RU2783202C2 - Repeater satellite - Google Patents

Repeater satellite Download PDF

Info

Publication number
RU2783202C2
RU2783202C2 RU2021105819A RU2021105819A RU2783202C2 RU 2783202 C2 RU2783202 C2 RU 2783202C2 RU 2021105819 A RU2021105819 A RU 2021105819A RU 2021105819 A RU2021105819 A RU 2021105819A RU 2783202 C2 RU2783202 C2 RU 2783202C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
block
satellite
unit
inputs
antennas
Prior art date
Application number
RU2021105819A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021105819A (en
Inventor
Сергей Борисович Пичугин
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва"
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" filed Critical Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва"
Publication of RU2021105819A publication Critical patent/RU2021105819A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2783202C2 publication Critical patent/RU2783202C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: communication.
SUBSTANCE: invention relates to repeater satellites. The repeater satellite includes a unit for determination of mutual angular velocities of satellites, connected between the second output of a unit for formation of service messages, outputs of a unit of bearing signal analyzers, and the second and the third inputs of a unit for control and selection of modulators, an angular velocity recorder connected between outputs of the unit for determination of mutual angular velocities of satellites and inputs of the unit for control and selection of modulators, while a case of the repeater satellite is made in the form of a hyperboloid, and optical antennas in a unit of optical intersatellite transmitting antennas are located in a crown shape along a perimeter of the case of the repeater satellite.
EFFECT: increase in the reliability of communication between repeater satellites in an area of intersection of their orbits.
1 cl, 12 dwg

Description

Изобретение относится к ретрансляции информации, в частности к спутникам-ретрансляторам.The invention relates to the relaying of information, in particular to relay satellites.

Известны спутники-ретрансляторы, входящие в низкоорбитальную спутниковую сеть связи Уан Уэб [см. сайт https://www.oneweb.world/], включающую строй спутников на круговых орбитах земли. Недостатком данного устройства является отсутствие межспутникового тракта, отсутствие адаптивной коммутации на борту, а также бортовой обработки данных, включающей прочитывание информации, ее анализ, переформатирование и отправку, что замедляет или усложняет доставку данных получателю.Known relay satellites included in the low-orbit satellite communication network One Web [see. site https://www.oneweb.world/], which includes a system of satellites in circular orbits of the earth. The disadvantage of this device is the lack of an inter-satellite path, the lack of adaptive switching on board, as well as on-board data processing, including information reading, analysis, reformatting and sending, which slows down or complicates the delivery of data to the recipient.

Известны спутники-ретрансляторы, входящие в низкоорбитальную спутниковую сеть связи Старлинк [см. сайт https://www.starlink.com/] включающая строй спутников на круговых орбитах земли. Недостатком данного устройства является отсутствие межспутникового тракта, отсутствие адаптивной коммутации на борту, а также бортовой обработки данных, включающей прочитывание информации, ее анализ, переформатирование и отправку, что замедляет или усложняет доставку данных получателю.Known relay satellites included in the low-orbit satellite communications network Starlink [see. site https://www.starlink.com/] including the formation of satellites in circular orbits of the earth. The disadvantage of this device is the lack of an inter-satellite path, the lack of adaptive switching on board, as well as on-board data processing, including information reading, analysis, reformatting and sending, which slows down or complicates the delivery of data to the recipient.

Аналогом спутника-ретранслятора является известный спутник-ретранслятор [патент РФ №2376212, МПК B64G 1/00, МПК B64G 1/22, приоритет от 19.05.2008, зарегистрирован в госреестре изобретений РФ 20.12.2009], содержащий для размещения антенн и бортового комплекса каркас корпуса в форме параллелепипеда, с установленными на нем боковыми, верхней и нижней панелями. Внутри конструкции платформы каркасное пространство разделено промежуточной панелью на отсек служебных систем и отсек полезной нагрузкиAn analogue of a repeater satellite is a well-known repeater satellite [RF patent No. 2376212, IPC B64G 1/00, IPC B64G 1/22, priority dated 05/19/2008, registered in the State Register of Inventions of the Russian Federation on 12/20/2009], containing antennas and an onboard complex case frame in the form of a parallelepiped, with side, top and bottom panels installed on it. Inside the platform structure, the frame space is divided by an intermediate panel into a service systems compartment and a payload compartment.

Недостатком данного спутника-ретранслятора является недостаточная надежность поддержания связи между спутниками в районе пересечения их орбит, связанная с тем, что каркас корпуса в форме параллелепипеда затеняет зоны видимости антенн, расположенных на ней, что при высокой угловой скорости взаимного перемещения спутников затрудняет удержание оптического луча передающей антенны первого спутника на втором спутнике и снижает надежность связи.The disadvantage of this relay satellite is the insufficient reliability of maintaining communication between the satellites in the area of the intersection of their orbits, due to the fact that the frame of the body in the form of a parallelepiped obscures the visibility zones of the antennas located on it, which, at a high angular velocity of the mutual movement of the satellites, makes it difficult to keep the optical beam of the transmitting antennas of the first satellite on the second satellite and reduces the reliability of the connection.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту - прототипом, является спутник-ретранслятор [см. патент РФ №2622304, B64G 1/10, приоритет от 17.11.2015, зарегистрирован в госреестре изобретений РФ 22.05.2017], содержащий для размещения блока передающих и блока приемных оптических межспутниковых антенн, и бортового комплекса корпус в виде оболочки вращения, выполненной из композиционного материала полой цилиндрической формы, имеющей сетчатую структуру, образованную посредством пересечения между собой ребер, при этом на торцах сетчатой оболочки закреплены усиливающие элементы.The closest in technical essence and the achieved positive effect - the prototype is a relay satellite [see. patent of the Russian Federation No. 2622304, B64G 1/10, priority dated 11/17/2015, registered in the state register of inventions of the Russian Federation on 05/22/2017], containing a housing in the form of a shell of rotation made of composite material of a hollow cylindrical shape, having a mesh structure formed by crossing the ribs with each other, while reinforcing elements are fixed at the ends of the mesh shell.

Недостатком данного спутника-ретранслятора является недостаточная надежность поддержания связи между спутниками в районе пересечения их орбит, связанная с тем, что оболочка вращения цилиндрической формы затеняет зоны видимости антенн, расположенных на ней, что при высокой угловой скорости взаимного перемещения спутников затрудняет удержание оптического луча передающей антенны первого спутника на втором спутнике и снижает надежность связи.The disadvantage of this relay satellite is the insufficient reliability of maintaining communication between the satellites in the area of the intersection of their orbits, due to the fact that the shell of rotation of a cylindrical shape obscures the visibility zones of the antennas located on it, which, at a high angular velocity of the mutual movement of the satellites, makes it difficult to keep the optical beam of the transmitting antenna the first satellite on the second satellite and reduces the reliability of the connection.

Известен бортовой комплекс спутника-ретранслятора «Аксай» [см. патент РФ №2097926, Η04В 7/185, приоритет от 19.04.94, бюлл. №33 от 27.11.97], предназначенный для функционирования в многоспутниковой системе связи, в которой соседние спутники могут обмениваться абонентской и служебной информацией, включающий последовательно соединенные блок из к приемных антенн, блок приемников, блок передатчиков и блок из к передающих антенн, коммутационный блок, навигационный блок, блок выделения служебных сигналов, блок формирования служебных сигналов и формирователь сигналов блокировки, причем коммутационный блок включен между выходами блока передатчиков, блок выделения служебных сигналов включен между выходами блока приемников и первыми входами блока формирования служебных сигналов, навигационный блок, блок выделения служебных сигналов, блок формирования служебных сигналов и формирователь сигналов блокировки соединены последовательно и выходы последнего из них подключены к третьим входам коммутационного блока, вторые входы которого подключены к выходам навигационного блока, а выходы блока формирования служебных сигналов подключены ко вторым входам блока передатчиков.Known on-board complex satellite relay "Aksai" [see. patent of the Russian Federation No. 2097926, Η04В 7/185, priority dated 19.04.94, bull. No. 33 dated 11/27/97], designed to operate in a multi-satellite communication system in which neighboring satellites can exchange subscriber and service information, including a series-connected block from to receiving antennas, a receiver block, a transmitter block and a block from to transmitting antennas, a switching block , a navigation block, a service signal extraction unit, a service signal generation unit and a blocking signal generator, wherein the switching unit is connected between the outputs of the transmitter unit, the service signal extraction unit is connected between the outputs of the receiver unit and the first inputs of the service signal generation unit, the navigation unit, the service signal extraction unit signals, the service signal generation unit and the blocking signal generator are connected in series and the outputs of the last of them are connected to the third inputs of the switching unit, the second inputs of which are connected to the outputs of the navigation unit, and the outputs of the service signal generation unit connected to the second inputs of the transmitter unit.

Недостатком данного устройства является недостаточная надежность поддержания связи между спутниками в районе пересечения их орбит, связанная с тем, что высокая угловая скорость взаимного перемещения спутников затрудняет удержание луча передающей антенны на спутнике-соседе и снижает надежность связи.The disadvantage of this device is the lack of reliability of maintaining communication between satellites in the area of intersection of their orbits, due to the fact that the high angular velocity of the mutual movement of the satellites makes it difficult to keep the beam of the transmitting antenna on the neighboring satellite and reduces the reliability of communication.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту для спутника-ретранслятора - прототипом, является спутник-ретранслятор [см. патент РФ №2673060, Η04В 7/185, приоритет от 20.11.17, зарегистрирован в госреестре изобретений РФ 22.11.18], предназначенный для функционирования в многоспутниковой системе связи, в которой соседние спутники могут обмениваться абонентской и служебной информацией, включающий коммутационный блок, блок приемных абонентских радиоантенн и блок абонентских радиоприемников, блок приемных оптических межспутниковых антенн и блок оптических межспутниковых приемников, последовательно соединенные солнечный датчик и блок ориентации, навигационный блок, блок формирования служебных сообщений и формирователь сигналов блокировки, последовательно соединенные блок выделения служебных сигналов, блок выделения сигналов пеленга, блок анализаторов сигнала пеленга и блок управления и селекции модуляторов, блок межспутниковых оптических передатчиков, блок абонентских радиопередатчиков, блоки передающих межспутниковых оптических антенн и абонентских радиоантеннThe closest in technical essence and achieved positive effect for the relay satellite - the prototype is the relay satellite [see. patent of the Russian Federation No. 2673060, Η04V 7/185, priority dated 11/20/17, registered in the state register of inventions of the Russian Federation on 11/22/18], intended for operation in a multi-satellite communication system in which neighboring satellites can exchange subscriber and service information, including a switching unit, a unit receiving subscriber radio antennas and a block of subscriber radio receivers, a block of receiving optical inter-satellite antennas and a block of optical inter-satellite receivers, a solar sensor and an orientation block connected in series, a navigation block, a block for generating service messages and a blocking signal generator, a block for separating service signals connected in series, a block for extracting bearing signals , a block of bearing signal analyzers and a block of control and selection of modulators, a block of inter-satellite optical transmitters, a block of subscriber radio transmitters, blocks of transmitting inter-satellite optical antennas and subscriber radio antennas

Недостатком данного устройства, принятого за прототип, является недостаточная надежность поддержания связи между спутниками в районе пересечения их орбит, связанная с тем, что высокая угловая скорость взаимного перемещения спутников затрудняет удержание оптического луча передающей антенны на спутнике-соседе и снижает надежность связи.The disadvantage of this device, adopted as a prototype, is the lack of reliability of maintaining communication between satellites in the area where their orbits intersect, due to the fact that the high angular velocity of the mutual movement of the satellites makes it difficult to keep the optical beam of the transmitting antenna on the neighboring satellite and reduces the reliability of communication.

Техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение надежности связи между спутниками в районе пересечения их орбит.The technical result of the claimed invention is to increase the reliability of communication between satellites in the area where their orbits intersect.

Технический результат достигается тем, что в спутнике-ретрансляторе, содержащем блок передающих и блок приемных оптических межспутниковых антенн, блок приемных абонентских антенн, размещенные на корпусе спутника-ретранслятора, а также последовательно соединенные блок абонентских приемников, коммутационный блок, блок абонентских передатчиков и блок передающих абонентских антенн, последовательно соединенные блок межспутниковых приемников, блок выделения служебных сигналов, блок выделения сигнала пеленга, блок анализаторов сигнала пеленга, блок управления и селекции модуляторов, блок формирования служебных сообщений, и формирователь сигналов блокировки, подключенный ко вторым входам коммутационного блока, к третьим входам которого подключены выходы блока формирования служебных сообщений, вторые выходы коммутационного блока через блок межспутниковых передатчиков и блок модуляторов подключены к входам блока передающих межспутниковых антенн, входы блока модуляторов соединены с выходом блока управления и селекции модуляторов, навигационный блок, выходы которого подключены к четвертым входам коммутационного блока, вторым входам блока формирования служебных сообщений и первым входам блока ориентации, к вторым входам которого подключен выход солнечного датчика, соединенный с вторым входом блока управления и селекции модуляторов, который, в свою очередь, соединен с блоком формирования служебных сообщений, отличающийся тем, что в него введен блок определения взаимных угловых скоростей спутников, включенный между вторым выходом блока формирования служебных сообщений, выходами блока анализаторов сигнала пеленга и вторыми и третьими входами блока управления и селекции модуляторов, регистр угловых скоростей, включенный между выходами блока определения взаимных угловых скоростей спутников и входами блока управления и селекции модуляторов, при этом, корпус спутника-ретранслятора выполнен в виде гиперболоида, в блоке оптических межспутниковых передающих антенн оптические антенны расположены коронообразно по периметру корпуса спутника.The technical result is achieved by the fact that in a repeater satellite containing a block of transmitting and a block of receiving optical inter-satellite antennas, a block of receiving subscriber antennas placed on the body of the repeater satellite, as well as a series-connected block of subscriber receivers, a switching block, a block of subscriber transmitters and a block of transmitting subscriber antennas, a block of inter-satellite receivers, a block for separating service signals, a block for extracting a bearing signal, a block for bearing signal analyzers, a block for controlling and selecting modulators, a block for generating service messages, and a blocking signal generator connected to the second inputs of the switching block, to the third inputs of which the outputs of the block for generating service messages are connected, the second outputs of the switching block are connected through the block of inter-satellite transmitters and the block of modulators to the inputs of the block of transmitting inter-satellite antennas, the inputs of the block of modulators are connected to the output of the block control and selection of modulators, the navigation unit, the outputs of which are connected to the fourth inputs of the switching unit, the second inputs of the block for generating service messages and the first inputs of the orientation unit, to the second inputs of which the output of the sun sensor is connected, connected to the second input of the control and selection of modulators, which, in turn, it is connected to the block for generating service messages, characterized in that it contains a block for determining the mutual angular velocities of the satellites, connected between the second output of the block for generating service messages, the outputs of the block of bearing signal analyzers and the second and third inputs of the control block and selection of modulators, the register of angular velocities connected between the outputs of the unit for determining the mutual angular velocities of the satellites and the inputs of the control unit and selection of modulators, while the body of the relay satellite is made in the form of a hyperboloid, in the block of optical inter-satellite transmitting antennas, optical antennas are located are laid crown-like along the perimeter of the satellite body.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где:The essence of the invention is illustrated by graphic materials, where:

На фиг. 1 изображено пересечение орбит двух ретрансляторов в изометрической проекции;In FIG. 1 shows the intersection of the orbits of two repeaters in isometric projection;

на фиг. 2 изображено пересечение орбит двух ретрансляторов в проекции Меркатора;in fig. 2 shows the intersection of the orbits of two repeaters in the Mercator projection;

на фиг. 3 приведена развертка сечения луча диаграммы направленности передающей антенны оптического диапазона, применяемой в межспутниковом тракте;in fig. 3 shows a scan of the beam section of the radiation pattern of the transmitting antenna of the optical range used in the inter-satellite path;

на фиг. 4 приведено взаимодействие передающих антенн оптического диапазона спутника-ретранслятора со спутником-соседом. Ввиду сложности исполнения рисунка, корпус спутника-ретранслятора изображен в виде многогранника вместо гиперболоида;in fig. 4 shows the interaction of the transmitting antennas of the optical range of the repeater satellite with the neighboring satellite. Due to the complexity of the drawing, the body of the repeater satellite is depicted as a polyhedron instead of a hyperboloid;

на фиг. 5 приведен схематический вид конструктивного исполнения блока передающих антенн;in fig. 5 shows a schematic view of the design of the block of transmitting antennas;

на фиг. 6 приведен схематический вид конструктивного исполнения корпуса спутника-ретранслятора, в виде гиперболоида, оптимизированного для размещения блоков передающих и приемных антенн;in fig. 6 shows a schematic view of the design of the body of the repeater satellite, in the form of a hyperboloid, optimized for placement of blocks of transmitting and receiving antennas;

на фиг. 7 приведена блок-схема спутникового ретранслятора в целом;in fig. 7 is a block diagram of a satellite transponder as a whole;

на фиг. 8 приведена блок-схема блока управления и селекции модуляторов;in fig. 8 shows a block diagram of the control unit and selection of modulators;

на фиг. 9 приведена блок-схема блока определения взаимных угловых скоростей спутников;in fig. 9 shows a block diagram of the block for determining the mutual angular velocities of the satellites;

на фиг. 10 приведена блок-схема блока формирования управляющего сигнала;in fig. 10 shows a block diagram of the control signal generation unit;

на фиг. 11 приведен схематический вид приемной антенны ретранслятора;in fig. 11 is a schematic view of the transponder receiving antenna;

на фиг. 12 приведены форматы абонентского и служебного сообщения.in fig. 12 shows the formats of the subscriber and service messages.

Обозначения на фигурах:Designations on the figures:

На фиг. 1In FIG. one

1 - первый спутник-ретранслятор (CP1) на орбите;1 - the first relay satellite (CP 1 ) in orbit;

2 - второй спутник-ретранслятор (СР2) на орбите;2 - second relay satellite (SR 2 ) in orbit;

3 - орбита СР1;3 - orbit SR 1 ;

4 - орбита СР2;4 - orbit SR 2 ;

5а - направление связи CP1 - СР2 до полюса пересечения их орбит;5a - the direction of communication CP 1 - CP 2 to the pole of intersection of their orbits;

5б - направление связи CP1 - СР2 после полюса пересечения их орбит;5b - the direction of communication CP 1 - СР 2 after the pole of intersection of their orbits;

6 - ось пересечения орбит CP1 - СР2;6 - axis of intersection of orbits CP 1 - CP 2 ;

Figure 00000001
- вектор скорости СРь
Figure 00000001
- velocity vector Cp

Figure 00000002
- вектор скорости СР2.
Figure 00000002
- velocity vector СР 2 .

На фиг. 2In FIG. 2

1 – CP1 на орбите;1 - CP 1 in orbit;

2 - СР2 на орбите;2 - SR 2 in orbit;

3 - орбита СР1;3 - orbit SR 1 ;

4 - орбита СР2;4 - orbit SR 2 ;

5а - направление связи CP1 - СР2 до полюса пересечения их орбит;5a - the direction of communication CP 1 - CP 2 to the pole of intersection of their orbits;

5б - направление связи CP1 - СР2 после полюса пересечения их орбит;5b - the direction of communication CP 1 - СР 2 after the pole of intersection of their orbits;

6 - ось пересечения орбит CP1 - СР2.6 - axis of intersection of orbits CP 1 - СР 2 .

На фиг. 3In FIG. 3

аа - позиция луча, сформированного в первый момент времени цикла сканирования;aa is the position of the beam formed at the first time of the scan cycle;

mn - позиция луча, сформированного в заключительный момент цикла сканирования.mn is the position of the beam formed at the final moment of the scan cycle.

На фиг. 4In FIG. four

7 - антенна блока приемных оптических межспутниковых антенн;7 - antenna block receiving optical inter-satellite antennas;

8 - антенна блока приемных абонентских антенн радиодиапазона;8 - antenna of the block of receiving subscriber antennas of the radio range;

9 - блок передающих оптических межспутниковых антенн;9 - block transmitting optical inter-satellite antennas;

10 - зона сканирования первой передающей оптической межспутниковой антенны;10 - scanning area of the first transmitting optical inter-satellite antenna;

11а - первая зона сканирования второй передающей межспутниковой антенны;11a - the first scanning area of the second transmitting inter-satellite antenna;

11б - вторая зона сканирования второй передающей оптической межспутниковой антенны;11b - second scanning area of the second transmitting optical inter-satellite antenna;

12а - первая зона сканирования третьей передающей оптической межспутниковой антенны;12a - the first scanning area of the third transmitting optical inter-satellite antenna;

12б - вторая зона сканирования третьей передающей межспутниковой антенны спутника;12b - the second scanning zone of the third transmitting intersatellite antenna of the satellite;

13 - солнечный датчик13 - solar sensor

Figure 00000003
- вектор скорости СР2.
Figure 00000003
- velocity vector СР 2 .

На фиг. 5In FIG. 5

9 - блок передающих оптических межспутниковых антенн.9 - block transmitting optical inter-satellite antennas.

На фиг. 6In FIG. 6

Figure 00000004
- высота корпуса, выполненного в форме однополостного гиперболоида;
Figure 00000004
- the height of the body, made in the form of a single-sheeted hyperboloid;

r - радиус верхнего раскрыва корпуса;r - radius of the upper opening of the body;

R - радиус нижнего раскрыва корпуса;R is the radius of the lower body opening;

L - длина стрингера корпуса;L - body stringer length;

ϕ - угол наклона стрингера корпуса.ϕ - angle of inclination of the body stringer.

На фиг. 7In FIG. 7

7 - антенна блока приемных оптических межспутниковых антенн;7 - antenna block receiving optical inter-satellite antennas;

8 - антенна блока приемных абонентских антенн радиодиапазона;8 - antenna of the block of receiving subscriber antennas of the radio range;

9 - блок передающих оптических межспутниковых антенн;9 - block transmitting optical inter-satellite antennas;

13 - солнечный датчик;13 - solar sensor;

14 - блок межспутниковых приемников;14 - block of inter-satellite receivers;

15 - блок абонентских приемников;15 - block of subscriber receivers;

16 - коммутационный блок;16 - switching unit;

17 - блок выделения служебных сигналов;17 - block selection of service signals;

18 - навигационный блок;18 - navigation block;

19 - блок формирования служебных сообщений;19 - unit for generating service messages;

20 - формирователь сигналов блокировки;20 - blocking signal generator;

21 - блок выделения сигнала пеленга;21 - block for extracting the bearing signal;

22 - блок анализатора сигнала пеленга;22 - bearing signal analyzer unit;

23- блок определения взаимных угловых скоростей спутников (БОВУС-С);23 - block for determining the mutual angular velocities of the satellites (BOVUS-S);

24 - блок управления и селекции модуляторов;24 - control unit and selection of modulators;

25 - блок модуляторов;25 - block of modulators;

26 - блок межспутниковых передатчиков;26 - block of inter-satellite transmitters;

27 - блок абонентских передатчиков;27 - block of subscriber transmitters;

28 - блок передающих абонентских антенн;28 - block transmitting subscriber antennas;

29 - блок ориентации;29 - block orientation;

40 - регистр угловой скорости.40 - register of angular velocity.

На фиг. 8In FIG. eight

23 - блок определения взаимных угловых скоростей спутников;23 - block for determining the mutual angular velocities of the satellites;

44 - блок формирования управляющего сигнала;44 - control signal generation unit;

30 - блок выделения кода поправки наведения;30 - block allocation of the correction code pointing;

31 - блок формирования кода поправки;31 - correction code generation unit;

32 - регистровый блок.32 - register block.

На фиг. 9In FIG. 9

33 - блок местного тактирования;33 - block of local clocking;

34 - блок задержки;34 - block delay;

35 - регистровый блок;35 - register block;

36 - блок формирования разностного кода;36 - block generating a difference code;

37 -блок расчета знака угловой скорости;37 - block for calculating the sign of the angular velocity;

38 - блок расчета модуля угловой скорости.38 - block for calculating the module of angular velocity.

На фиг. 10In FIG. ten

39 - регистр солнечного датчика;39 - solar sensor register;

40 - регистр угловой скорости;40 - register of angular velocity;

41 - регистр сигнала пеленга;41 - bearing signal register;

42 - регистр кода поправки наведения;42 - code register pointing correction;

43 - формирователь управляющего кода.43 - control code generator.

На фиг. 11In FIG. eleven

7а - 7е фото детекторы приемной оптической межспутниковой антенны;7a - 7f photo detectors of the receiving optical inter-satellite antenna;

На фиг. 12In FIG. 12

а) - сообщение, адресованное абоненту – получателю;a) - a message addressed to the subscriber - the recipient;

б) - служебное сообщение межспутникового тракта;b) - service message of the inter-satellite path;

ГФ - головной флаг;GF - head flag;

ФГ - группы флаг;FG - group flag;

ФС - флаг сегмента;FS - segment flag;

ЗФ - заключительный флаг;ZF - final flag;

XR, YR, NR - географические координаты и персональный номер абонента-получателя;X R , Y R , N R - geographic coordinates and personal number of the recipient subscriber;

Xi, Yi - географические координаты спутника - ретранслятора, отправившего данное служебное сообщение;X i , Y i - geographical coordinates of the satellite - the repeater that sent this service message;

НОГКСР - код порядкового номера спутника - ретранслятора, отправившего данное служебное сообщение;NOGKSR - code of the serial number of the satellite - the repeater that sent this service message;

КОН - концевик служебного сообщения.KOH - service message trailer.

Спутник-ретранслятор работает следующим образом.The repeater satellite works as follows.

Перемещаясь по орбите, спутники-ретрансляторы 1 и 2 (см. фиг. 1) принимают сообщения от наземных абонентов и от соседних ретрансляторов, обрабатывают в бортовом коммутаторе заголовки принятых сообщений и отправляют сообщения, либо в направлении наземных абонентов, либо в направлении соседнего ретранслятора. Число спутников-ретрансляторов не ограничено. Рассматривается пример взаимодействия двух спутников.Moving in orbit, relay satellites 1 and 2 (see Fig. 1) receive messages from terrestrial subscribers and from neighboring repeaters, process the received message headers in the onboard switch and send messages either in the direction of terrestrial subscribers or in the direction of a neighboring repeater. The number of relay satellites is not limited. An example of the interaction of two satellites is considered.

Орбиты спутников-ретрансляторов 1 и 2 пересекаются в двух районах (см. фиг. 2) - в районе восходящего узла или в районе нисходящего узла. При этом, в районах пересечений, орбиты спутников отстоят друг от друга по высоте, так что спутники не сталкиваются. Ось пересечения орбит проходит через восходящий или нисходящий узел и центр Земли.The orbits of the relay satellites 1 and 2 intersect in two areas (see Fig. 2) - in the region of the ascending node or in the region of the descending node. At the same time, in the areas of intersections, the orbits of the satellites are separated from each other in height, so that the satellites do not collide. The axis of intersection of the orbits passes through the ascending or descending node and the center of the Earth.

При пересечении (см. фиг. 1) орбит 3 и 4 двух спутников-ретрансляторов 1 и 2, направление связи спутника 1 на спутник 2 в районе полюса оси пересечения орбит 6 меняется на противоположное - с 5а на 56. При этом вектора скорости

Figure 00000005
направлены по касательной к траекториям орбит 3 и 4, а угловая скорость направления связи 5а и 56 спутников 1 и 2 изменяется по знаку и по модулю (абсолютному значению) в связи со сближением спутников 1 и 2 в районе полюса 6 с последующим расхождением спутников (см. фиг. 2). Угловая скорость взаимного перемещения двух спутников 2 и 4 перед сменой знака нарастает, а после смены знака - убывает.When crossing (see Fig. 1) orbits 3 and 4 of two relay satellites 1 and 2, the direction of communication of satellite 1 to satellite 2 in the region of the pole of the axis of intersection of orbits 6 changes to the opposite - from 5a to 56. In this case, the velocity vector
Figure 00000005
are directed tangentially to the trajectories of orbits 3 and 4, and the angular velocity of the communication direction 5a and 56 of satellites 1 and 2 changes in sign and in absolute value (absolute value) due to the approach of satellites 1 and 2 in the region of pole 6 with the subsequent divergence of the satellites (see Fig. 2). The angular velocity of the mutual movement of the two satellites 2 and 4 before the change of sign increases, and after the change of sign - decreases.

Для межспутниковой связи, то есть для обнаружения, удержания и сопровождения второго спутника 2, передающая антенна блока 9 первого спутника 1 осуществляет сканирование лучом от позиции аа до позиции mn (см. фиг. 4). Каждой позиции соответствует свой кодовый сигнал.For inter-satellite communication, that is, to detect, hold and track the second satellite 2, the transmitting antenna of the block 9 of the first satellite 1 scans the beam from position aa to position mn (see Fig. 4). Each position has its own code signal.

Чтобы обеспечить непрерывность межспутниковой связи, осуществляется переключение зон сканирования «аа-mn» передающих антенн блока 9 (см. фиг. 4) первого спутника 1 от зоны сканирования 10а одной антенны блока 9 к зоне сканирования другой антенны блока 9. При этом, зона сканирования 10а перекрывается зоной сканирования 11 а и зоной сканирования 12а, а последние две перекрывают друг друга и перекрываются зонами 116 и 126. Возможны и другие варианты передачи связи от одной зоны сканирования к другой. Для второго спутника 2 в таком случае обеспечивается непрерывность связи с первым спутником 1 вне зависимости от значений скорости и знака изменения его угловой скорости относительно первого спутника 1.To ensure the continuity of inter-satellite communication, the scanning areas "aa-mn" of the transmitting antennas of unit 9 (see Fig. 4) of the first satellite 1 are switched from the scanning area 10a of one antenna of the unit 9 to the scanning area of the other antenna of the unit 9. In this case, the scanning area 10a is overlapped by scan area 11a and scan area 12a, and the latter two overlap each other and are overlapped by zones 116 and 126. Other options for transferring communication from one scan area to another are possible. For the second satellite 2, in this case, continuity of communication with the first satellite 1 is ensured, regardless of the velocity values and the sign of the change in its angular velocity relative to the first satellite 1.

Первоначально, после выведения на орбиту, каждый спутник (первый 1 или второй 2) по солнечному датчику 13 (см. фиг. 4) ориентируется на солнце (осуществляется грубое наведение), и продолжает полет на солнечной стороне Земли, все время ориентируясь на солнце. При переходе в тень Земли, каждый спутник продолжает ориентироваться по данным бортовой аппаратуры до своего возвращения на освещенную сторону.Initially, after launching into orbit, each satellite (first 1 or second 2) is oriented towards the sun by the solar sensor 13 (see Fig. 4) (rough guidance is carried out), and continues to fly on the sunny side of the Earth, all the time focusing on the sun. When moving into the shadow of the Earth, each satellite continues to orient itself according to the data of the onboard equipment until it returns to the illuminated side.

На втором спутнике 2 приемная антенна пеленгует принимаемый от первого спутника 1 луч с помощью фотодетекторов 7а - 7е (см. фиг. 11), после чего второй спутник 2 формирует ответный сигнал пеленга по информации с выходов фотодетекторов и отсылает его в направлении первого спутника 1 через одну из антенн блока 9, конструктивно выполненного на каждом спутнике (первом 1 или втором 2) в виде короны (см. фиг. 5). Блок 9 размещается на нижнем и верхнем раскрывах корпуса каждого спутника (см. фиг. 6). Корпус каждого спутника для размещения антенн блока 9 конструктивно выполнен в виде гиперболоида (см. фиг. 6), который обеспечивает минимальную массу, габариты и простейшую технологию изготовления. Основные геометрические характеристики такого корпуса обозначены на фиг. 6 как L,

Figure 00000006
R, r и ϕ.On the second satellite 2, the receiving antenna takes the direction of the beam received from the first satellite 1 using photodetectors 7a - 7e (see Fig. 11), after which the second satellite 2 generates a bearing response signal from the information from the outputs of the photodetectors and sends it in the direction of the first satellite 1 through one of the antennas of the block 9, which is structurally made on each satellite (the first 1 or the second 2) in the form of a crown (see Fig. 5). Block 9 is placed on the lower and upper housing openings of each satellite (see Fig. 6). The body of each satellite for placing the antennas of block 9 is structurally made in the form of a hyperboloid (see Fig. 6), which provides a minimum weight, dimensions and the simplest manufacturing technology. The main geometric characteristics of such a housing are indicated in Fig. 6 as L,
Figure 00000006
R, r and ϕ.

Взаимодействие первого и второго спутников 1 и 2 при пересылке сообщений абонента и при установлении и поддержании связи в межспутниковых трактах осуществляется следующим образом (см. фиг. 7).The interaction of the first and second satellites 1 and 2 when sending user messages and when establishing and maintaining communication in inter-satellite paths is carried out as follows (see Fig. 7).

Выведенный на орбиту, каждый спутник по солнечному датчику 13 (см. фиг. 4) ориентируется блоком ориентации 29 (см. фиг. 7) на солнце (осуществляется грубое наведение), и продолжает полет на солнечной стороне Земли, продолжая ориентироваться на солнце. При переходе в тень, блок ориентации 29 отрабатывает положение спутника по сигналам навигационного блока 18 до его возвращения на освещенную сторону Земли. При этом, зоны сканирования межспутниковых лучей 10а, 11а, 11б, 12а, 12б и другие (см. фиг. 4) первого спутника 1 ориентированы на второй спутник 2.Launched into orbit, each satellite on the solar sensor 13 (see Fig. 4) is oriented by the orientation block 29 (see Fig. 7) to the sun (rough guidance is carried out), and continues to fly on the sunny side of the Earth, continuing to be oriented towards the sun. When moving into the shade, the orientation unit 29 works out the position of the satellite according to the signals of the navigation unit 18 until it returns to the illuminated side of the Earth. In this case, the scanning areas of the inter-satellite beams 10a, 11a, 11b, 12a, 12b and others (see Fig. 4) of the first satellite 1 are oriented towards the second satellite 2.

Сигнал от абонента на первом спутнике 1 принимается антенной блока 8 (см. фиг. 7) и коммутируется блоком коммутации 16 на передающую абонентскую антенну блока 28 и далее абоненту, или на передающую межспутниковую антенну блока 9, которая сформировала луч 10а, или 11а, или 11б, или 12 а, или 12б или другой, на второй спутник 2 по сигналу блока модуляторов 25.The signal from the subscriber on the first satellite 1 is received by the antenna of block 8 (see Fig. 7) and is switched by the switching unit 16 to the transmitting subscriber antenna of block 28 and further to the subscriber, or to the transmitting inter-satellite antenna of block 9, which formed the beam 10a, or 11a, or 11b, or 12a, or 12b or another, to the second satellite 2 at the signal of the modulator block 25.

После приема от первого спутника 1 абонентского сообщения межспутниковой антенной блока 7 второго спутника 2, оно поступает на блок межспутниковых приемников 14, затем на коммутационный блок и, далее, либо на блок межспутниковых передатчиков 26, либо на блок абонентских передатчиков 27. После блока 27 сообщение через блок передающих абонентских антенн 28 отправляется в направлении к принимающему абоненту. После блока 26 сообщение, через блок модуляторов 25 и блок 9 отправляется в направлении следующего спутника на пути к абоненту, который на фиг. 1 и фиг. 2 не показан, чтобы не перегружать изображение. Алгоритм взаимодействия второго спутника 2 со следующим спутником, в таком случае, идентичен взаимодействию первого и второго спутников, но при этом второй спутник 2 выполняет функции первого спутника 1, то есть отправляет сообщение следующему спутнику, а следующий спутник принимает это сообщение.After receiving from the first satellite 1 a subscriber message by the inter-satellite antenna block 7 of the second satellite 2, it arrives at the block of inter-satellite receivers 14, then to the switching block and, further, either to the block of inter-satellite transmitters 26, or to the block of subscriber transmitters 27. After block 27, the message through a block of transmitting subscriber antennas 28 is sent in the direction to the receiving subscriber. After block 26, the message is sent through the block of modulators 25 and block 9 in the direction of the next satellite on the way to the subscriber, which in FIG. 1 and FIG. 2 is not shown so as not to overload the image. The interaction algorithm of the second satellite 2 with the next satellite, in this case, is identical to the interaction of the first and second satellites, but the second satellite 2 performs the functions of the first satellite 1, that is, sends a message to the next satellite, and the next satellite receives this message.

Работа коммутационного блока 16 при изменении взаимного положения первого спутника 1, абонентов и второго спутника 2 корректируется сигналами навигационного блока 18, и формирователем сигналов блокировки 20. Через коммутационный блок в направлении второго спутника 2 отправляются сформированные в блоке формирования служебных сообщений 19 соответствующие служебные сообщения о пеленге второго спутника 2 и собственной работоспособности спутника 1.The operation of the switching unit 16 when the relative position of the first satellite 1, subscribers and the second satellite 2 changes is corrected by the signals of the navigation unit 18, and the blocking signal generator 20. Through the switching unit in the direction of the second satellite 2, the corresponding service messages about the bearing generated in the formation of service messages 19 are sent the second satellite 2 and the own health of the satellite 1.

Установление и поддержание непрерывности связи в межспутниковых трактах осуществляется следующим образом (см. фиг. 7). В первом спутнике 1 производятся измерения относительной угловой скорости второго спутника 2 путем определения модуля и знака доплеровского сдвига частоты сигнала, принимаемого от спутника 2 и анализируется служебное сообщение (ответ) второго спутника 2 о том, каким фото детектором 7а - 7е (см. фиг. 11) второй спутник 2 принял сигнал от первого спутника 1. Модуль и знак доплеровского сдвига сигнала от спутника 2 определяются на спутнике 1 в блоке определения взаимных угловых скоростей спутников 23. Данные о принимающем фотодетекторе спутника 2 на спутнике 1 определяются в блоке анализаторов сигнала пеленга 22. На основе данной информации в первом спутнике 1 блоком управления и селекции модуляторов 24 и блоком модуляторов 25 выбирается требуемая антенна из блока 9 и задается положение ее луча для связи со вторым спутником 2. То есть, выбор антенны из блока 9, осуществляется в соответствии со значениями модуля и знака доплеровского сдвига частоты сигнала, и в соответствии с данными о принимающем фотодетекторе от спутника 2.The establishment and maintenance of communication continuity in inter-satellite paths is carried out as follows (see Fig. 7). In the first satellite 1, the relative angular velocity of the second satellite 2 is measured by determining the magnitude and sign of the Doppler frequency shift of the signal received from satellite 2, and the service message (response) of the second satellite 2 is analyzed about which photo detector 7a - 7e (see Fig. 11) the second satellite 2 received a signal from the first satellite 1. The magnitude and sign of the Doppler shift of the signal from satellite 2 are determined on satellite 1 in the block for determining the mutual angular velocities of satellites 23. The data on the receiving photodetector of satellite 2 on satellite 1 are determined in the block of bearing signal analyzers 22 Based on this information in the first satellite 1, the control and selection unit of modulators 24 and the unit of modulators 25 select the required antenna from block 9 and set the position of its beam for communication with the second satellite 2. That is, the choice of antenna from block 9 is carried out in accordance with values of the modulus and sign of the Doppler shift of the signal frequency, and in accordance with the data on receiving photodetector from the satellite 2.

Служебное сообщение от второго спутника 2 через блоки 7 и 14 первого спутника 1 поступает на блок выделения служебных сигналов 17, далее, через блок выделения сигнала пеленга 21 и блок анализаторов сигнала пеленга 22 поступает на блок определения взаимных угловых скоростей спутников 23 и на блок управления и селекции модуляторов 24. По полученным сигналам от солнечного датчика и блоков 22 и 23, блок управления и селекции модуляторов 24 формирует код управления блоком модуляторов 25, а блок 25 осуществляет выбор нужной передающей антенны блока 9 и задает положение ее луча.The service message from the second satellite 2 through the blocks 7 and 14 of the first satellite 1 is fed to the signal extraction unit 17, then through the bearing signal extraction unit 21 and the bearing signal analyzer unit 22 is fed to the unit for determining the mutual angular velocities of the satellites 23 and to the control unit and selection of modulators 24. Based on the signals received from the solar sensor and blocks 22 and 23, the control and selection of modulators 24 generates a control code for the block of modulators 25, and block 25 selects the desired transmitting antenna of block 9 and sets the position of its beam.

Формирование служебных сообщений в спутниках 1 и 2 осуществляется в блоке формирования служебных сообщений 19 по сигналам от навигационного блока 18 и блока управления и селекции модуляторов 24. Сформированное служебное сообщение через коммутационный блок 16, блок межспутниковых передатчиков 26, блок модуляторов 25 поступает антенну блока 9 и отправляется в направлении второго спутника 2.The formation of service messages in satellites 1 and 2 is carried out in the block for the formation of service messages 19 according to signals from the navigation block 18 and the control unit and selection of modulators 24. The generated service message through the switching block 16, the block of inter-satellite transmitters 26, the block of modulators 25 enters the antenna of the block 9 and is sent in the direction of the second satellite 2.

Блок управления и селекции модуляторов 24 (см. фиг. 8) работает следующим образом. Блок выделения кода поправки наведения 30 выделяет соответствующий код из сигнала, поступающего от блока выделения служебных сигналов 17, после чего выделенный код поступает на первый вход блока формирования управляющего сигнала 44. От блока определения взаимных угловых скоростей спутников 23 через регистр угловых скоростей 40, и от блока анализаторов сигнала пеленга 22, на соответствующие входы блока формирования управляющего сигнала 44 поступают коды знака и модуля угловой скорости, а также коды сигнала пеленга. В результате, блок 44 формирует код управления для блока модуляторов 25. Данный код управления поступает на блок формирования кода поправки 31, откуда код поправки поступает в регистровый блок 32 для записи в соответствующее поле служебного сообщения. В блоке 32 по тактовым сигналам от блока формирования служебных сообщений 19 (см. фиг. 7) производится запись кода служебного сигнала от блока 17 и блока 31 в соответствующие регистры, после чего, также, по тактовым сигналам блока 19, сформированная последовательность из блока 32 переписывается в блок 19 для формирования служебного сообщения.The control unit and selection of modulators 24 (see Fig. 8) operates as follows. The guidance correction code extraction unit 30 extracts the corresponding code from the signal coming from the service signal extraction unit 17, after which the selected code is fed to the first input of the control signal generation unit 44. From the unit for determining the mutual angular velocities of the satellites 23 through the angular velocity register 40, and from bearing signal analyzer unit 22, the corresponding inputs of the control signal generation unit 44 receive the codes of the sign and module of the angular velocity, as well as the codes of the bearing signal. As a result, block 44 generates a control code for the modulator block 25. This control code enters the correction code generation block 31, from where the correction code enters the register block 32 to be written to the corresponding field of the service message. In block 32, according to the clock signals from the block for generating service messages 19 (see Fig. 7), the code of the service signal from block 17 and block 31 is written to the corresponding registers, after which, also, according to the clock signals of block 19, the generated sequence from block 32 rewritten in block 19 to generate a service message.

Блок определения взаимных угловых скоростей спутников 23 (см. фиг. 9) работает следующим образом. Блок 23 в первом спутнике 1 вычисляет угловую скорость перемещения относительно второго спутника 2, которая перед пересечением их орбит по модулю нарастает, а после - убывает. Блок 23 вычисляет также знак направления связи на соседний спутник 2, который изменяется после прохождения спутниками оси пересечения их орбит 6. С этой целью, код от блока анализаторов сигнала пеленга 22 поступает на вход блока задержки 34 и с задержкой на заданное число тактов переписывается в регистровый блок 35. Тактирование осуществляется по сигналам от блока формирования служебных сообщений 19, которые распределяются по составным частям блока 34 блоком местного тактирования 33. Значения кода блока 22 и кода от блока 35 обрабатываются блоком формирования разностного кода 36, после чего результаты обработки поступают в блок расчета знака угловой скорости 37 и в блок расчета модуля угловой скорости 38. Сформированные ими коды знака и модуля угловой скорости с выходов блока 34 поступают на соответствующие входы блока формирования управляющего сигнала 44.The unit for determining the mutual angular velocities of the satellites 23 (see Fig. 9) operates as follows. Block 23 in the first satellite 1 calculates the angular velocity of movement relative to the second satellite 2, which increases in absolute value before crossing their orbits, and then decreases. Block 23 also calculates the sign of the direction of communication to the neighboring satellite 2, which changes after the satellites pass the axis of intersection of their orbits 6. For this purpose, the code from the block of bearing signal analyzers 22 is input to the delay block 34 and, with a delay of a given number of cycles, is rewritten into a register block 35. Timing is carried out according to signals from the block for generating service messages 19, which are distributed among the component parts of block 34 by local timing block 33. The values of the code of block 22 and the code from block 35 are processed by the block for generating a difference code 36, after which the processing results are sent to the calculation block the sign of the angular velocity 37 and into the block for calculating the module of the angular velocity 38. The codes of the sign and the module of the angular velocity generated by them from the outputs of the block 34 are fed to the corresponding inputs of the block for generating the control signal 44.

Блок формирования управляющего сигнала 44 (см. фиг. 10) работает следующим образом. Коды знака и модуля угловой скорости поступают от регистра угловой скорости (УС) 40 на вход формирователя управляющего кода 43. Сигнал от солнечного датчика 8 через регистр солнечного датчика (регистр СД) 39, сигнал пеленга от блока анализаторов сигнала пеленга 22 через регистр сигнала пеленга (регистр СП) 41 и код поправки наведения от блока выделения кода поправки наведения 30 через регистр кода поправки наведения (регистр КПН) 42, также поступают на соответствующие входы формирователя управляющего кода 43. Коды регистров 39, 40, 41 и 42 в формирователе управляющего кода 43 преобразуются в управляющий код, который с выхода формирователя 43 отправляется далее на входы блока модуляторов 25 и блока формирования кода поправки 31.The control signal generation unit 44 (see Fig. 10) operates as follows. The codes of the sign and module of the angular velocity come from the angular velocity register (RS) 40 to the input of the control code generator 43. The signal from the solar sensor 8 through the solar sensor register (SD register) 39, the bearing signal from the bearing signal analyzer unit 22 through the bearing signal register ( SP register) 41 and the guidance correction code from the guidance correction code extractor 30 through the guidance correction code register (CTC register) 42 are also fed to the corresponding inputs of the control code generator 43. Register codes 39, 40, 41 and 42 in the control code generator 43 are converted into a control code, which from the output of the shaper 43 is sent further to the inputs of the modulator block 25 and the correction code generation block 31.

Антенна блока межспутниковых антенн 7 (см. фиг. 7) работает следующим образом. Сигнал луча от передающей антенны 9 принимается одним из фотоэлементов 7а - 7е (см. фиг. 11). Фотоэлемент выдает сигнал пропорционально попадающей на него энергии луча. С выхода, соответствующего фотоэлементу, сигнал поступает далее в блок межспутниковых приемников 14 (см. фиг. 7) и, через блоки 17 (где сигналы фотоэлементов антенны блока 7 преобразуются в цифровой код), 21 (где формируется код пеленга) и 24 (где в дополнение к коду пеленга указывается номер приемной антенны блока 7) поступает в блок 19, где в служебное сообщение записывается код пеленга, соответствующий фотоэлементу с наилучшим приемом сигнала.Antenna block intersatellite antennas 7 (see Fig. 7) operates as follows. The beam signal from the transmitting antenna 9 is received by one of the photocells 7a - 7e (see Fig. 11). The photocell produces a signal in proportion to the beam energy falling on it. From the output corresponding to the photocell, the signal goes further to the block of inter-satellite receivers 14 (see Fig. 7) and, through blocks 17 (where the signals of the photocells of the antenna of block 7 are converted into a digital code), 21 (where the bearing code is formed) and 24 (where in addition to the bearing code, the number of the receiving antenna of block 7 is indicated) enters block 19, where the bearing code corresponding to the photocell with the best signal reception is recorded in the service message.

Сообщение, адресованное получателю (см. фиг. 12а) обрабатывается следующим образом. Головной флаг ФГ обозначает для блоков выделения служебных сигналов 17 и коммутатора 16 начало пакета сообщения, Флаг группы для служебного и абонентского сообщения различаются, и блок 17 абонентское сообщение далее не обрабатывает. Далее в коммутационном блоке 16 абонентское сообщение проходит с абонентского входа, через ряд коммутационных элементов, в каждом из которых головной бит определяет выход, куда будет отправлено сообщение. При этом головной бит последовательности не регенерируется. Таким образом, на соответствующем выходе коммутационного блока сообщение появляется только с ЗФ и номером получателя сообщения NR. Это сообщение транслируется первым спутником 1 или вторым спутником 2 в подспутниковую зону, где абонент распознает ЗФ и свой номер и принимает сообщение. Если требуется переадресовать сообщение по сети через несколько спутников (более 2-х), то в заголовке сообщения будет несколько групп кодов - от «ФГ» до «ФС перед ЗФ». Число таких групп соответствует числу ретрансляций на пути к получателю. То есть получатель получит только ЗФ, NR и сообщение с КОН.The message addressed to the recipient (see Fig. 12a) is processed as follows. The head flag FG designates for blocks of allocation of service signals 17 and the switch 16 the beginning of the packet of the message, the flag of the group for the service and subscriber messages are different, and the block 17 does not further process the subscriber message. Further, in the switching unit 16, the subscriber's message passes from the subscriber's input, through a number of switching elements, in each of which the head bit determines the output where the message will be sent. In this case, the head bit of the sequence is not regenerated. Thus, at the corresponding output of the switching unit, the message appears only with the SF and the number of the recipient of the message N R . This message is broadcast by the first satellite 1 or the second satellite 2 to the sub-satellite zone, where the subscriber recognizes the SF and his number and receives the message. If you want to forward a message over the network through several satellites (more than 2), then the message header will contain several groups of codes - from "FG" to "FS before ZF". The number of such groups corresponds to the number of relays on the way to the recipient. That is, the recipient will receive only the SF, N R and the message with KOH.

Служебное сообщение (см. фиг. 12б) включает одну группу от ГФ до ФС после Yi, так как предназначено не для переретрансляции, а только для соседнего спутника. В сообщении содержится информация о текущей подспутниковой зоне Земли, над которой находится спутник 1, информация о работоспособности спутника 1 и код поправки наведения луча для спутника 2. Служебное сообщение в спутнике 2 не проходит на абонентский вход коммутатора 16, но проходит через блок 17, после чего обеспечивает в нем коррекцию работы коммутатора 16 и блока модуляторов 25. В свою очередь, в спутнике 2 формируется аналогичное сообщение для спутника 1, для коррекции блоков 16 и 25 последнего.The service message (see Fig. 12b) includes one group from the GF to the FS after Y i , since it is not intended for retransmission, but only for a neighboring satellite. The message contains information about the current sub-satellite zone of the Earth, over which satellite 1 is located, information about the health of satellite 1 and the beam pointing correction code for satellite 2. The service message in satellite 2 does not go to the subscriber input of switch 16, but passes through block 17, after which provides in it the correction of the operation of the switch 16 and the block of modulators 25. In turn, in the satellite 2 a similar message is generated for the satellite 1, to correct the blocks 16 and 25 of the latter.

ЛитератураLiterature

1. Сайт https://www.oneweb.world/.1. Site https://www.oneweb.world/.

2. Сайт https://www.starlink.com/.2. Website https://www.starlink.com/.

3. Патент РФ №2097926, МПК: Η04В 7/185, приоритет от 19.04.94.3. RF patent No. 2097926, IPC: Η04В 7/185, priority dated 04/19/94.

4. Патент РФ №2673060, МПК: Η04В 7/185, приоритет от 20.11.17.4. RF patent No. 2673060, IPC: Η04V 7/185, priority dated 11/20/17.

5. Патент РФ №2376212, МПК: B64G 1/00, 1/22, приоритет от 19.05.2008.5. RF patent No. 2376212, IPC: B64G 1/00, 1/22, priority dated 05/19/2008.

6. Патент РФ №2622304, МПК: B64G 1/10, приоритет от 17.11.2015.6. RF patent No. 2622304, IPC: B64G 1/10, priority dated 11/17/2015.

Claims (1)

Спутник-ретранслятор, содержащий блок передающих и блок приемных оптических межспутниковых антенн, блок приемных абонентских антенн, размещенные на корпусе спутника-ретранслятора, а также последовательно соединенные блок абонентских приемников, коммутационный блок, блок абонентских передатчиков и блок передающих абонентских антенн, последовательно соединенные блок межспутниковых приемников, блок выделения служебных сигналов, блок выделения сигнала пеленга, блок анализаторов сигнала пеленга, блок управления и селекции модуляторов, блок формирования служебных сообщений, и формирователь сигналов блокировки, подключенный ко вторым входам коммутационного блока, к третьим входам которого подключены выходы блока формирования служебных сообщений, вторые выходы коммутационного блока через блок межспутниковых передатчиков и блок модуляторов подключены к входам блока передающих межспутниковых антенн, входы блока модуляторов соединены с выходом блока управления и селекции модуляторов, навигационный блок, выходы которого подключены к четвертым входам коммутационного блока, вторым входам блока формирования служебных сообщений и первым входам блока ориентации, ко вторым входам которого подключен выход солнечного датчика, соединенный со вторым входом блока управления и селекции модуляторов, который, в свою очередь, соединен с блоком формирования служебных сообщений, отличающийся тем, что в него введен блок определения взаимных угловых скоростей спутников, включенный между вторым выходом блока формирования служебных сообщений, выходами блока анализаторов сигнала пеленга и вторыми и третьими входами блока управления и селекции модуляторов, регистр угловых скоростей, включенный между выходами блока определения взаимных угловых скоростей спутников и входами блока управления и селекции модуляторов, при этом корпус спутника-ретранслятора выполнен в виде гиперболоида, в блоке оптических межспутниковых передающих антенн оптические антенны расположены коронообразно по периметру корпуса спутника-ретранслятора.A repeater satellite containing a block of transmitting and a block of receiving optical inter-satellite antennas, a block of receiving subscriber antennas placed on the body of the relay satellite, as well as a series-connected block of subscriber receivers, a switching block, a block of subscriber transmitters and a block of transmitting subscriber antennas, a block of inter-satellite antennas connected in series receivers, a service signal extraction unit, a bearing signal extraction unit, a bearing signal analyzer unit, a control and modulator selection unit, a service message generating unit, and a blocking signal generator connected to the second inputs of the switching unit, to the third inputs of which the outputs of the service message generating unit are connected , the second outputs of the switching unit through the block of inter-satellite transmitters and the block of modulators are connected to the inputs of the block of transmitting inter-satellite antennas, the inputs of the block of modulators are connected to the output of the control unit and selection of modulators, navigation th block, the outputs of which are connected to the fourth inputs of the switching block, the second inputs of the block for generating service messages and the first inputs of the orientation block, to the second inputs of which the output of the sun sensor is connected, connected to the second input of the control unit and selection of modulators, which, in turn, is connected with a block for generating service messages, characterized in that it includes a block for determining the mutual angular velocities of the satellites, connected between the second output of the block for generating service messages, the outputs of the block of bearing signal analyzers and the second and third inputs of the control unit and selection of modulators, the register of angular velocities included between the outputs of the unit for determining the mutual angular velocities of the satellites and the inputs of the control unit and the selection of modulators, while the body of the relay satellite is made in the form of a hyperboloid, in the block of optical inter-satellite transmitting antennas, the optical antennas are arranged crown-shaped along the perimeter of the satellite body nick repeater.
RU2021105819A 2021-03-09 Repeater satellite RU2783202C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021105819A RU2021105819A (en) 2022-09-09
RU2783202C2 true RU2783202C2 (en) 2022-11-09

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6184838B1 (en) * 1998-11-20 2001-02-06 Hughes Electronics Corporation Antenna configuration for low and medium earth orbit satellites
EP2485328A1 (en) * 2011-01-28 2012-08-08 Thales Alenia Space Italia S.p.A. Con Unico Socio Antenna system for low-earth-orbit satellites
RU2673060C1 (en) * 2017-11-20 2018-11-22 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Satellite transmitter
US20190181947A1 (en) * 2017-12-11 2019-06-13 Star Mesh LLC Data transmission systems and methods using satellite-to-satellite radio links
RU2706835C1 (en) * 2019-03-19 2019-11-21 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") On-board information and navigation system
WO2020100715A1 (en) * 2018-11-12 2020-05-22 Hapsモバイル株式会社 Antenna configuration and beam forming control of service link in haps
CN112198646A (en) * 2020-11-02 2021-01-08 重庆两江卫星移动通信有限公司 Satellite-borne transmit-receive integrated Cassegrain optical antenna system and application thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6184838B1 (en) * 1998-11-20 2001-02-06 Hughes Electronics Corporation Antenna configuration for low and medium earth orbit satellites
EP2485328A1 (en) * 2011-01-28 2012-08-08 Thales Alenia Space Italia S.p.A. Con Unico Socio Antenna system for low-earth-orbit satellites
RU2673060C1 (en) * 2017-11-20 2018-11-22 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Satellite transmitter
US20190181947A1 (en) * 2017-12-11 2019-06-13 Star Mesh LLC Data transmission systems and methods using satellite-to-satellite radio links
WO2020100715A1 (en) * 2018-11-12 2020-05-22 Hapsモバイル株式会社 Antenna configuration and beam forming control of service link in haps
RU2706835C1 (en) * 2019-03-19 2019-11-21 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") On-board information and navigation system
CN112198646A (en) * 2020-11-02 2021-01-08 重庆两江卫星移动通信有限公司 Satellite-borne transmit-receive integrated Cassegrain optical antenna system and application thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R.W. Kreutel et al: "Antenna technology for frequency reuse satellite communications", Proceedings of the IEEE, Vol.65, Issue 3, 03.1977, DOI: 10.1109/PROC.1977.10489. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6002360A (en) Microsatellite array and related method
TW312064B (en)
US20100279604A1 (en) Intersatellite Links
RU98100255A (en) DISTANCE SIGNAL TRANSMITTING CONTROL SYSTEM THROUGH SATELLITE TRANSMITTERS
Arikawa et al. ALOS-2 launch and early orbit operation result
US10998962B2 (en) Radio system using satellites
CN110632620B (en) Satellite-borne forwarding type deception jamming system capable of simultaneously supporting GPS civil code and military code
CN107294593A (en) Deep space downlink multi-hop transmission method and system based on GEO backbone's relayings
RU2783202C2 (en) Repeater satellite
Edwards et al. An overview of NASA’s latest efforts in optical communications
KR20100088632A (en) Apparatus and methods for satellite communication
Raible et al. On the physical realizability of hybrid RF and optical communications platforms for deep space applications
US7409160B2 (en) Global gateway architecture for interconnecting regional satellites into a communication network
Edwards et al. A geosynchronous orbit optical communications relay architecture
GB1145194A (en) A directional radio link
Dondl LOOPUS opens a new dimension in satellite communications
RU2005125001A (en) REGIONAL SYSTEM OF MOBILE SATELLITE COMMUNICATION AND SERVICE OF TRANSPORT CORRIDORS
Edelson Global satellite communications
RU2673060C1 (en) Satellite transmitter
RU2793898C1 (en) Relay satellite
WO2020201752A1 (en) Hybrid communication
Bhasin et al. Evolutionary space communications architectures for human/robotic exploration and science missions
EP0836290A2 (en) Satellite communication method using satellites on substantially circular orbit, inclined to the equatorial plane with period matching the earth period
RU2801009C2 (en) Integrated the earth observation satellite system
Dhawan et al. INSAT-I--A Multipurpose Domestic Satellite System for India