронной аппаратуры) на требуемые районы. При этом угол разворот α, при котором обеспечивается возможность наблюдения за максимальным количеством районов определяется выражением α=arc sin R/(R+Н), а его величина определяется из прямоугольного треугольника ОАВ (фиг. 4), где АВ направлен по касательной к поверхности Земли.Then each of the
В процессе функционирования КА 7 при помощи КДУ 12 производится подержание требуемой высоты орбиты и сохранение заданных углов между КА 7 в плоскости орбиты.During the operation of the
Проведение проектирования КА с соблюдением геометрических соотношений конструкции КА Т≤0,6 D; L≤D; 0,11D≤d≤0,25D позволяет разместить в зоне полезного груза РН среднего класса типа «Союз» до 4-х КА ДЗЗ в видимом и (или) инфракрасном диапазоне наблюдения с высоким разрешением. Обеспечение размещенных на адаптере устройств отделения с возможностью отделения КА под углом не менее 15° к продольной оси РН, позволяет избежать в процессе отделения соударения между КА, а также между КА и элементами системы крепления и отделения. Благодаря этому возможна установка КА, размещенных на адаптере с ориентацией их продольных осей параллельно продольной оси РН. Это позволяет придать КА большие продольный и поперечный размеры. При этом на адаптере удается разместить до трех КА.Carrying out the design of the spacecraft in compliance with the geometric relationships of the design of the spacecraft T≤0.6 D; L≤D; 0.11D≤d≤0.25D makes it possible to place up to 4 remote sensing satellites in the visible and (or) infrared range of observation with high resolution in the payload area of a medium-class launch vehicle of the Soyuz type. The provision of separation devices placed on the adapter with the possibility of separating the spacecraft at an angle of at least 15° to the longitudinal axis of the launch vehicle makes it possible to avoid collision between the spacecraft, as well as between the spacecraft and elements of the attachment and separation system during the separation process. Due to this, it is possible to install spacecraft placed on the adapter with the orientation of their longitudinal axes parallel to the longitudinal axis of the launch vehicle. This makes it possible to give the spacecraft large longitudinal and transverse dimensions. At the same time, up to three spacecraft can be placed on the adapter.
Одновременно размещение УО с установленным на нем КА на платформе, связанной со стойками, закрепленными на адаптере, позволяет увеличить количество КА в зоне полезного груза РН. При этом размещение стоек между КА обеспечивает безударность отделения КА, размещенных на адаптере.At the same time, the placement of the SD with the spacecraft installed on it on a platform connected to the racks fixed on the adapter makes it possible to increase the number of spacecraft in the payload area of the launch vehicle. At the same time, the placement of the racks between the spacecraft ensures the shock-free separation of the spacecraft placed on the adapter.
Формирование орбитальной структуры КА за счет использования возможностей КДУ позволяет уменьшить затраты на развертывание орбитальной структуры, благодаря отказу от использования блока выведения. Одновременно отсутствие блока выведения увеличивает объемы зоны полезного груза РН, что способствует размещению большего числа КА.The formation of the orbital structure of the spacecraft through the use of the capabilities of the CPS allows you to reduce the cost of deploying the orbital structure, due to the rejection of the use of the launch unit. At the same time, the absence of the launch block increases the volume of the payload area of the launch vehicle, which contributes to the placement of a larger number of spacecraft.
Развертывание орбитальной структуры из большого числа КА одним пуском РН снижает затраты потребные для выведения одного КА. Кроме того, такая структура сразу позволяет обеспечить получение информации о любом объекте в большом диапазоне широт раз в сутки, что делает ее привлекательной для потребителей.Deployment of an orbital structure from a large number of spacecraft with one launch of the launch vehicle reduces the costs required for the launch of one spacecraft. In addition, such a structure immediately makes it possible to obtain information about any object in a wide range of latitudes once a day, which makes it attractive to consumers.
Способность средств разворота КА вокруг его центра инерции обеспечить угол разворота в плоскости, перпендикулярной плоскости орбиты в положение когда его оптическая ось направлена касательно к горизонту также увеличивает возможность наблюдения за большим количеством объектов, а также расширяет диапазон широт, в котором обеспечивается получение информации о каждом раз в сутки. Это также способствует увеличению экономической эффективности РКС.The ability of the spacecraft turn means around its center of inertia to provide a turn angle in a plane perpendicular to the orbit plane to a position when its optical axis is directed tangentially to the horizon also increases the possibility of observing a large number of objects, and also expands the range of latitudes in which information is obtained about each time per day. It also helps to increase the economic efficiency of the RCS.
Разработка и изготовление предлагаемой РКС при современном уровне промышленного производства не представляет принципиальной сложности, что не создаст технических проблем при реализации данного решения.The development and manufacture of the proposed RCS at the current level of industrial production does not represent a fundamental difficulty, which will not create technical problems in the implementation of this solution.
Claims (3)
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020142842A RU2020142842A (en) | 2022-06-23 |
RU2779783C2 true RU2779783C2 (en) | 2022-09-13 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2428358C1 (en) * | 2010-01-22 | 2011-09-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ | Space head for group launch of satellites |
RU2465729C2 (en) * | 2010-12-07 | 2012-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | International global monitoring aerospace system (igmas) |
US10351268B2 (en) * | 2016-12-08 | 2019-07-16 | The Boeing Company | Systems and methods for deploying spacecraft |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2428358C1 (en) * | 2010-01-22 | 2011-09-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ | Space head for group launch of satellites |
RU2465729C2 (en) * | 2010-12-07 | 2012-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | International global monitoring aerospace system (igmas) |
US10351268B2 (en) * | 2016-12-08 | 2019-07-16 | The Boeing Company | Systems and methods for deploying spacecraft |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8789797B2 (en) | Payload adapters including antenna assemblies, satellite assemblies and related systems and methods | |
CN102574586B (en) | System comprising a mother space probe forming a carrier space vehicle and a plurality of daughter space probes | |
US6215458B1 (en) | Observation or telecommunication satellites | |
Oegerle et al. | Concept for a large scalable space telescope: In-space assembly | |
RU2779783C2 (en) | Rocket and space system for highly detailed remote sounding of the earth in the visible and (or) infrared observation range | |
Rudolph | LISA pathfinder launch and early operations phase-in-orbit experience | |
Novara | The BepiColombo ESA cornerstone mission to Mercury | |
US20180037340A1 (en) | Satellite management system comprising a propulsion system having individually selectable motors | |
DRAPER | The Mariner Mark II progream | |
RU2088491C1 (en) | Long-endurance manned orbital cable complex | |
Austin et al. | The ubiquitous solar electric propulsion stage | |
US11820535B2 (en) | Small satellite constellation for worldwide surveillance | |
Pranajaya et al. | Nanosatellite tracking ships: cost-effective responsive space | |
Lindberg | Overview of the pegasus air-launched space booster | |
Linsley et al. | Space Air Watch: Observation of the Earth Atmosphere from the ISSA Space Station | |
Cawthorne et al. | Launching 2009: The NigeriaSat-2 mission–High-performance Earth observation with a small satellite | |
Doggett et al. | In-Space Modular Assembly: An Approach for Reliable, Affordable, Precision Space Apertures | |
Vaughan et al. | Return to Mercury: the MESSENGER spacecraft and mission | |
Amadieu et al. | The automated transfer vehicle | |
Branscome et al. | NASA launch vehicles: the next 20 Years | |
Sivolella | Unflown On-Orbit Servicing Capabilities | |
Bernardini et al. | Space START: the TAS concept for in orbit servicing | |
Nein et al. | A very large space telescope for optical/UV astronomy | |
Syrov et al. | The onboard control system of “Navigator” platform | |
McGrath et al. | Use of pallet-type structures in Shuttle-attached and free-flying modes |