RU2047911C1 - Method of presentation of light images over celestial sphere - Google Patents
Method of presentation of light images over celestial sphere Download PDFInfo
- Publication number
- RU2047911C1 RU2047911C1 SU5051555A RU2047911C1 RU 2047911 C1 RU2047911 C1 RU 2047911C1 SU 5051555 A SU5051555 A SU 5051555A RU 2047911 C1 RU2047911 C1 RU 2047911C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- objects
- light
- space
- sources
- trajectory
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к рекламе и позволяет решить задачу повышения качества видеоизображения, эффективности и оперативности доставки видеоинформации массовому потребителю, уменьшить затраты энергетики (топлива) на создание и удержание необходимой конфигурации видеоизображения, а также позволяет создавать видеоизображения в безвоздушном пространстве. The invention relates to advertising and allows to solve the problem of improving the quality of video images, the effectiveness and efficiency of delivery of video information to the mass consumer, to reduce the cost of energy (fuel) to create and maintain the necessary configuration of the video image, and also allows you to create video images in airless space.
На фиг.1 изображен схематично полет отображающих объектов и их наблюдение при демонстрации видеоизображения; на фиг.2 пример реализации способа при использовании баллистической траектории полета объектов; на фиг.3 это фиг.1 с реализацией круговых околопланетных орбит. Figure 1 shows schematically the flight of the displaying objects and their observation during the demonstration of the video image; figure 2 an example implementation of the method when using a ballistic trajectory of flight of objects; figure 3 is figure 1 with the implementation of circular near-planet orbits.
Способ представления светового изображения на небесной сфере заключается в следующем. The way to represent the light image in the celestial sphere is as follows.
Отображающие объекты 1 в транспортном состоянии запускают из точки запуска 2 с помощью летательного аппарата 3 известной конструкции, в качестве которого может использоваться, например, космическая ракета-носитель типа "Союз", "Титан", и др. межконтитентальная балластическая ракета типа ""СС-20", "Минитмен" и др. многоразовая космическая система типа "Шаттл", "Энергия-Буран" и др. Displaying
Объекты 1 по траектории 4 запуска выводят на космическую траекторию 5 полета относительно притягивающего небесного тела 6, в качестве которого может быть Земля, Марс, Луна и т.д.
Запуски объектов 1 могут производить с поверхности притягивающего тела 6 или с борта орбитального спутника-станции, находящегося на орбите вокруг тела 6 (например, станции типа "Мир"), или с поверхности другого небесного тела (например, с поверхности Земли к Луне или наоборот) и т.п.
Траектория 4 запуска объекта 1 заканчивается в точке 7 при достижении заданных параметров движения, соответствующих космической траектории 5. Точка 7 может находиться как в атмосфере 8, окружающей притягивающее тело 6, так и за границей 9 атмосферы 8, т.е. в области 10 космического вакуума. При этом под областью космического вакуума подразумевается область космического пространства, в частности вблизи притягивающего тела 6, в которой влияние имеющихся в ней газовых молекул, атомов или ионов на движение объектов либо пренебрежимо мало, либо практически отсутствует. Например, граница 9 области 10 может определяться величиной давления газа в ней менее 10-5 Па (сверхвысокий вакуум), менее 0,1 Па (высокий вакуум) и т.д.The
Для Земли область 10 космического вакуума имеет атмосферную границу 9, высота которой от поверхности Земли задается в зависимости от постановки задачи формирования траектории полета (при спуске с орбиты высота границы 9 атмосферы принимается 100-120 км). For the Earth, the
Космическая траектория 5 реализуется в виде оскулирующей орбиты эллиптического типа вокруг притягивающего тела 6. Полет объектов 1 по траектории 5 может проходить под действием возмущающих ускорений (относительно кеплерова движения в центральном гравитационном поле тела 6), обусловленных внешними естественными факторами: неоднородность гравитационного поля, аэродинамическое сопротивление, электромагнитное взаимодействие, световое давление и т.д. а также под действием управляемых реактивных сил.
После полета отображающих объектов 1 в течение некоторого времени по космической траектории 5 с нее в точке 11 объекты 1 начинают перемещения 12 на космические траектории 13 группового полета, заканчивая перемещения в точках 14. В процессе перемещений объектам 1 сообщают импульсы скорости и отклонения координат относительно начальной космической траектории 5. After the flight of the displaying
Космические траектории 13 группового полета объектов 1 также, как и траектория 5, реализуются в виде оскулирующих орбит эллиптического типа, у которых по крайней мере один участок размещен в области 10 космического вакуума.
При полете объектов 1 по траекториям 13 в точках 15 их переводят в рабочее состояние. Точки 15 при этом размещены в области 10 космического вакуума и расположены в ней так, что отображающие объекты 16 в рабочем состоянии входят в заданную область 17 пространства над поверхностью 18 притягивающего небесного тела 6, расположенной в окрестности пункта 19 наблюдения. When flying
Границами области 17 являются небесная сфера 20 в пункте 19 наблюдения и поверхность 18. Другими границами этой области могут быть плоскость 21 начала и плоскость 22 окончания наблюдения объектов с поверхности 18, а также поверхности 23, 24, перпендикулярные поверхности 18 и проходящие через граничные линии поверхности 18 так, что они лежат по разные стороны от трасс 25 проекций 26 отображающих объектов 16 на небесную сферу 20. The boundaries of
Проекции 26 отображающих объектов 16, перемещаясь на небесной сфере 20 по трассам 25, динамически реализуют при этом в назначенные моменты времени запрограммированное взаимное размещение заданную конфигурацию видеоизображения благодаря соответствующим параметрам космических траекторий 13 группового полета, полученным в результате перемещений 12 на эти траектории с начальной траектории 5. The
Отображающие объекты 16 в рабочем состоянии обладают светотехническими характеристиками, соответствующими их зрительному восприятию наблюдателями, находящимися на поверхности 18 небесного тела 6, в видимом диапазоне световых волн на естественном фоне небесной сферы 20, на которой также наблюдаются проекции 27 звезд, проекция 28 естественного спутника небесного притягивающего тела 6 и другие небесные объекты. The
В качестве отображающих объектов 16 могут быть искусственные космозольные образования (например, облака ионов бария, цезия и т.п.), светящиеся под действием светового потока 29 от центрального светила-звезды типа Солнца. Отображающие объекты 16 могут быть реализованы и в виде крупногабаритных пленочных отражателей, ориентируемых под соответствующим углом и световому потоку 29. Возможны и иные варианты конструктивного исполнения объектов 16, которые в любом случае должны поддерживаться в рабочем состоянии по крайней мере на заданном интервале времени наблюдения в процессе движения в области 17 пространства. Поддержание объектов 16 в рабочем состоянии может состоять либо в периодическом вводе в пространство новых порций космозольных образований (взамен образований, разрежающихся под действием начальных скоростей разлета частиц космозоля в вакууме), либо в развороте отражательной поверхности, либо в ином действии, соответствующем конкретному конструктивному исполнению объекта 16. The
Для получения наилучших условий наблюдения в некоторых случаях время ввода объектов 16 в область 17 пространства наблюдения целесообразно назначать тогда, когда поверхность 18 в районе наблюдения находится на теневой стороне 30 притягивающего тела 6 вблизи линии 31 терминатора. Этому положению соответствуют интервалы времени после заката или перед восходом центрального светила. Однако, в других случаях исполнения объектов 16 эти условия не являются обязательными, как, например, когда это техническое исполнение гарантирует их высокую яркость на естественном фоне небесной сферы 20 по сравнению с небесными телами 27, 28, находящимися вблизи трассы 25. In order to obtain the best observation conditions in some cases, it is advisable to assign the time of entering the
Следует отметить, что отображающие объекты в транспортном состоянии могут запускаться на траекторию 5 как одним летательным аппаратом 3, так и несколькими одновременно, либо с определенными интервалами между запусками. Перемещения 12 этих объектов 1 на траектории 13 группового полета в заданную область 17 пространства могут также производиться либо с одновременным их началом, либо путем последовательного перехода аппарата 3 с одной траектории 13 на другую с соответствующим отделением очередного объекта 1 от аппарата 3 при наборе необходимо импульса скорости и отклонений координат. При этом каждый аппарат 3 перемещает объекты 1 своей группы, в результате чего формируется необходимое количество траекторий 13 группового полета для всех объектов, необходимых для создания и демонстрации видеоизображения. It should be noted that imaging objects in a transport state can be launched onto
Аналогично возможны различные случаи технического исполнения перевода объектов 1 из транспортного состояния в объекты 16 в рабочем состоянии. Такой перевод, реализуемый в точках 15, может производиться либо одновременно, либо последовательно по времени, может выполняться как до входа объектов в заданную область 17 пространства, так и после входа в нее, что в принципе, определяется требуемой длительностью наблюдения и техническим исполнением отображающих объектов. Similarly, various cases of technical execution of the transfer of
Отметим также, что траектории 13 группового полета отображающих объектов могут представлять собой настильные или навесные (либо вертикальные) траектории 32 (фиг. 2) баллистического полета по дуге эллиптической орбиты с входом в атмосферу 8 небесного тела 6, а при отсутствии атмосферы с падением на поверхность этого тела. При реализации таких траекторий 32 точки 15 перевода объектов 1 в рабочее состояние могут быть расположены на границе 9 атмосферы 8, где условием перевода объектов 1 в рабочее состояние может быть достижение заданного уровня перегрузки или температуры в результате аэродинамического торможения. We also note that the
Предложенный способ позволяет повысить качество видеоизображения, увеличить суммарную площадь поверхности района наблюдения, повысить эффективность и оперативность информирования массового потребителя видеоинформации, уменьшить необходимые удельные затраты энергетики (топлива) для перемещений отображающих объектов на траектории группового полета и их поддержания в рабочем состоянии. The proposed method allows to improve the quality of the video image, increase the total surface area of the observation area, increase the efficiency and effectiveness of informing the mass consumer of video information, reduce the necessary unit costs of energy (fuel) for moving display objects on the trajectory of a group flight and maintain them in working condition.
Когда космическая траектория 5 реализуется в виде орбиты 33 искусственного спутника притягивающего небесного тела 6, перицентр 34 размещают в области 10 космического вакуума. Перемещения 12 отображающих объектов в этом варианте осуществляют, сообщая им векторы импульсов 35 скоростей V относительно орбиты 33 в одной и той же плоскости 36. Плоскость 36 перпендикулярна плоскости 37 орбиты 33 и проходит через подвижную точку 11 начала перемещений объектов, находящуюся на орбите 33. При этом плоскость 36 образуется как пересечение текущего радиуса 38 орбиты 33 и в точке 11 бинормали 39 к плоскости 37 орбиты 33. When the
В этой плоскости координатная ось Y является продолжением текущего радиуса 38, а ось Z направлена по бинормали 39 к орбите. Перпендикулярно этим осям направлена ось Х, совпадающая с трансперсалью 40 орбиты 33. In this plane, the Y coordinate axis is a continuation of the
Из теории космического полета следует, что если векторы импульсов 35 скоростей V сообщают в одной и той же плоскости и при этом отклонения координат относительно орбиты 33 пренебрежимо малы, то отображающие объекты 16 будут в любой момент времени находиться в одной плоскости 41, а координатные точки 42 концов векторов импульсов 35 скоростей, исходящих из подвижной точки 11, образуют конфигурацию точек, конформную (подобную) конфигурации центров отображающих объектов 16, находящихся в плоскости 41. Это теоретически записывается в виде математических формул
< Vi,(Vj·Vk)>= 0 где ρi,ρj,ρk,ρs векторы положений i-го, j-го К-го и S-го объектов 16 в указанной подвижной системе координат xyz с центром в точке 11 для произвольного момента времени t;
Vi, Vj, Vк, Vs векторы импульсов 35 скоростей соответствующих объектов в момент времени to;
i j ,n; k ,n; S= ,n; i≠ j≠ k;
n количество объектов 16,
Aρv (t, to) клеточная (блочная) матрица, размерности 3х3 в фундаментальной матрице решений системы дифференциальных уравнений, описывающих движение единичного объекта относительно системы отсчета xyz (2).From the theory of space flight, it follows that if the vectors of pulses of 35 speeds V report in the same plane and the deviations of coordinates relative to
< V i , (V j · V k )> = 0 where ρ i , ρ j , ρ k , ρ s are position vectors of the i-th, j-th K-th and S-
V i , V j , V k , V s pulse vectors 35 of the speeds of the corresponding objects at time t o ;
i j , n; k , n; S = , n; i ≠ j ≠ k;
n number of
A ρv (t, t o ) is a 3 × 3 cell (block) matrix in the fundamental matrix of solutions of a system of differential equations describing the motion of a single object relative to the xyz reference frame (2).
При сообщении импульсов 35 скоростей V в указанной выше плоскости 36 вековые уходы объектов 16 относительно подвижной точки 11 отсутствуют, т.е. объекты 16 в движении по траекториям 15 группового полета с постоянным периодом времени, равным периоду обращения вокруг тела 6 по орбите 33, проходят последовательно через одни и те же точки, повторяя одну и ту же плоскую конфигурацию центров с варьируемым по времени масштабом. Проекции этой плоскости конфигурации центров отображающих объектов 16 на небесную сферу 20 в пункте 19 наблюдения в соответствии с математическими преобразованиями дают видеоизображение, конформное этой конфигурации центров и, следовательно, конформное конфигурации точек 42 векторов импульсов 35 скоростей V. Отметим при этом, что плоскость 41 образует угол α с осью Х, т.е. вообще говоря, с плоскостью местного горизонта, образуемого осями Х, Y. When impulses of 35 speeds V are reported in the
Изложенные действия позволяют в данном варианте способа повысить качество видеоизображения, увеличить суммарную площадь поверхности района наблюдения, повысить эффективность и оперативность информирования, уменьшить удельные затраты энергетики (топлива). The stated actions allow in this embodiment of the method to improve the quality of the video image, increase the total surface area of the observation area, increase the efficiency and effectiveness of information, reduce the unit costs of energy (fuel).
В варианте способа, когда космическую траекторию, на которую запускают объекты 1, реализуют в виде круговой орбиты 33 (фиг.3) искусственного спутника притягивающего тела 6, перемещения 12 производят одновременно из одной подвижной точки 11 начала перемещений, удаленной на угловой дальности φ 1 или φ2 от назначенного пункта 19 наблюдения. Значение угловой дальности составляет четверть витка круговой орбиты 33, причем при положительной угловой дальности φ1 время подлета объекта к пункту 19 наблюдения составит четверть периода обращения, а при отрицательной угловой дальности φ2 три четверти периода обращения по орбите 33.In a variant of the method, when the space trajectory onto which
В данном варианте достигается повышение качества изображения в уменьшение удельных затрат энергетики (топлива) благодаря стабильности параметров круговой орбиты 33, лежащей в области 10 космического вакуума. In this embodiment, an increase in image quality is achieved in reducing the unit costs of energy (fuel) due to the stability of the parameters of the
Как уже отмечено, наилучшие условия наблюдения отображающих объектов 16 могут достигаться, когда объекты освещены световым потоком 29, а район наблюдения находится за линией 31 терминатора в области 30 тени. As already noted, the best conditions for observing the
Поэтому объекты 16 целесообразно поддерживать в рабочем состоянии на освещенных центральным светилом участках космических траекторий 15 группового полета. А в случае реализации способа на низких околоземных орбитах могут быть использованы солнечносинхронные орбиты, не имеющие теневых участков 43 (фиг. 3) благодаря постоянному отслеживанию плоскостью прецессирующей орбиты заданного угла относительно направления солнечного светового потока 29. Therefore, the
Таким образом, в предлагаемом способе и вариантах его реализации, часть которых изложена выше, решена задача повышения качества изображения видеосигналов, увеличения суммарной площади наблюдения видеоинформации, повышения эффективности и оперативности информирования, уменьшения удельных затрат энергетики (топлива), а также задача обеспечения реализации способа в безвоздушном пространстве. Thus, in the proposed method and variants of its implementation, some of which are described above, the problem of improving the image quality of video signals, increasing the total area of observation of video information, increasing the efficiency and effectiveness of information, reducing unit costs of energy (fuel), and also the task of ensuring the implementation of the method in airless space.
Реализация предлагаемого способа возможна в ракетно-космической технике с использованием известных технических устройств, например, ракет-носителей типа "Союз", "Зенит", "Титан", многоразовых космических транспортных систем типа "Шаттл", "Энергия-Буран", баллистических межконтинентальных ракет типа "СС-20", "Минитмен", МХ. В качестве отображающих объектов могут быть использованы бариевые, цезиевые или другие облака (3), получаемые при выбросе этих веществ (массой десятки кг) в космическом пространстве, либо крупногабаритные отражатели света пленочного типа (4, 5), либо какого-либо иного конструктивного исполнения, имеющие достаточную яркость для их зрительного восприятия. Например, пленочный отражатель диаметром 200 м, помещенной на околоземной орбите высотой 1000 км имеет яркость 300 полных лун, а не высоте 4000 км 30 полных лун. Масса такого отражателя может составлять 300-500 кг. Implementation of the proposed method is possible in space rocket technology using well-known technical devices, for example, Soyuz, Zenit, and Titan launch vehicles, reusable space shuttle, Energy-Buran, and intercontinental ballistic systems missiles type "SS-20", "Minuteman", MX. Barium, cesium or other clouds (3) obtained by the release of these substances (tens of kg in mass) in outer space, or large-sized film-type light reflectors (4, 5), or some other design may be used as imaging objects. having sufficient brightness for their visual perception. For example, a film reflector with a diameter of 200 m, placed in a near-earth orbit 1000 km high has a brightness of 300 full moons, and not at an altitude of 4000
Количество отображающих объектов определяется содержанием информации и может составлять от нескольких десятков до сотен и более штук в одном видеизображении, в котором отображающий объект является, по существу, точкой-пикселом идентично тому, как это имеет место при мониторе компьютера или жидкокристаллическом индикаторе электронного калькулятора. The number of display objects is determined by the information content and can range from several tens to hundreds or more pieces in one video image, in which the display object is essentially a pixel-pixel identical to how it occurs with a computer monitor or a liquid crystal display of an electronic calculator.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5051555 RU2047911C1 (en) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | Method of presentation of light images over celestial sphere |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5051555 RU2047911C1 (en) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | Method of presentation of light images over celestial sphere |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2047911C1 true RU2047911C1 (en) | 1995-11-10 |
Family
ID=21608918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5051555 RU2047911C1 (en) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | Method of presentation of light images over celestial sphere |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2047911C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010126458A1 (en) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | Voblikov Vladimir Alexandrovich | Method for creating artificial luminous objects in space and a cosmic atomizer for the implementation of same |
RU2592121C2 (en) * | 2011-12-27 | 2016-07-20 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" (АО "ВПК "НПО машиностроения") | Method for group orbital flight of artificial satellites |
RU2641575C2 (en) * | 2016-05-24 | 2018-01-18 | Михаил Арутюнович Кардашев | Method for forming visually observed images |
RU2673421C1 (en) * | 2017-05-29 | 2018-11-26 | Михаил Викторович Яковлев | Method for autonomous control of spacecrafts |
RU2704914C2 (en) * | 2018-01-11 | 2019-10-31 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Method of transmitting visually perceptible information |
US20210349383A1 (en) * | 2020-05-11 | 2021-11-11 | Anthony Goolab | Lunar Image Projection System |
-
1992
- 1992-07-09 RU SU5051555 patent/RU2047911C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Основы теории полета космических аппаратов. Под общ.редакцией Г.С.Нариманова, М.: Машиностроение, 1972, с.476-482. * |
2. Ардашев. Реклама на седьмом небе. - журнал Техника молодежи, 1991, М.: Молодая гвардия, с.63-64. * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010126458A1 (en) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | Voblikov Vladimir Alexandrovich | Method for creating artificial luminous objects in space and a cosmic atomizer for the implementation of same |
RU2592121C2 (en) * | 2011-12-27 | 2016-07-20 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" (АО "ВПК "НПО машиностроения") | Method for group orbital flight of artificial satellites |
RU2641575C2 (en) * | 2016-05-24 | 2018-01-18 | Михаил Арутюнович Кардашев | Method for forming visually observed images |
RU2673421C1 (en) * | 2017-05-29 | 2018-11-26 | Михаил Викторович Яковлев | Method for autonomous control of spacecrafts |
RU2704914C2 (en) * | 2018-01-11 | 2019-10-31 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Method of transmitting visually perceptible information |
US20210349383A1 (en) * | 2020-05-11 | 2021-11-11 | Anthony Goolab | Lunar Image Projection System |
US11789350B2 (en) * | 2020-05-11 | 2023-10-17 | Anthony Goolab | Celestial body image projection system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Logsdon | Orbital mechanics: theory and applications | |
Angelo | Encyclopedia of space and astronomy | |
JP6181739B2 (en) | Sun occultation method | |
RU2047911C1 (en) | Method of presentation of light images over celestial sphere | |
Biktimirov et al. | A satellite formation to display pixel images from the sky: Mission design and control algorithms | |
CN110851232B (en) | Space mission presentation device based on dysmorphism screen | |
Angelo | Satellites | |
RU2671601C1 (en) | Method for forming constellation of space vehicles for local observation of given region of planet | |
Harland | NASA's Moon Program: Paving the Way for Apollo 11 | |
Burgess | Uranus and Neptune. the Distant Giants | |
Stern | Journey to the farthest planet | |
Kohlhase | The Voyager Neptune Travel Guide | |
RU2166803C2 (en) | Method and device for presentation of visual effects on celestial sphere | |
Ford | The observer's guide to planetary motion: explaining the cycles of the night sky | |
RU2704914C2 (en) | Method of transmitting visually perceptible information | |
Brence et al. | NASA/Max Planck Institute barium ion cloud project | |
Burgess | Far encounter: the Neptune system | |
Horzempa | Ice Giant Exploration Philosophy: Simple, Affordable | |
Grether | Human performance capabilities for military operations in space | |
Ruppe | Astronautics: an outline of utility | |
Smulsky | Computing the Bodies Motions in the Space and Long-term Changes in the Earth's Climate | |
Shenker | Wide Angle, Large Aperture Infinity Display Systems used in Space Capsule Window Simulation | |
Yeomans | Astrometry and space missions to asteroids and comets | |
Bowler | UK selects Sutherland for spaceport | |
Harvey et al. | Explorer and the Crisis in Space Science |