WO2015057103A1 - Способ наблюдения поверхности планеты из космоса и космическая спутниковая система для осуществления этого способа - Google Patents

Способ наблюдения поверхности планеты из космоса и космическая спутниковая система для осуществления этого способа Download PDF

Info

Publication number
WO2015057103A1
WO2015057103A1 PCT/RU2014/000687 RU2014000687W WO2015057103A1 WO 2015057103 A1 WO2015057103 A1 WO 2015057103A1 RU 2014000687 W RU2014000687 W RU 2014000687W WO 2015057103 A1 WO2015057103 A1 WO 2015057103A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
satellites
orbits
latitudes
viewing
latitudinal
Prior art date
Application number
PCT/RU2014/000687
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Юрий Николаевич РАЗУМНЫЙ
Павел Георгиевич КОЗЛОВ
Александр Алексеевич МОШНИН
Владимир Юрьевич РАЗУМНЫЙ
Original Assignee
Юрий Николаевич РАЗУМНЫЙ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Николаевич РАЗУМНЫЙ filed Critical Юрий Николаевич РАЗУМНЫЙ
Publication of WO2015057103A1 publication Critical patent/WO2015057103A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/24—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
    • B64G1/242—Orbits and trajectories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/10—Artificial satellites; Systems of such satellites; Interplanetary vehicles
    • B64G1/1085—Swarms and constellations

Definitions

  • the invention relates to the construction of information space satellite systems (SS) of a fairly wide class: monitoring, navigation, communication, etc.
  • SS information space satellite systems
  • Such SSs provide observation or review (continuous or periodic) of the surface of the planet, especially the Earth, with the aim of organizing the flow of information between ground objects (users) and SS. These objects should be in the field of view of the corresponding satellite equipment (like the satellites themselves - in the zone of visibility of objects).
  • the perturbations of the Kepler satellite orbits due to, first of all (for low orbits ⁇ 100 ... 10 000 km), off-center gravity field should be taken into account the planet.
  • the methods of observing the planet’s surface are carried out by SS, in the construction of which the satellites display on one or several identical (with the same parameters a, e, i - the semimajor axis, eccentricity and inclination) orbits, distributing in some way the satellites along each of the orbits (usually circular), and the planes of the orbits along the equator, i.e. in longitude ascending node.
  • SS in the construction of which the satellites display on one or several identical (with the same parameters a, e, i - the semimajor axis, eccentricity and inclination) orbits, distributing in some way the satellites along each of the orbits (usually circular), and the planes of the orbits along the equator, i.e. in longitude ascending node.
  • the relative position of the satellites with the orbits of the same inclination varies in latitude: at the equator, they are maximally distant from each other, and in the upper latitudes they approach each other (or even overlap).
  • T.O. the critical value of the satellite span (or the critical number of satellites with a fixed span) selected at the lower latitude is redundant for the higher latitudes.
  • the viewing bands are located on the surface of the planet the denser (closer to each other), the smaller the inclination (i) of the orbits of the observation satellites - with a fixed width of the viewing band and the distributions of the satellites along the orbit and the orbit planes - along the equator.
  • the quantity / is bounded below by the upper latitudes of the observed given latitudinal belt ⁇ ⁇ ⁇ 70 ° ... 80 °), so that it is impossible to improve the situation solely due to orbits of small inclination.
  • a common drawback of the known methods and SS of observing the planet’s surface is the heterogeneity in the breadth of the observation conditions (coverage density) by the satellites of the planet’s surface, which prevents a decrease in the number of satellites in the SS and / or the viewing bandwidth.
  • multi-tier SSs whose satellites have orbits with different inclination and, accordingly, with different heights (in the more general case - different a, e) and the same regression speed of the node line - see, for example, patents [5] US 5999127 A, [6] US 5979832 A and [7] US 6892986 B2.
  • the SS data do not solve the problem of optimizing the observation of the planet’s surface by setting the inclination of satellite orbits depending on the latitude of observation.
  • a disadvantage of the known method and SS [1] is, as noted above, heterogeneity in the breadth of observation conditions (coverage density) by satellites of the planet’s surface, which limits the effectiveness of SS observations (in the sense of its optimality in the sense mentioned above).
  • the present invention is the creation of a method for observing the surface of the planet from space, devoid of the above disadvantages of the known similar methods (and implementing their SS).
  • the technical result of the invention is to increase the efficiency of SS observations by reducing the heterogeneity in the breadth of the observation conditions of the planetary surface by satellites.
  • the indicated regions with lower and higher latitudes are latitudinal belts among those into which specified predetermined latitudinal belt of the planet surface.
  • a given latitudinal belt of the planet surface can be divided into at least two adjacent latitudinal belts (from lower to middle latitudes, and from middle to higher latitudes).
  • the planes of the orbits of the satellites for viewing at least one of these areas with lower or higher latitudes can be spaced along the longitude of the ascending node, and the satellites themselves are shifted along the orbits according to the latitude argument.
  • the orbits of the satellites can be selected close to circular, and satellites to view the region with lower latitudes have an average height of the orbits other than satellites to view the region with higher latitudes.
  • all artificial satellites are provided with identical means of viewing a given latitudinal zone (although, generally speaking, these means can be differentiated by latitudinal regions).
  • the orbital planes of satellites for viewing at least one of the indicated regions with lower or higher latitudes can be spaced along the longitude of the ascending node, and the satellites themselves are shifted along the orbits according to the latitude argument.
  • the orbits of satellites can be chosen close to circular, and satellites to view the region with lower latitudes have an average orbit height different than satellites to view the region with higher latitudes.
  • satellite orbits can be selected provided that the specified latitudinal belt of the planet’s surface is divided into two adjacent latitudinal belts, one of which is the region of higher latitudes (orbits of greater inclination), and the other - the region of lower latitudes (orbits of lesser inclination) .
  • the invention can be explained as follows.
  • the uniformity of the coating density of the indicated latitudinal regions is ensured by the choice of the inclinations of the corresponding orbits indicated in the formula. Moreover, to cover high latitudes, sections of orbits of greater inclination, sufficiently distant from the equator, are used, and to cover low latitudes, they are used, in whole or in part, orbits of small inclination, as well as sections of orbits of greater inclination, less remote from the equator.
  • the result of the uniform coverage density is a more effective “contribution” of each of the satellites to the coverage of latitudinal belts (areas) and, as a result, a decrease in the required number of satellites and / or the required satellite span.
  • Figure 2 View of flight paths on the Earth's surface for two satellites of the system shown in FIG. 1, in geographical coordinates “latitude ⁇ - longitude ⁇ ”: there is a high intensity of “overlap” of tracks in the “upper” latitudes (40 ° ..70 °) and, at the same time, a low intensity of overlap at the “low” latitudes (“holes” in coatings).
  • Figure 4 View of flight paths on the Earth's surface for two satellites of the system shown in FIG. 3, in geographical coordinates “latitude ⁇ - longitude ⁇ ”: a uniform intensity of overlap of the routes in the latitudinal belt 0 ° ..70 ° is ensured.
  • the orbits of the two satellites are separated by the longitude of the ascending node.
  • a system of these two satellites provides periodic (discontinuous) observation of the latitudinal belt 0..70 °.
  • FIG. Figure 2 shows the satellite data paths formed over a rather long time of their operation. From FIG.
  • FIG. 3 shows a system of two satellites, designed to observe the same latitudinal belt 0..70 °, but formed in accordance with the proposed invention.
  • FIG. 4 corresponding to this satellite system and similar in content to FIG.
  • the observation method, according to the invention, is carried out using the SS described in the following examples.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

Изобретение относится к информационным спутниковым системам. Спутники для обзора области широтного пояса с более низкими широтами выводят на орбиты с наклонением меньшим, чем наклонение орбит, на которые выводят спутники для обзора области с более высокими широтами. Орбиты всех спутников должны иметь одинаковую скорость регрессии линии узлов. Достигается повышение эффективности наблюдения.

Description

Способ наблюдения поверхности планеты из космоса и космическая спутниковая система для осуществления этого способа
Область техники
Изобретения относятся к построению информационных космических спутниковых систем (СС) достаточно широкого класса: мониторинга, навигации, связи и др.
Такие СС обеспечивают наблюдение или обзор (непрерывный или периодический) поверхности планеты, прежде всего Земли, с целью организации потока информации между наземными объектами (пользователями) и СС. Данные объекты должны быть в поле зрения соответствующей спутниковой аппаратуры (как и сами спутники - в зоне видимости объектов).
Вдоль трасс спутников, в зависимости от характеристик их аппаратуры и специальных требований, образуются более или менее широкие полосы обзора поверхности планеты, множество которых определяет тип (непрерывный, периодический) и качество наблюдения (кратность покрытия, периодичность наблюдения и др.) областей заданного широтного пояса.
При оптимизации СС наблюдения (минимизации числа спутников и/или ширины полосы обзора, а также энергозатрат на коррекцию их орбит) следует учитывать возмущения кеплеровских орбит спутников вследствие, прежде всего (для низких орбит ~ 100 ...10 000 км), нецентральности гравитационного поля планеты. Одним из наиболее существенных возмущений, в случае сплюснутой планеты, является вековое изменение долготы восходящего узла (регрессия линии узлов), что выражается в прецессии плоскостей орбит в экваториальном направлении.
Различные скорости прецессии (Ω*) плоскостей орбит спутников могут приводить к изменению (разрушению) структуры СС наблюдения.
Предшествующий уровень техники
Традиционно способы наблюдения поверхности планеты осуществляются СС, при построении которых спутники выводят на одну или несколько одинаковых (с одними и теми же параметрами а, е, i - большой полуосью, эксцентриситетом и наклонением) орбит, распределяя некоторым образом спутники вдоль каждой из орбит (обычно круговой), а плоскости орбит - вдоль экватора, т.е. по долготе восходящего узла.
Такие способы и реализующие их СС описаны в патентах [1] RU 2076059 С1, [2] RU 2118273 С1, [3] RU 2075862 С1, [4] 2058917 С1 и др. В [1] - [4] использованы кратные геосинхронные орбиты, наклонение (/) которых зависит от периодов обращения спутников по орбите и эффективного суточного вращения Земли.
Путем указанного выбора наклонения и кратностей геосинхронных орбит можно оптимизировать СС наблюдения, как замечено выше. Однако дальнейшему совершенствованию СС препятствует следующее обстоятельство.
Взаимное расположение полос обзора спутников с орбитами одного и того же наклонения меняется по широте: на экваторе они максимально отстоят друг от друга, а в верхних широтах сближаются (или даже перекрываются). Т.о. критическое значение ширины полосы обзора спутников (или критическое число спутников при фиксированной ширине полосы обзора), выбранное по нижней широте, оказывается избыточным для верхних широт.
Из геометрических соображений также ясно, что полосы обзора располагаются на поверхности планеты тем плотнее (ближе друг к другу), чем меньше наклонение (i) орбит спутников наблюдения - при фиксированных ширине полосы обзора и распределениях спутников вдоль орбиты и плоскостей орбит - вдоль экватора. Однако величина / ограничена снизу верхними широтами наблюдаемого заданного широтного пояса φΒ ~ 70°...80°), так что улучшить ситуацию единственно за счет орбит малого наклонения нельзя.
Т.о., общим недостатком известных способов и СС наблюдения поверхности планеты является неоднородность по широте условий наблюдения (плотности покрытия) спутниками поверхности планеты, что препятствует уменьшению числа спутников в СС и/или ширины полосы обзора.
Решением проблемы, как следует из вышеизложенного, может служить выбор наклонения орбит спутников в зависимости от широты (φ) наблюдения, т.е. i = i (φ), при обеспечении синхронности прецессии плоскостей всех орбит: Ω = const, где j= 1, 2 ... т - число плоскостей орбит (последнее - для исключения недопустимых изменений структуры СС).
Известны "многоярусные" СС, спутники которых имеют орбиты с разным наклонением и, соответственно, с разными высотами (в более общем случае - разными a, e) и одинаковой скоростью регрессии линии узлов - см, напр., патенты [5] US 5999127 А, [6] US 5979832 А и [7] US 6892986 В2. Однако данные СС не решают задачи оптимизации наблюдения поверхности планеты путем задания наклонения спутниковых орбит в определенной зависимости от широты наблюдения.
Анализ уровня техники показал, что в качестве ближайших аналогов предлагаемых изобретений могут быть приняты способ и космическая СС наблюдения поверхности планеты из космоса [1], где осуществляют выведение искусственных спутников на околопланетные орбиты с ненулевым наклонением и обзор заданного широтного пояса поверхности планеты этими спутниками с помощью их бортовых средств.
Недостатком известных способа и СС [1] является, как отмечено выше, неоднородность по широте условий наблюдения (плотности покрытия) спутниками поверхности планеты, чем ограничивается эффективность СС наблюдения (в смысле ее оптимальности в отмеченном выше смысле).
Сущность изобретения
Задачей настоящих изобретений является создание способа наблюдения поверхности планеты из космоса, лишенного указанных недостатков известных аналогичных способов (и реализующих их СС).
Техническим результатом изобретений является повышение эффективности СС наблюдения путем уменьшения неоднородности по широте условий наблюдения спутниками поверхности планеты.
Решение поставленной задачи, с получением указанного технического результата достигается тем, что, в отличие от известного способа [1], спутники для обзора области указанного широтного пояса с более низкими широтами выводят на орбиты с наклонением меньшим, чем наклонение орбит, на которые выводят спутники для обзора области с более высокими широтами, причем последними из упомянутых спутников осуществляют также обзор областей с указанными более низкими широтами, а орбиты всех спутников выбирают с одинаковой скоростью регрессии линии узлов.
Практически, указанные области с более низкими и более высокими широтами являются широтными поясами из числа тех, на которые разбит указанный заданный широтный пояс поверхности планеты.
В простейшем случае заданный широтный пояс поверхности планеты может быть разбит, по меньшей мере, на два смежных широтных пояса (от низших до средних широт, и от средних до высших широт).
При этом, как и в известных способах, плоскости орбит спутников для обзора по меньшей мере одной из указанных областей с более низкими или более высокими широтами могут быть разнесены по долготе восходящего узла, а сами спутники - сдвинуты вдоль орбит по аргументу широты.
В предпочтительном варианте, орбиты спутников могут быть выбраны близкими к круговым, причем спутники для обзора области с более низкими широтами имеют среднюю высоту орбит иную, чем спутники для обзора области с более высокими широтами.
Решение поставленной задачи, с получением указанного технического результата достигается также тем, что, в отличие от известной СС [1], орбиты спутников для обзора области указанного широтного пояса с более низкими широтами имеют наклонение меньшее, чем наклонение орбит спутников для обзора области с более высокими широтами, причем орбиты всех спутников выбраны с одинаковой скоростью регрессии линии узлов.
Предпочтительно все искусственные спутники снабжены идентичными средствами обзора заданного широтного пояса (хотя, вообще говоря, эти средства могут быть дифференцированы по широтным областям).
Плоскости орбит спутников для обзора по меньшей мере одной из указанных областей с более низкими или более высокими широтами могут быть разнесены по долготе восходящего узла, а сами спутники - сдвинуты вдоль орбит по аргументу широты.
Орбиты спутников могут быть выбраны близкими к круговым, причем спутники для обзора области с более низкими широтами имеют среднюю высоту орбит иную, чем спутники для обзора области с более высокими широтами.
В простейшем случае орбиты спутников могут быть выбраны при условии, что заданный широтный пояс поверхности планеты разбит на два смежных широтных пояса, из которых один является областью более высоких широт (орбиты большего наклонения), а другой - областью более низких широт (орбиты меньшего наклонения). Сущность изобретений можно пояснить следующим образом.
Во-первых, равномерность плотности покрытия указанных широтных областей (поясов) обеспечивается указанным в формуле выбором наклонений соответствующих орбит. При этом для покрытия высоких широт используются участки орбит большего наклонения, достаточно удаленные от экватора, а для покрытия низких широт используются, полностью или частично, орбиты малого наклонения, а также участки орбит большего наклонения, менее удаленные от экватора.
Во-вторых, следствием получаемой равномерной плотности покрытия является более эффективный «вклад» каждого из спутников в покрытие широтных поясов (областей) и, как следствие, уменьшение потребного числа спутников и/или потребной ширины полосы обзора спутников.
В-третьих, при заданном числе спутников и фиксированной ширине полос обзора спутников обеспечение равномерной плотности покрытия широтных поясов (областей) позволяет улучшить характеристики функционирования информационных спутниковых систем - уменьшить периодичность обзора для СС мониторинга, повысить точность навигационного поля для навигационных СС, уменьшить среднее время ожидания связи абонентов для СС связи и др. Перечень фигур
Фигура 1. Двухспутниковая космическая система, построенная по традиционной схеме, в соответсвии с известными способами, на орбитах с одинаковыми значениями высоты H= 3000 км и наклонением i = 71° для обоих спутников: 1 - орбита первого спутника; 2 - орбита второго спутника; 3 - Земля; 4 - широтный пояс 0°..70°, покрываемый обоими спутниками системы.
Фигура 2. Вид трасс полета на поверхности Земли для двух спутников системы, представленной на Фиг. 1, в географических координатах «широта φ - долгота λ»: имеется высокая интенсивность «перекрытий» трасс в «верхних» широтах (40°..70°) и, одновременно, низкая интенсивность перекрытий в «низких» широтах («дырки» в покрытиях).
Фигура 3. Двухспутниковая космическая система, построенная в соответствии с предлагаемымии изобретениями на двух орбитах с различными значениями высоты и наклонения, выбранных из условия одинаковой регрессии линии узлов обеих орбит: 1 - орбита с высотой Н= 3000 км и наклонением = 71° первого спутника, участвующего в покрытии «верхних» (40°..70°) и «нижних» (0..400) широт; 2 - орбита с высотой Я= 5545 км и наклонением / = 41° второго спутника, участвующего в покрытии только «нижних» (0..40°) широт; 3 - Земля; 4 - широтный пояс 0..40°; 5 - широтный пояс 40°..70°.
Фигура 4. Вид трасс полета на поверхности Земли для двух спутников системы, представленной на Фиг. 3, в географических координатах «широта φ - долгота λ»: обеспечивается равномерная интенсивность перекрытий трасс в широтном поясе 0°..70°.
Детальное описание изобретений
Существо предлагаемых изобретений поясняется нижеследующим детальным описанием примера их осуществления.
На Фиг. 1 показана традиционная система из двух спутников, размещенных на орбите с высотой Н = 3000 км и наклонением i = 71°. Орбиты двух спутников разнесены по долготе восходящего узла. Система из указанных двух спутников обеспечивает периодическое (разрывное) наблюдение широтного пояса 0..70°. На Фиг. 2 показаны трассы данных спутников, формируемые в течение некоторого, достаточно продолжительного времени их функционирования. Из Фиг. 2 видно, что при обеспечении покрытия заданного широтного пояса 0..700 в верхних широтах этого пояса, достаточно удаленных от экватора, наблюдается интенсивное перекрытие трасс спутников (а, следовательно, и связанных с ними полос обзора), в то время как в нижних широтах этого пояса, расположенных в непосредственной близости к экватору, перекрытие трасс (и полос обзора) имеет существенно меньшую интенсивность, приводящую к тому, что здесь имеют место «критические» случаи обзора, определяющие конечные суммарные характеристики наблюдения всего широтного пояса.
Одновременно на Фиг. 3 показана система из двух спутников, предназначенная для наблюдения того же широтного пояса 0..70°, но сформированная в соответствии с предлагаемыми изобретениями. Именно, один из спутников имеет такие же, как и в первом случае, характеристики H= 3000 км, / = 71°, а другой спутник размещается на орбите с большей высотой Н= 5545 км и меньшим наклонением / = 41°, синхронизированной с первой орбитой по долготе восходящего узла (плоскости обеих орбит прецессируют одинаково). Из Фиг. 4, соответствующей этой спутниковой системе и аналогичной по содержанию Фиг. 2, видно, что использование предлагаемого способа и соответствующей ему СС позволяет обеспечить существенно более равномерное распределение трасс и связанных с ними полос обзора спутников в пределах наблюдаемого широтного пояса 0..700. По этой причине характеристики наблюдения широтного пояса в предлагаемом варианте построения СС будут существенно лучше по сравнению с рассматриваемым аналогом. Данный анализ носит качественный характер. Конкретные численные значения возможных выигрышей в характеристиках наблюдения приводится ниже.
Способ наблюдения, согласно изобретению, осуществляется с помощью СС, приведенных в следующих примерах.
Пример 1. Характеристики орбит традиционной системы из двух спутников на круговых орбитах могут быть описаны одинаковыми значениями высоты Н= 111. км и наклонения / = 72°. Фазовая структура такой системы определяется следующими значениями долгот восходящих узлов и аргументов широты: Ω\ = 0°, щ = 0°, Ω2 = 314.4°, иг = 339.7°. При изменении параметров Н, i круговой орбиты одного из спутников в соответствии с предлагаемыми изобретениями, при условии сохранения той же прецессии восходящего узла орбиты, что и для первой орбиты, мы можем получить следующие значения высоты H2 = 2390.38 км и наклонения /2 = 51°. Фазовая структура системы сохранена в том же виде Ωι = 0°, щ = 0°, Ω2 = 314.4°, щ = 339.7°, что и для аналога. Моделирование функционирования обеих систем показывает, что в равных условиях наблюдения широтного пояса 10.. 70° при угле обзора β = 49.73° для спутников систем, периодичность обзора, обеспечиваемого традиционной СС, составляет т = 32.5 ч, а для СС, построенной в соответствии с предлагаемым изобретением, т = 12.8 ч. Выигрыш в периодичности наблюдения заданного широтного пояса составляет Δτ = 19.7 ч.
Пример 2. Характеристики и фазовая структура традиционной системы из двух спутников таковы: Н= 852.0 км, / = 64°, Ω! = 0, и\ = 0, Ω2 = 181.9, м2 = 26.4. Аналогично Примеру 1, в соответствии с предлагаемыми изобретениями формируется система с той же фазовой структурой, что и у аналога, и следующими параметрами круговых орбит спутников, обеспечивающими одинаковую прецессию линии узлов: Н\ = 852.0 км, ij = 64°, Я2 = 1633.15 км, 12 = 51°. Моделирование функционирования обеих систем показьшает, что в равных условиях наблюдения широтного пояса 10.. 64° при угле обзора β = 52.18° для спутников систем периодичность обзора для традиционной СС составляет τ = 23.1 ч, а для СС, построенной в соответствии с предлагаемыми изобретениями, - τ = 10.8 ч. Выигрыш в периодичности здесь составляет Δτ = 12.3 ч.
Промышленная применимость
Для осуществления предлагаемого изобретения не требуется принципиально новых разработок в области ракетно-космической техники; могут быть использованы традиционные и хорошо апробированные средства и методы, типичные для спутниковых систем.

Claims

Формула изобретения
1. Способ наблюдения поверхности планеты из космоса, включающий выведение искусственных спутников на околопланетные орбиты с ненулевым наклонением и обзор заданного широтного пояса поверхности планеты этими спутниками с помощью их бортовых средств, отличающийся тем, что спутники для обзора области указанного широтного пояса с более низкими широтами выводят на орбиты с наклонением меньшим, чем наклонение орбит, на которые выводят спутники для обзора области с более высокими широтами, причем последними из упомянутых спутников осуществляют также обзор областей с указанными более низкими широтами, а орбиты всех спутников выбирают с одинаковой скоростью регрессии линии узлов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные области с более низкими и более высокими широтами являются широтными поясами из числа тех, на которые разбит указанный заданный широтный пояс поверхности планеты.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что заданный широтный пояс поверхности планеты разбит, по меньшей мере, на два смежных широтных пояса.
4. Способ по любому из пп.1,2,3, отличающийся тем, что плоскости орбит спутников для обзора, по меньшей мере, одной из указанных областей с более низкими или более высокими широтами разнесены по долготе восходящего узла, а сами спутники сдвинуты вдоль орбит по аргументу широты.
5. Способ по любому из пп.1,2,3, отличающийся тем, что орбиты спутников выбраны близкими к круговым, причем спутники для обзора области с более низкими широтами имеют среднюю высоту орбит иную, чем спутники для обзора области с более высокими широтами.
6. Космическая спутниковая система наблюдения поверхности планеты из космоса, включающая в себя искусственные спутники на околопланетных орбитах с ненулевым наклонением, снабженные средствами обзора заданного широтного пояса поверхности планеты, отличающаяся тем, что орбиты спутников для обзора области указанного широтного пояса с более низкими широтами имеют наклонение меньшее, чем наклонение орбит спутников для обзора области с более высокими широтами, причем орбиты всех спутников выбраны с одинаковой скоростью регрессии линии узлов.
7. Космическая спутниковая система по п.6, отличающаяся тем, что все искусственные спутники снабжены идентичными средствами обзора заданного широтного пояса.
8. Космическая спутниковая система по любому из пп.6, 7, отличающаяся тем, что плоскости орбит спутников для обзора по меньшей мере одной из указанных областей с более низкими или более высокими широтами разнесены по долготе восходящего узла, а сами спутники сдвинуты вдоль орбит по аргументу широты.
9. Космическая спутниковая система по п.6, отличающаяся тем, что орбиты спутников выбраны близкими к круговым, причем спутники для обзора области с более низкими широтами имеют среднюю высоту орбит иную, чем спутники для обзора области с более высокими широтами.
10. Космическая спутниковая система по п.6, отличающаяся тем, что орбиты спутников выбраны при условии, что заданный широтный пояс поверхности планеты разбит, по меньшей мере, на два смежных широтных пояса, из которых один является областью более высоких широт, а другой - областью более низких широт.
PCT/RU2014/000687 2013-10-18 2014-09-12 Способ наблюдения поверхности планеты из космоса и космическая спутниковая система для осуществления этого способа WO2015057103A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013146590 2013-10-18
RU2013146590/11A RU2535375C1 (ru) 2013-10-18 2013-10-18 Способ наблюдения поверхности планеты из космоса и космическая спутниковая система для осуществления этого способа

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015057103A1 true WO2015057103A1 (ru) 2015-04-23

Family

ID=52828433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2014/000687 WO2015057103A1 (ru) 2013-10-18 2014-09-12 Способ наблюдения поверхности планеты из космоса и космическая спутниковая система для осуществления этого способа

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2535375C1 (ru)
WO (1) WO2015057103A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112638776A (zh) * 2018-07-19 2021-04-09 B-太空公司 利用绕行星运行的观测卫星观测行星的方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3020348B1 (fr) * 2014-04-24 2016-05-13 Snecma Procede de deploiement d'une constellation de satellites
RU2595240C1 (ru) * 2015-03-11 2016-08-20 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Система спутников наблюдения планеты
RU2711554C1 (ru) * 2018-12-29 2020-01-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Способ формирования группировки искусственных спутников земли для мониторинга потенциально опасных угроз в околоземном космическом пространстве в режиме, близком к реальному времени

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2076059C1 (ru) * 1988-09-09 1997-03-27 Разумный Юрий Николаевич Способ наблюдения земной поверхности из космоса
US5999127A (en) * 1998-10-06 1999-12-07 The Aerospace Corporation Satellite communications facilitated by synchronized nodal regressions of low earth orbits
US6122596A (en) * 1992-06-02 2000-09-19 Mobile Communications Holdings, Inc. Non-geostationary orbit satelite constellation for continuous preferential coverage of northern latitudes

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2058917C1 (ru) * 1991-04-01 1996-04-27 Разумный Юрий Николаевич Способ наблюдения земной поверхности из космоса
RU2075862C1 (ru) * 1994-04-11 1997-03-20 Разумный Юрий Николаевич Способ наблюдения земной поверхности из космоса
RU2118273C1 (ru) * 1995-06-06 1998-08-27 Разумный Юрий Николаевич Способ наблюдения земной поверхности из космоса
US5979832A (en) * 1998-01-22 1999-11-09 Mobile Communication Holdings, Inc. Dual ring array of satellites
US6892986B2 (en) * 2002-04-29 2005-05-17 The Boeing Company Satellite constellations using nodally-adjusted repeating ground track orbits

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2076059C1 (ru) * 1988-09-09 1997-03-27 Разумный Юрий Николаевич Способ наблюдения земной поверхности из космоса
US6122596A (en) * 1992-06-02 2000-09-19 Mobile Communications Holdings, Inc. Non-geostationary orbit satelite constellation for continuous preferential coverage of northern latitudes
US5999127A (en) * 1998-10-06 1999-12-07 The Aerospace Corporation Satellite communications facilitated by synchronized nodal regressions of low earth orbits

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MASHINOSTROENIE: "Entsiklopediia v soroka tomakh. Tom IV -22. Raketnokosmicheskaia tekhnika.", BOOK 1, M., 2012, pages 214 - 215 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112638776A (zh) * 2018-07-19 2021-04-09 B-太空公司 利用绕行星运行的观测卫星观测行星的方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2535375C1 (ru) 2014-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10291316B1 (en) Data transmission systems and methods using satellite-to-satellite radio links
Lang et al. A comparison of satellite constellations for continuous global coverage
CN103675832B (zh) 一种快速重访离散目标的低轨卫星轨道设计方法
US5788187A (en) Elliptical orbit satellite, system, and deployment with controllable coverage characteristics
US11479372B2 (en) Satellite constellations
US6868316B1 (en) Satellite constellation system
RU2535375C1 (ru) Способ наблюдения поверхности планеты из космоса и космическая спутниковая система для осуществления этого способа
CN109146157A (zh) 一种基于太阳同步回归轨道的共轨迹应急侦察星座优化设计方法
CN105721040B (zh) 一种区域覆盖推扫星座及其构建方法
CN112230219B (zh) 基于全方位角观测的轨道参数及星座构型设计方法
WO2015057102A1 (ru) Космическая обслуживающая система и способ ее построения
US7258305B1 (en) Space based change detection using common ground track constellations capable of being configured for multi-manifest launches
US8106815B2 (en) System for positioning a terrestrial user
CN107323689B (zh) 在轨卫星对地勘察的轨道机动方法
Matsumoto et al. A simulation study for anticipated accuracy of lunar gravity field model by SELENE tracking data
Ulybyshev Design of satellite constellations with continuous coverage on elliptic orbits of Molniya type
Wang et al. Visibility of LEO satellites under different ground network distributions
RU2017146631A (ru) Космическая система
CN114545462A (zh) 一种基于低中高轨的复杂异构导航星座实现方法
RU2671601C1 (ru) Способ формирования группировки космических аппаратов для локального наблюдения заданной области планеты
Kudva et al. Preliminary star catalog development for the Earth Observation System AM1 (EOS-AM1) mission
RU2499750C2 (ru) Спутниковая система связи и наблюдения
RU2769770C1 (ru) Способ управления наземным антенным комплексом для обеспечения приема и передачи информации в тракте связи с космическим аппаратом на квази-геостационарной орбите и система управления для его осуществления
RU2774915C1 (ru) Способ обслуживания искусственных спутников на средних и высоких околоземных орбитах
RU2002108651A (ru) Система спутников на эллиптических орбитах, эмулирующая характеристики системы спутников на геостационарной орбите

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14854329

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14854329

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1