RU210449U1 - Поворотное перископическое устройство наведения линии визирования прибора наблюдения на космический объект при пролете на больших угловых скоростях - Google Patents
Поворотное перископическое устройство наведения линии визирования прибора наблюдения на космический объект при пролете на больших угловых скоростях Download PDFInfo
- Publication number
- RU210449U1 RU210449U1 RU2021136196U RU2021136196U RU210449U1 RU 210449 U1 RU210449 U1 RU 210449U1 RU 2021136196 U RU2021136196 U RU 2021136196U RU 2021136196 U RU2021136196 U RU 2021136196U RU 210449 U1 RU210449 U1 RU 210449U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drive
- space
- mirror
- observation
- angular velocities
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Telescopes (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к космической технике, а более конкретно к области наблюдения и фиксирования полета космических объектов, и может быть использована при выполнении задачи регистрации и фотосъемки приближающегося космического объекта к малому космическому аппарату орбитальной инспекции. Поворотное устройство управления целевой аппаратурой малого космического аппарата и наведения линии визирования прибора наблюдения на космический объект при пролете на больших угловых скоростях, характеризующееся наличием кольцевидного неподвижного основания с размещенными на нем червячным сервоприводом и контактной группой привода крышки-зеркала и кольцевидную подвижную частью с находящейся на ней зубчатым элементом, обеспечивающим сектор поворота оптической оси устройства, крышки-зеркала, с тыльной стороны имеющей отражающую поверхность, и ее приводом, при этом оно выполнено с возможностью фиксации неподвижной частью устройства над блендой объектива прибора наблюдения, размещенного на малом космическом аппарате. Устройство позволяет повысить уровень эффективности применения комплекса целевой аппаратуры спутников орбитальной инспекции за счет увеличения диапазона слежения по допустимым угловым скоростям космических объектов, и как следствие, увеличивает периодичность съемок КО, наблюдаемых при больших угловых скоростях, для получения оптических изображений этих объектов с высоким качеством на минимально возможном расстоянии. 3 ил.
Description
Полезная модель относится к космической технике, а более конкретно к области наблюдения и фиксирования полета космических объектов, и может быть использована при выполнении задачи регистрации и фотосъемки приближающегося космического объекта (КО) к малому космическому аппарату (МКА) орбитальной инспекции (ОИ) (наблюдателю). Примерами могут служить сближения с целью определение типа космического объекта, выявления его технических характеристик и определения технического состояния.
Аналогов патентуемого устройства не обнаружено.
Технический результат заключается в создании устройства для повышения уровня эффективности применения комплекса целевой аппаратуры (КЦА) спутников орбитальной инспекции за счет увеличения диапазона слежения по допустимым угловым скоростям космических объектов, тем самым увеличивая периодичность съемок КО, наблюдаемых при больших угловых скоростях, для получения оптических изображений этих объектов с высоким качеством на минимально возможном расстоянии.
Указанный технический результат достигается поворотным перископическим устройством наведения линии визирования прибора наблюдения КЦА МКА на космический объект при пролете на больших угловых скоростях, характеризующимся наличием кольцевидного неподвижного основания с размещенными на нем червячным сервоприводом и контактной группой привода крышки-зеркала и кольцевидной подвижной части с находящимся на ней зубчатым элементом, обеспечивающим сектор поворота оптической оси устройства, крышкой-зеркалом, с тыльной стороны имеющей отражающую поверхность, и приводом крышки-зеркала.
Технический результат от использования созданного технического решения заключается также в том, что угловая скорость компенсации МКА-КО не зависит от технических возможностей системы ориентации и стабилизации МКА.
Патентуемое техническое решение поясняется рисунками.
На фиг.1 - ППУ (вид спереди, включая тыльную сторону крышки-зеркала с отражающей поверхностью)
на фиг.2 - ППУ (вид сзади, включая внешнюю сторону крышки-зеркала)
на фиг.3 - схема расположения осей визирной системы координат (ВСК) относительно МКА и сектор поворота оптической оси ППУ.
На фиг.1, 2, 3 приняты обозначения:
1 - Крышка-зеркало
2 - Привод крышки-зеркала
3 - Контактная группа привода крышки-зеркала
4 - Неподвижное основание
5 - Отражающая поверхность
6 - Червячный сервопривод
7 - Подвижная часть основания
8 - Сектор поворота оптической оси ППУ
9 - МКА
Пример конкретного исполнения:
Поворотное перископическое устройство наведения линии визирования прибора наблюдения на космический объект при пролете на больших угловых скоростях (фиг.1, 2) имеет кольцевидное неподвижное основание 4 с размещенными на нем червячным сервоприводом 6, а так же контактной группой привода крышки-зеркала 3, и из кольцевидной подвижной части основания 7 с находящимися на ней зубчатым элементом, обеспечивающим сектор поворота оптической оси устройства 8, крышки-зеркала 1, с тыльной стороны имеющей отражающую поверхность 5, и ее приводом 2. Устройство выполнено с возможностью фиксации своей неподвижной частью над блендой объектива прибора наблюдения, размещенного на МКА 9.
Работа устройства:
В дежурном режиме полета МКА ППУ находится в положении «парковка», данное положение обуславливается тем, что подвижная и неподвижная части контактной группы привода крышки-зеркала 3 совмещены в одной точке и имеют между собой гальваническую связь. В период выполнения построения МКА рабочей ориентации, привод крышки-зеркала 2 в положении «парковка» осуществляет открытие крышки-зеркала 1 в наклонное положение (45 градусов к плоскости объектива). Далее червячный сервопривод 6 ППУ разворачивает подвижную часть основания 7 ППУ в крайнее положение к расчетному времени навстречу приближающегося КО. В точке минимального расстояния до КО, а также на участках его подлета и отлета, ППУ производит слежение путем программно-заданного разворота с установленной скоростью. По окончании съемки на участке перехода МКА в дежурную ориентацию червячный сервопривод 6 ППУ перемещает подвижную часть 7 в положение «парковки», а затем привод крышки-зеркала 2 осуществляет закрытие крышки-зеркала 1 (до исходного положения). Рабочий цикл считается завершенным после перевода ППУ в режим блокировки.
Посредством применения ППУ, зафиксированного над блендой объектива таким образом, чтобы ось визирования ППУ, преломляемая на 90 градусов, совпадала с осью устройства регистрации (прибор наблюдения). Червячный сервопривод позволяет поворачивать подвижную часть основания 7 с максимально допустимой для него угловой скоростью, тем самым поворачивая ось визирования ППУ. Отражающая поверхность 5, расположенная с тыльной стороны крышки-зеркала 1, зафиксирована приводом крышки-зеркала 2 под наклоном 45° к плоскости объектива и преломляет ось визирования на 90°, поворачивая получаемое изображение на 180° с сохранением качества, получаемого изображения.
В целях предотвращения разбалансировки, привод крышки-зеркала и червячный привод ППУ расположены противоположно друг другу относительно оси устройства.
Допущения, принятые для объяснения принципов работы применительно к ВСК МКА (фиг.3):
штатное направление оптической оси камеры - X;
направление оптической оси, преломленной на 90° ППУ - -Z.
Массив программной ориентации (МПО) содержит интервально-временную последовательность кватернионов программной ориентации ВСК относительно инерционной системы координат (ИСК) (вторая экваториальная система координат - ЭСК-2) и закону их изменения (угловые скорости и ускорения). Он формируется с помощью специального программного обеспечения (СПО) центра управления полетами (ЦУП).
Вычислительная машина (ВМ) МКА осуществляет штатное управление силовым гироскопическим комплексом (СГК), по данным, заданным в МПО. При этом участок орбиты КО, назначенный для съемки, установлен в плоскость Z-0-Y, направление наведения - ось -Z ВСК.
В указанной плоскости слева и справа от направления -Z располагается сектор сканирования ППУ (поворот вокруг оси X ВСК).
Поворот осуществляется с помощью привода ППУ по алгоритму ВМ с использованием МПО с учетом сигналов обратной связи об угловом положении привода.
При этом сервопривод крышки-зеркала находится в прецизионном положении в наклоне 45°.
Таким образом, управление ориентацией оптической оси во время реализации режима съемки разделено на два одновременно работающих канала управления (СГК и ППУ).
Управление по каналу СГК:
наведение МКА осью -Z на середину участка съемки орбиты КО;
поворот вокруг оптической оси (направление -Z) для совмещения участка съемки с плоскостью Z-0-Y;
поддержание заданной в МПО ориентации МКА на интервале участка съемки.
Управление по каналу ППУ (управление программным поворотом ППУ):
поворот ППУ в плоскости Z-0-Y в точку начала съемки;
отработка и отслеживание сервоприводом ППУ рассчитанного по МПО направления на КО и скорости поворота на интервале съемки в плоскости Z-0-Y (возможно движение в двух направлениях относительно -Z);
возврат ППУ в исходное положение.
В этом режиме МПО формируется с учетом управления ориентацией с использованием разных исполнительных устройств (ориентация КА средствами СГК и поворота ППУ вокруг оси X в секторе сканирования). МПО разделен на две части в соответствии с вышеизложенными задачами по каналам управления.
Для увеличения частоты возможных событий фотосъемки целесообразно увеличивать скорость компенсации путем применения поворота оптической оси с использованием заявленного поворотного перископического устройства. Такой поворот, по сравнению с другими способами, является наиболее динамичным, энергоэффективным и вносящим наименьший паразитный механический момент в условия работы системы слежения, что является положительным для МКА.
Данное устройство применимо к малым космическим аппаратам, в случае с которыми поворот съемочной аппаратуры, приводил бы к недопустимому для СГК возмущающему моменту за счет своих габаритов и массы.
Промышленное исполнение существенных признаков, характеризующих полезную модель, не является сложным и может быть выполнено по известным технологиям.
Claims (1)
- Поворотное перископическое устройство наведения линии визирования прибора наблюдения на космический объект при пролете на больших угловых скоростях, характеризующееся наличием кольцевидного неподвижного основания с размещенными на нем червячным сервоприводом и контактной группы привода крышки-зеркала, кольцевидной подвижной части с находящимися на ней зубчатым элементом, обеспечивающим сектор поворота оптической оси устройства, крышки-зеркала, с тыльной стороны имеющей отражающую поверхность, и ее привода, при этом оно выполнено с возможностью фиксации своей неподвижной частью над блендой объектива прибора наблюдения, размещенного на малом космическом аппарате.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021136196U RU210449U1 (ru) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | Поворотное перископическое устройство наведения линии визирования прибора наблюдения на космический объект при пролете на больших угловых скоростях |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021136196U RU210449U1 (ru) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | Поворотное перископическое устройство наведения линии визирования прибора наблюдения на космический объект при пролете на больших угловых скоростях |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU210449U1 true RU210449U1 (ru) | 2022-04-15 |
Family
ID=81255687
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021136196U RU210449U1 (ru) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | Поворотное перископическое устройство наведения линии визирования прибора наблюдения на космический объект при пролете на больших угловых скоростях |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU210449U1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4362354A (en) * | 1979-08-08 | 1982-12-07 | Carl Zeiss-Stiftung | Two-axis mounting structure for a telescope |
RU2616341C1 (ru) * | 2016-02-12 | 2017-04-14 | Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральная служба охраны Российской Федерации (ФСО России) | Оптическое устройство |
RU190132U1 (ru) * | 2017-10-23 | 2019-06-21 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") | Термовидеорегистрирующее устройство |
-
2021
- 2021-12-08 RU RU2021136196U patent/RU210449U1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4362354A (en) * | 1979-08-08 | 1982-12-07 | Carl Zeiss-Stiftung | Two-axis mounting structure for a telescope |
RU2616341C1 (ru) * | 2016-02-12 | 2017-04-14 | Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральная служба охраны Российской Федерации (ФСО России) | Оптическое устройство |
RU190132U1 (ru) * | 2017-10-23 | 2019-06-21 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") | Термовидеорегистрирующее устройство |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102830714B (zh) | 一种空地激光通信中的超前瞄准方法 | |
JPWO2020261481A1 (ja) | 衛星コンステレーション、地上設備および人工衛星 | |
US4087061A (en) | Wide angle seeker | |
WO1999051931A1 (en) | Guidance system having a body fixed seeker with an adjustable look angle | |
US9160907B2 (en) | Tracking apparatus | |
US3446980A (en) | Stabilized sight system employing autocollimation of gyro-stabilized light beam to correct yaw and pitch orientation of coupled sight line and servo system mirrors | |
CN106526832B (zh) | 一种二维指向机构伺服控制方法及*** | |
US20220291499A1 (en) | Observation apparatus capable of omnidirectional observation without blind zone | |
CN112284352A (zh) | 一种用于光学遥感卫星的稳像***和方法 | |
RU210449U1 (ru) | Поворотное перископическое устройство наведения линии визирования прибора наблюдения на космический объект при пролете на больших угловых скоростях | |
US3464116A (en) | Four-axis satellite-tracking mount | |
US3448272A (en) | Optical reference apparatus utilizing a cluster of telescopes aimed at a selected group of stars | |
RU2604959C1 (ru) | Теплопеленгатор | |
JP7139089B2 (ja) | 衛星コンステレーション、地上設備および人工衛星 | |
US5389791A (en) | Device for enhancing field of view and reducing image smear in a missile seeker | |
WO2019005840A1 (en) | SKY OBSERVATION SYSTEM THROUGH THE CLOUDS | |
Gapiński et al. | A control of modified optical scanning and tracking head to detection and tracking air targets | |
US3532410A (en) | Theodolite arrangement,particularly for tracking flying objects | |
US3424522A (en) | Stabilized optical system | |
RU2457504C1 (ru) | Способ обзора пространства оптико-электронной системой | |
US5360184A (en) | High-performance, low-cost inertial guidance system | |
US3370460A (en) | Optical-inertial navigation system | |
RU162322U1 (ru) | Теплопеленгатор | |
US3729152A (en) | Inertially stabilized optical system for missiles | |
Hilkert et al. | Development of mirror stabilization line-of-sight rate equations for an unconventional sensor-to-gimbal orientation |