RU2632792C2 - Detection method of inspection of space vehicle - Google Patents

Abstract

FIELD: aviation.

SUBSTANCE: invention relates to the field of observation or tracking of space vehicles and can be used for detection of space vehicles inspection. According to the method, recieve the signals, emitted by the active object, approaching the space vehicle and measure the amplitude of received signals. Perform processing and storage of received signals, compare the amplitude of each next signal with the amplitude of the previous signal. The fact of space vehicle inspection is judged by the transition of the regime of a sequential increase in the amplitude of the received signals to the regime of decreasing the rate of increase in the amplitude of the received signals and their subsequent stabilization at a constant level.

EFFECT: detection of an intended inspection of space vehicle by relatively simple method.

1 cl

Description

Изобретение относится к области средств наблюдения или слежения за полетом космических аппаратов (КА) и может быть использовано для обнаружения инспекции космического аппарата. Примером таких ситуаций может служить сближение с космическим аппаратом с целью выявления его предназначения, оценки технических характеристик или поиска новых технологических решений.The invention relates to the field of monitoring or tracking spacecraft (SC) flight and can be used to detect inspection of a spacecraft. An example of such situations is the approach to the spacecraft in order to identify its purpose, evaluate technical characteristics or search for new technological solutions.

Известно защищенное патентом изобретение - аналог: заявка №95115874/11, МПК B64G 9/00, 1995 год, «Способ селекции космических объектов» (Атнашев А.Б., Атнашев В.Б., Докукин В.Ф., Землянов А.Б., Чуев В.И.), предназначенное для селекции пассивных космических объектов и обнаружения с борта космической станции (КС) фрагментов частиц, движущихся по траекториям опасного сближения. Сущность изобретения заключается в том, что проводят пеленгацию космических объектов, находящихся вблизи КС (в зоне действия пеленгатора). При этом измеряют два параметра: текущее взаимное положение КС и пеленгуемого объекта, а также относительную радиальную скорость. На основании этих данных осуществляют идентификацию космического объекта. К недостаткам способа следует отнести необходимость применения радиолокационной аппаратуры на борту КС, что приводит к увеличению массы и габаритных характеристик КС, а также к увеличению бортовой энергетики.Known invention protected by patent - analogue: application No. 95115874/11, IPC B64G 9/00, 1995, “Method for the selection of space objects” (Atnashev AB, Atnashev VB, Dokukin VF, Zemlyanov A. B., Chuev V.I.), intended for the selection of passive space objects and detection from the space station (SC) of fragments of particles moving along the trajectories of a dangerous approach. The essence of the invention lies in the fact that they conduct direction finding of space objects located near the CS (in the area of the direction finder). In this case, two parameters are measured: the current relative position of the CS and the bearing to be detected, as well as the relative radial velocity. Based on these data, a space object is identified. The disadvantages of the method include the need to use radar equipment onboard the CS, which leads to an increase in the mass and overall characteristics of the CS, as well as to an increase in onboard power.

Известно защищенное патентом изобретение - аналог: заявка №2008133984/09, МПК B64G 4/00, 2007 год, «Устройство контроля относительного(ых) положения(ий) путем измерений мощности для космического аппарата группы космических аппаратов при полете строем», предназначенное для управления космическими аппаратами при их перемещении строем. Устройство осуществляет контроль относительных положений космических аппаратов по отношению друг к другу и содержит:Known invention protected by patent - analogue: application No. 2008133984/09, IPC B64G 4/00, 2007, "A device for monitoring the relative position (s) by measuring power for a spacecraft of a group of spacecraft during flight operation", designed to control spacecraft during their movement in formation. The device monitors the relative positions of spacecraft in relation to each other and contains:

- комплекс, по меньшей мере, из трех приемоизлучающих антенн, установленных на, по меньшей мере, трех сторонах разного направления относительно данного космического аппарата, и способных излучать/принимать радиочастотные сигналы;- a complex of at least three transceiving antennas mounted on at least three sides of different directions relative to the spacecraft, and capable of emitting / receiving radio frequency signals;

- средства измерения, предназначенные для определения мощности сигналов, принимаемых каждой из антенн, и выдачи совокупностей мощностей, каждая из которых связана с одним из космических аппаратов группы, расположенных вокруг данного космического аппарата;- measuring instruments designed to determine the power of the signals received by each of the antennas, and to issue sets of powers, each of which is associated with one of the spacecraft of the group located around the spacecraft;

- запоминающие средства, предназначенные для хранения совокупностей картографических данных, каждая из которых характеризует нормализованные мощности сигналов, принятых каждой из антенн в зависимости от выбранных направлений передачи;- storage means designed to store sets of cartographic data, each of which characterizes the normalized power of the signals received by each of the antennas depending on the selected transmission directions;

- средства обработки, предназначенные для сравнения каждой совокупности мощностей, выдаваемой средствами измерения, с совокупностями хранящихся картографических данных.- processing tools designed to compare each set of capacities issued by measuring instruments with the totality of stored cartographic data.

В результате работы устройства определяется каждое из направлений передачи сигналов, излучаемых другими космическими аппаратами группы по отношению к системе координат, привязанной к данному космическому аппарату. Техническим результатом использования данного способа является обеспечение позиционирования группы космических аппаратов относительно друг друга с точностью, необходимой для совместного выполнения задания. К недостаткам устройства следует отнести необходимость размещения на борту КА радиопередающей аппаратуры, что увеличивает массу и габаритные характеристики космического аппарата и требует дополнительных затрат бортовой энергетики.As a result of the operation of the device, each of the directions of the transmission of signals emitted by other spacecraft of the group is determined with respect to the coordinate system attached to this spacecraft. The technical result of using this method is to ensure the positioning of a group of spacecraft relative to each other with the accuracy necessary for the joint execution of the task. The disadvantages of the device include the need to place on board the spacecraft radio transmitting equipment, which increases the mass and overall characteristics of the spacecraft and requires additional costs of onboard power.

Известен описанный в заявка №2015129373/11(045378), МПК B64G 3/00, 2015 г., «Способ обнаружения преднамеренного сближения активного объекта с космическим аппаратом» (авторы: Яковлев М.В., Яковлева Т.М., Яковлев Д.М.), согласно которому принимают сигналы, излучаемые активным объектом, измеряют амплитуду принимаемых сигналов, выполняют обработку и запоминание принимаемых сигналов. Амплитуду каждого очередного сигнала сравнивают с амплитудой предыдущего сигнала, а сближение активного объекта с космическим аппаратом определяют по непрерывной последовательности сигналов с нарастающей амплитудой.Known described in the application No. 2015129373/11 (045378), IPC B64G 3/00, 2015, “A method for detecting intentional proximity of an active object to a spacecraft” (authors: Yakovlev MV, Yakovleva TM, Yakovlev D .M.), According to which the signals emitted by the active object are received, the amplitude of the received signals is measured, processing and storing of the received signals is performed. The amplitude of each next signal is compared with the amplitude of the previous signal, and the approach of the active object to the spacecraft is determined by a continuous sequence of signals with increasing amplitude.

Целью предлагаемого изобретения является обнаружение инспекции космического аппарата.The aim of the invention is the detection of inspection of the spacecraft.

Указанная цель достигается в заявляемом способе обнаружения инспекции космического аппарата, согласно которому принимают сигналы, излучаемые активным объектом, сближающимся с космическим аппаратом, измеряют амплитуду принимаемых сигналов, выполняют обработку и запоминание принимаемых сигналов, сравнивают амплитуду каждого очередного сигнала с амплитудой предыдущего сигнала. Инспекцию космического аппарата определяют по переходу режима последовательного увеличения амплитуды принимаемых сигналов к режиму снижения скорости нарастания амплитуды принимаемых сигналов и последующей их стабилизации на постоянном уровне.This goal is achieved in the inventive method for detecting inspection of a spacecraft, according to which the signals emitted by an active object approaching the spacecraft are received, the amplitude of the received signals is measured, the processing and storage of the received signals are performed, the amplitude of each next signal is compared with the amplitude of the previous signal. The inspection of the spacecraft is determined by the transition of the mode of successively increasing the amplitude of the received signals to the mode of decreasing the slew rate of the amplitude of the received signals and their subsequent stabilization at a constant level.

Обоснование реализуемости заявляемого способа заключается в следующем. Для выявления целевого предназначения космического аппарата, оценки его технических характеристик или поиска новых технологических решений необходимо детальное рассмотрение аппарата с небольшого расстояния. Поэтому инспектирующий активный объект должен обладать системой самонаведения, которая сначала обеспечивает предварительное сближение с космическим аппаратом, а затем подлет на минимально допустимое расстояние. На первом этапе активный объект движется с достаточно высокой скоростью, и амплитуда принимаемых сигналов монотонно нарастает. По мере приближения к инспектируемому космическому аппарату скорость движения активного объекта снижается, и соответственно постепенно снижается скорость нарастания амплитуды принимаемых сигналов. Подлет на минимально допустимое расстояние выполняется с особой осторожностью, поскольку инспекция не предполагает нарушения нормального функционирования инспектируемого космического аппарата. При этом расстояние между инспектирующим активным объектом и инспектируемым космическим аппаратом поддерживается приблизительно постоянным, поэтому амплитуда сигналов, принимаемых на космическом аппарате в процессе проведения инспекции, стабилизируется и остается практически постоянной.The rationale for the feasibility of the proposed method is as follows. To identify the purpose of the spacecraft, evaluate its technical characteristics or search for new technological solutions, a detailed examination of the spacecraft from a short distance is necessary. Therefore, the inspecting active object must have a homing system, which first provides a preliminary approach to the spacecraft, and then approaches the minimum allowable distance. At the first stage, the active object moves at a sufficiently high speed, and the amplitude of the received signals monotonically increases. As you approach the inspected spacecraft, the speed of the active object decreases, and accordingly, the rate of increase in the amplitude of the received signals decreases gradually. The approach to the minimum permissible distance is carried out with extreme caution, since the inspection does not imply a violation of the normal functioning of the inspected spacecraft. At the same time, the distance between the inspecting active object and the inspected spacecraft is kept approximately constant, therefore the amplitude of the signals received on the spacecraft during the inspection is stabilized and remains almost constant.

Таким образом, работоспособность заявляемого способа не вызывает сомнений.Thus, the efficiency of the proposed method is not in doubt.

Claims (1)

Способ обнаружения инспекции космического аппарата, согласно которому принимают сигналы, излучаемые активным объектом, сближающимся с космическим аппаратом, измеряют амплитуду принимаемых сигналов, выполняют обработку и запоминание принимаемых сигналов, сравнивают амплитуду каждого очередного сигнала с амплитудой предыдущего сигнала, причем инспекцию космического аппарата определяют по переходу режима последовательного увеличения амплитуды принимаемых сигналов к режиму снижения скорости нарастания амплитуды принимаемых сигналов и последующей их стабилизации на постоянном уровне.A method for detecting inspection of a spacecraft, according to which the signals emitted by an active object approaching the spacecraft are received, the amplitude of the received signals is measured, the processing and storage of the received signals are performed, the amplitude of each next signal is compared with the amplitude of the previous signal, and the inspection of the spacecraft is determined by the transition of the mode successively increasing the amplitude of the received signals to the mode of decreasing the slew rate of the amplitude of the received signal s and their subsequent stabilization at a constant level.