RU2705031C2 - Method of construction of a satellite system of continuous global survey of the near-space - Google Patents

Method of construction of a satellite system of continuous global survey of the near-space Download PDF

Info

Publication number
RU2705031C2
RU2705031C2 RU2017146653A RU2017146653A RU2705031C2 RU 2705031 C2 RU2705031 C2 RU 2705031C2 RU 2017146653 A RU2017146653 A RU 2017146653A RU 2017146653 A RU2017146653 A RU 2017146653A RU 2705031 C2 RU2705031 C2 RU 2705031C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tier
satellites
orbits
space
spherical layer
Prior art date
Application number
RU2017146653A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017146653A (en
RU2017146653A3 (en
Inventor
Юрий Николаевич Разумный
Олег Евгеньевич Самусенко
Нам Куи Нгуен
Владимир Юрьевич Разумный
Сергей Алексеевич Купреев
Константин Сергеевич Федяев
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
Priority to RU2017146653A priority Critical patent/RU2705031C2/en
Publication of RU2017146653A publication Critical patent/RU2017146653A/en
Publication of RU2017146653A3 publication Critical patent/RU2017146653A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2705031C2 publication Critical patent/RU2705031C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

FIELD: astronautics.
SUBSTANCE: invention relates to construction of single or multi-tier satellite systems (SS) for a continuous global survey of the near-space with given multiplicity and periodicity. Survey area of the SS is a spherical layer of the near-space. Method includes the placing of observation satellites into orbits, at least one of the tiers, of which the lower one is located below the lower one, and the upper one above the upper boundaries of the given spherical layer. Layer is conventionally divided into upper and lower zones of control, and (in the case of two-tier SS), lower-tier satellites survey the upper, and upper-tier satellites the lower control zone. Parameters of an optimal one or two-tier SS are chosen from the condition of the minimum of the total characteristic speed required for launching satellites into orbits of the upper, or only the lower, or both tiers.
EFFECT: technical result is the creation by SS of continuous global review of the specified near-space with minimal energy costs for its construction.
3 cl, 6 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к построению спутниковых систем (СС) мониторинга околоземного космического пространства, в частности - для обнаружения и слежения за полетом различных космических объектов, движущихся в области, простирающейся от низких околоземных орбит (порядка 1000 км) до орбит с высотами порядка высоты геостационарной орбиты (около 36000 км).The invention relates to the construction of satellite systems (SS) for monitoring near-Earth space, in particular for detecting and tracking the flight of various space objects moving in an area extending from low near-Earth orbits (about 1000 km) to orbits with heights of the order of the height of the geostationary orbit ( about 36,000 km).

Подобные СС могут содержать спутники наблюдения на орбитах как одного, так нескольких разных высотных диапазонов, взаимодействующие друг с другом и с наземным сегментом системы мониторинга.Such SSs may contain observation satellites in orbits of one or several different altitude ranges that interact with each other and with the ground segment of the monitoring system.

Уровень техникиState of the art

В патенте RU 2568291 С1, 20.11.2015 [1] построена система глобального мониторинга параметров состояния многопараметрических объектов (наземных, воздушных и др.), содержащая группировку спутников - ретрансляторов на геостационарной орбите и спутники наблюдения на более низких орбитах.In patent RU 2568291 C1, November 20, 2015 [1] a global monitoring system for the state parameters of multi-parameter objects (ground, air, etc.) is constructed, containing a group of satellites - repeaters in a geostationary orbit and observation satellites in lower orbits.

Патент RU 2570009 С1, 10.12.2015 [2] характеризует СС предупреждения об опасных ситуациях в околоземном космическом пространстве и на Земле, в которую включены, как фрагменты, спутники навигационных, телекоммуникационных, мониторинговых и других систем, собирающие разнородную информацию из различных областей пространства, обрабатываемую как в космическом, так и на наземном сегменте.Patent RU 2570009 C1, 12/10/2015 [2] describes SS warning of dangerous situations in near-Earth outer space and on Earth, which includes fragments, satellites of navigation, telecommunication, monitoring and other systems that collect heterogeneous information from different areas of space, processed both in the space and on the ground segment.

Орбитальное построение СС наблюдения (как и других СС) в настоящее время рассматривается как задача их оптимального баллистического проектирования, т.е. выбора числа спутников, вида и структуры их орбит, распределения спутников на орбитах и (плоскостей) орбит в пространстве - по минимуму некоторого критерия, выражающего, например, затраты на построение и поддержание функционирования СС. При этом налагаются определенные ограничения, в частности - требование обеспечения непрерывного глобального (l - кратного, τ - периодичного) обзора областей (слоев) околоземного космического пространства при помощи бортовой аппаратуры с заданными полями обзора (θ), дальностью действия, с учетом условий засветки или тени и т.д.The orbital construction of SS observations (as well as other SSs) is currently considered as the task of their optimal ballistic design, i.e. the choice of the number of satellites, the type and structure of their orbits, the distribution of satellites in orbits and (planes) of orbits in space - at least some criterion expressing, for example, the cost of building and maintaining the functioning of the SS. At the same time, certain restrictions are imposed, in particular, the requirement to ensure a continuous global (l-fold, τ-periodic) survey of regions (layers) of near-Earth space using on-board equipment with specified fields of view (θ), range, taking into account the conditions of illumination or shadows etc.

Математические аспекты оптимального баллистического проектирования СС изложены, например, в источнике: МАШИНОСТРОЕНИЕ. Энциклопедия в 40 томах. Под ред. акад. К.В. Фролова. Том IV-22. Ракетно-космическая техника. Книга 1. М., «Машиностроение». 2012. Глава 2.5. Спутниковые системы (под ред. Ю.Н. Разумного), с. 180-183 [3].The mathematical aspects of the optimal ballistic design of the SS are described, for example, in the source: MECHANICAL ENGINEERING. Encyclopedia in 40 volumes. Ed. Acad. K.V. Frolova. Volume IV-22. Space rocket technology. Book 1. M., "Engineering". 2012. Chapter 2.5. Satellite systems (under the editorship of Yu.N. Razumny), p. 180-183 [3].

Оптимальному построению известных СС в патентах [1], [2] уделено недостаточно внимания, причем задача их оптимизации может быть достаточно сложной (по нескольким критериям), нерегулярной и не всегда строго обоснованной.The optimal construction of known SSs in patents [1], [2] is not given enough attention, and the task of optimizing them can be quite complicated (according to several criteria), irregular and not always strictly justified.

Часто минимизируют число (N) спутников в СС, но для СС наблюдения это оправдано лишь для низких орбит с большим числом спутников - с ростом высот орбит уменьшается требуемое число спутников (при достаточной дальности и ширине (θ) поля обзора их аппаратуры наблюдения), но заметно возрастают затраты характеристической скорости (Vхар), так что критерий N→min не вполне обоснован (не универсален).The number of satellites (N) in the SS is often minimized, but for SS observations this is justified only for low orbits with a large number of satellites - with increasing orbit heights, the required number of satellites decreases (with a sufficient range and width (θ) of the field of view of their observation equipment), but the costs of the characteristic speed increase significantly (V char ), so the criterion N → min is not entirely justified (not universal).

Достаточно широким классом СС, полезных с практической точки зрения и удобных для их оптимизации, являются многоярусные СС. При этом ярусом считается множество орбит с близкими или равными высотами (большими полуосями) и наклонениями орбит спутников. Плоскости орбит, как правило, разнесены (например, равномерно) по долготе восходящего узла.A sufficiently wide class of SSs, useful from a practical point of view and convenient for their optimization, are multi-tiered SSs. In this case, a tier is a set of orbits with close or equal heights (large semi-axes) and inclinations of the orbits of the satellites. Orbital planes, as a rule, are spaced (for example, uniformly) in the longitude of the ascending node.

Способ построения многоярусной СС, где каждому ярусу соответствует своя область обслуживания, представлен в патенте RU 2535760 С1, 20.12.2014 [4].A method of constructing a multi-tiered SS, where each tier has its own service area, is presented in patent RU 2535760 C1, 12.20.2014 [4].

Построение двухъярусной СС обзора околоземного космического пространства, близкой по структуре к предлагаемой в настоящем изобретении, описано в пат.US 8511614 В2, 20.08.2013 [5]. В этой СС спутники наблюдения размещают на нижнем (высота ≈ 400 км) и верхнем (≈1400-1600 км) ярусах (ретроградных солнечно-синхронных орбитах с наклонением i ≈ 82°), причем с нижнего яруса спутники наблюдают космические объекты, находящиеся выше этого яруса, а с верхнего яруса - космические объекты, находящиеся ниже верхнего яруса.The construction of a two-tier SS survey of near-Earth outer space, similar in structure to that proposed in the present invention, is described in US Pat. No. 8511614 B2, 08/20/2013 [5]. In this SS, observation satellites are located on the lower (altitude ≈ 400 km) and upper (≈1400-1600 km) tiers (retrograde solar-synchronous orbits with an inclination i ≈ 82 °), and from the lower tier satellites observe space objects located above this tier, and from the upper tier - space objects located below the upper tier.

СС имеет специальное назначение: наблюдать объекты на фоне Земли, на освещенном Солнцем Земном фоне и на фоне Космоса. Ввиду этого не преследуется задача глобального мониторинга обширного (толщиной ≈ 10000…40000 км) сферического слоя околоземного пространства, а задача оптимизации может быть решена минимизацией числа N спутников.SS has a special purpose: to observe objects on the background of the Earth, on the Earth illuminated by the Sun and on the background of the Cosmos. In view of this, the task of global monitoring is not pursued for the vast (≈10,000 ... 40,000 km thick) spherical layer of near-Earth space, and the optimization problem can be solved by minimizing the number of N satellites.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей настоящего изобретения является разработка достаточно общего метода построения СС непрерывного глобального обзора околоземного космического пространства в виде сферического слоя, охватывающего обширную область от низких до геостационарных орбит, в которой могут находиться как постоянно присутствующие (спутники, мусор и др.), так и пролетные (крупные метеориты, кометы и т.п.) объекты.The objective of the present invention is the development of a fairly general method for constructing a continuous continuous global survey of near-Earth space SS in the form of a spherical layer covering a vast area from low to geostationary orbits, which can contain both constantly present (satellites, debris, etc.) and transit ( large meteorites, comets, etc.) objects.

Техническим результатом изобретения является построение СС непрерывного глобального обзора указанного околоземного космического пространства с минимальными энергетическими затратами.The technical result of the invention is the construction of a continuous continuous global survey of the indicated near-Earth outer space with minimal energy costs.

Решение поставленной задачи, с получением указанного технического результата достигается тем, что предлагаемый способ построения СС непрерывного глобального обзора заданного сферического слоя околоземного космического пространства с заданными кратностью и периодичностью, включает выведение спутников на орбиты по меньшей мере одного из ярусов, причем нижний ярус расположен под нижней границей указанного сферического слоя, а верхний ярус - над верхней границей указанного сферического слоя, ориентирование бортовой спутниковой аппаратуры наблюдения с одинаковыми полями и достаточной дальностью обзора в сторону обозреваемого сферического слоя так, чтобы спутники нижнего яруса обозревали верхнюю, а спутники верхнего яруса - нижнюю зоны контроля, на которые условно разделен промежуточной сферической поверхностью указанный сферический слой, при этом определяют параметры орбитального построения СС из условия минимума суммарной характеристической скорости, требуемой для выведения спутников в их рабочие точки на орбитах только верхнего, или только нижнего, или одновременно обоих - ярусов при заданных ограничениях на параметры орбит в каждом ярусе, а количество (один или два) и вид (верхний или нижний) ярусов выбирают по наименьшему из трех значений указанной минимальной суммарной характеристической скорости.The solution of this problem, with the receipt of the specified technical result is achieved by the fact that the proposed method for constructing a continuous continuous global survey of a given spherical layer of near-Earth outer space with specified multiplicity and periodicity includes launching satellites into the orbits of at least one of the tiers, the lower tier being located below the lower the boundary of the specified spherical layer, and the upper tier - above the upper boundary of the specified spherical layer, the orientation of the onboard satellite observation tours with the same fields and a sufficient viewing range in the direction of the observed spherical layer so that the lower tier satellites survey the upper tier and the upper tier satellites survey the lower control zone, into which the spherical layer is conventionally divided by an intermediate spherical surface, while determining the SS orbital construction parameters from the condition of a minimum of the total characteristic speed required to launch the satellites to their operating points in the orbits of only the top, or only the bottom, or at the same time of both of the tiers under given restrictions on the parameters of the orbits in each tier, and the number (one or two) and the type (upper or lower) of tiers are selected according to the smallest of the three values of the indicated minimum total characteristic speed.

Предпочтительно, при построении СС орбиты спутников каждого k-ого яруса (k = 1,2) приняты круговыми, с одинаковыми высотой и наклонением, их плоскости разнесены равномерно по долготе восходящего узла, а параметрами орбитального построения системы служат: Nk - число спутников в ярусе, Pk - число плоскостей их орбит и Fk ∈ [0, Рk - 1] - коэффициент расфазировки спутников в соседних плоскостях.Preferably, when constructing the SS, the orbits of the satellites of each k-tier (k = 1,2) are circular, with the same height and inclination, their planes are spaced evenly along the longitude of the ascending node, and the parameters of the orbital construction of the system are: N k is the number of satellites in tier, P k is the number of planes of their orbits and F k ∈ [0, P k - 1] is the dephasing coefficient of satellites in neighboring planes.

Предпочтительно, орбиты спутников верхнего яруса располагают на высоте не менее высоты геостационарной орбиты, а орбиты спутников нижнего яруса - на высоте не менее 300 км (из условий длительного существования, с учетом торможения атмосферой).Preferably, the orbits of the satellites of the upper tier are located at a height not less than the height of the geostationary orbit, and the orbits of the satellites of the lower tier are at a height of at least 300 km (from conditions of long-term existence, taking into account atmospheric drag).

Сущность изобретения можно пояснить следующим образом.The invention can be explained as follows.

Во-первых, для выбора орбитального построения СС используется общий и достаточно простой критерий затрат: характеристическая скорость, требуемая для выведения спутников на их рабочие орбиты.Firstly, to select the orbital construction of the SS, a common and fairly simple cost criterion is used: the characteristic speed required to launch the satellites into their working orbits.

Во-вторых, при современном уровне характеристик аппаратуры наблюдения (в т.ч. ее большой дальности при достаточно широких полях обзора) целесообразно максимально удалять от спутников наблюдения подконтрольные им зоны, уменьшая тем самым потребное число спутников, покрывающих эти зоны.Secondly, at the current level of characteristics of the monitoring equipment (including its long range with wide enough field of view), it is advisable to remove the zones under their control from the satellites, thereby reducing the required number of satellites covering these zones.

Перечень фигурList of figures

Сущность предлагаемого изобретения поясняется нижеследующим детальным примером его осуществления с прилагаемыми чертежами, на которых изображены:The essence of the invention is illustrated by the following detailed example of its implementation with the accompanying drawings, which depict:

Фиг. 1 - схема построения СС непрерывного глобального обзора околоземного космического пространства.FIG. 1 is a diagram for constructing an SS continuous global overview of near-Earth space.

Фиг. 2 - структура двухъярусной СС.FIG. 2 - structure of a two-tier SS.

Фиг. 3 - зависимость энергетики ΣV построения СС от высоты верхнего яруса НU FIG. 3 - the dependence of the energy ΣV building SS on the height of the upper tier N U

при: l=1, H1=10000 км, H2=40000 км, β=35°, D=60000 км, HL=500 км.with: l = 1, H 1 = 10000 km, H 2 = 40,000 km, β = 35 °, D = 60,000 km, H L = 500 km.

Фиг. 4 - зависимость энергетики ΣV построения СС от высоты нижнего яруса HL FIG. 4 - the dependence of the energy ΣV building SS on the height of the lower tier H L

при: l=1, Н1=10000, Н2=40000 км, β=35°, D=60000 км, HU=61000 кмat: l = 1, Н 1 = 10000, Н 2 = 40,000 km, β = 35 °, D = 60,000 km, H U = 61,000 km

Фиг. 5 - то жеFIG. 5 is the same

при: l=1, H1=10000, Н2=40000 км, β=35°, D=60000 км, HU=65000 кмat: l = 1, H 1 = 10000, H 2 = 40,000 km, β = 35 °, D = 60,000 km, H U = 65,000 km

Фиг. 6 - то жеFIG. 6 is the same

при: l=1, H1=10000, Н2=40000 км, β=35°, D=60000 км, HU=69000 кмat: l = 1, H 1 = 10000, H 2 = 40,000 km, β = 35 °, D = 60,000 km, H U = 69,000 km

Лучший вариант осуществления изобретенияThe best embodiment of the invention

Способ согласно изобретению включает построение СС, содержащей один или два яруса: нижний: 1, 2, … N1, и верхний: 1', 2', … N2 - спутников наблюдения, снабженных единообразной аппаратурой с одинаковыми полями (2β) и достаточной дальностью (D) обзора (принятой здесь равной 60000 км), причем нижний ярус расположен под нижней границей H1 обозреваемого сферического слоя, а верхний - над верхней границей H2. Сферический слой условно разделен промежуточной сферической поверхностью (Н0) на нижнюю и верхнюю зоны контроля, так что спутники нижнего яруса СС обозревают верхнюю, а спутники верхнего яруса - нижнюю зоны контроля (см. фиг. 1, 2).,The method according to the invention includes the construction of an SS containing one or two tiers: the lower: 1, 2, ... N 1 , and the upper: 1 ', 2', ... N 2 - observation satellites equipped with uniform equipment with the same fields (2β) and sufficient range (D) of the survey (accepted here equal to 60,000 km), and the lower tier is located under the lower boundary H 1 of the observed spherical layer, and the upper - above the upper boundary of H 2 . The spherical layer is conditionally divided by an intermediate spherical surface (H 0 ) into the lower and upper control zones, so that the satellites of the lower tier of the SS overlook the upper one, and the satellites of the upper tier - the lower control zone (see Fig. 1, 2).,

В этой СС обеспечены заданные кратность (здесь l=1) и периодичность обзора сферического слоя, при этом параметры орбитального построения СС получаются из условия минимума суммарной характеристической скорости (V Σ хар → min), требуемой для выведения спутников в их рабочие точки на орбитах верхнего и нижнего ярусов.In this SS, the given multiplicity (here l = 1) and the periodicity of the spherical layer survey are provided, and the parameters of the orbital construction of the SS are obtained from the condition of the minimum of the total characteristic speed (V Σ char → min) required to bring the satellites to their operating points in the orbits of the upper and lower tiers.

Орбитальное построение каждого k-ого яруса СС можно кратко характеризовать четверкой: Wk≡Nkk/Fk/ik - так наз. параметров Уолкера (J. Walker) и наклонением ik. Для полноты следует добавить: H1, Н2 - высоты нижней и верхней границы обозреваемого сферического слоя, а также HL, НU - высоты круговых орбит спутников нижнего и верхнего ярусов. Ясно, что HL<H1<H2U. Это можно обозначить четверкой

Figure 00000001
≡HL/H12U/.The orbital construction of each kth tier of the SS can be briefly characterized by four: W k ≡N k / Р k / F k / i k - the so-called. Walker parameters and inclination i k . For completeness, it should be added: H 1 , H 2 - the heights of the lower and upper boundaries of the observed spherical layer, as well as H L , Н U - the heights of the circular orbits of the lower and upper tier satellites. It is clear that H L <H 1 <H 2 <H U. This can be denoted by four
Figure 00000001
≡H L / H 1 / H 2 / N U /.

Если СС имеет только один ярус, то можно условно положить:

Figure 00000001
≡0/H12U (только верхний ярус) или
Figure 00000001
≡HL/H1/H2/0 (только нижний ярус).If the SS has only one tier, then we can conditionally put:
Figure 00000001
≡0 / H 1 / N 2 / N U (only the upper tier) or
Figure 00000001
≡H L / H 1 / H 2/0 (only the lower tier).

Решение задачи оптимизации СС состоит в определении оптимального w=(w1, w2) при заданном Н (при одном ярусе одна из wk - условно нулевая). Все множество оптимальных СС можно символически представить в виде графика {W,

Figure 00000001
}, где все параметры в скобках считаются оптимальными.The solution to the SS optimization problem consists in determining the optimal w = (w 1 , w 2 ) for a given H (for one tier, one of w k is conditionally zero). The whole set of optimal SSs can be symbolically represented in the form of a graph {W,
Figure 00000001
}, where all parameters in brackets are considered optimal.

Проектно-баллистические исследования описанной выше СС обзора выявляют области {W,

Figure 00000001
}, где наилучшими из оптимальных СС являются та или иная одноярусная СС или двухъярусная СС (см. фиг. 3-6). На графиках обозначено:Ballistic design studies of the SS survey described above reveal areas {W,
Figure 00000001
}, where the best of the optimal SSs are one or another single-tier SS or two-tier SS (see Fig. 3-6). The graphs indicate:

ΣV11 - суммарная характеристическая скорость (энергетика) 2-ярусной системы.ΣV 11 - total characteristic speed (power) of a 2-tier system.

ΣV10 - суммарная характеристическая скорость (энергетика) 1-ярусной системы (только верхний ярус).ΣV 10 - total characteristic speed (power) of a 1-tier system (only the upper tier).

ΣV01 - суммарная характеристическая скорость (энергетика) 1-ярусной системы (только нижний ярус). Значения ΣV на всех графиках даны в км/с.ΣV 01 - total characteristic speed (power) of a 1-tier system (only the lower tier). ΣV values on all graphs are given in km / s.

Характерной особенностью оптимальной двухъярусной СС является наличие всего двух спутников наблюдения в верхнем ярусе: w2=2/1/0/i2 при больших высотах этого яруса: НU=40000…60000 км. При этом высота нижнего яруса может меняться в широком диапазоне, например: HL=300…3000 км.A characteristic feature of an optimal two-tier SS is the presence of only two observation satellites in the upper tier: w 2 = 2/1/0 / i 2 at high altitudes of this tier: N U = 40,000 ... 60,000 km. In this case, the height of the lower tier can vary over a wide range, for example: H L = 300 ... 3000 km.

Оптимальные СС с одним нижним ярусом тяготеют к низким орбитам, а оптимальные СС с одним верхним ярусом - к высоким (≥ 60000 км).Optimal SSs with one lower tier tend to low orbits, and optimal SSs with one upper tier tend to high (≥ 60,000 km).

Орбиты спутников нижнего яруса располагают на высоте не менее 300 км, где аэродинамическое торможение достаточно слабо. Количество спутников на нижнем ярусе типично N1≈70…80 - при таком же (или вдвое меньшем) числе плоскостей орбит P1.The orbits of the lower tier satellites are located at an altitude of at least 300 km, where aerodynamic drag is weak enough. The number of satellites on the lower tier is typically N 1 ≈70 ... 80 - with the same (or half as many) number of orbital planes P 1 .

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Для осуществления предлагаемого изобретения не требуется принципиально новых разработок в области ракетно-космической техники; здесь могут быть использованы традиционные и хорошо апробированные средства и методы, типичные для спутниковых систем.To implement the present invention does not require fundamentally new developments in the field of rocket and space technology; traditional and well-tested tools and techniques typical of satellite systems can be used here.

Claims (3)

1. Способ построения спутниковой системы непрерывного глобального обзора заданного сферического слоя околоземного космического пространства с заданными кратностью и периодичностью, включающий выведение спутников наблюдения на орбиты, по меньшей мере, одного из ярусов, причем нижний ярус расположен под нижней границей указанного сферического слоя, а верхний ярус - над верхней границей указанного сферического слоя, ориентирование бортовой спутниковой аппаратуры наблюдения с одинаковыми полями и достаточной дальностью обзора в сторону обозреваемого сферического слоя так, чтобы спутники нижнего яруса обозревали верхнюю, а спутники верхнего яруса - нижнюю зоны контроля, на которые условно разделен промежуточной сферической поверхностью указанный сферический слой, при этом определяют параметры орбитального построения спутниковой системы из условия минимума суммарной характеристической скорости, требуемой для выведения спутников в их рабочие точки на орбитах только верхнего, или только нижнего, или одновременно обоих ярусов при заданных ограничениях на параметры орбит в каждом ярусе, а количество (один или два) и вид (верхний или нижний) ярусов выбирают по наименьшему из трех значений указанной минимальной суммарной характеристической скорости.1. A method of constructing a satellite-based system for continuous global viewing of a given spherical layer of near-Earth space with predetermined multiplicity and frequency, including launching observation satellites into the orbits of at least one of the tiers, the lower tier being located below the lower boundary of the specified spherical layer and the upper tier - above the upper boundary of the specified spherical layer, the orientation of the onboard satellite observation equipment with the same fields and a sufficient viewing range in the sides of the observed spherical layer so that the satellites of the lower tier overlook the upper one, and the satellites of the upper tier - the lower control zone into which the spherical layer is conventionally divided by the intermediate spherical surface, and the parameters of the orbital construction of the satellite system are determined from the condition of the minimum of the total characteristic speed required to derive satellites to their operating points in the orbits of only the upper, or only the lower, or both tiers at the same time with given restrictions on the parameters of bit in each tier, and the number (one or two) and the type (upper or lower) tiers are selected according to the smallest of the three values of the specified minimum total characteristic speed. 2. Способ построения спутниковой системы по п. 1, отличающийся тем, что орбиты спутников каждого k-го яруса (k=1,2) - круговые, одинаковых высоты и наклонения, их плоскости разнесены равномерно по долготе восходящего узла, а параметрами орбитального построения служат: Nk - число спутников в k-ом ярусе, Pk - число плоскостей их орбит и Fk∈[0, Pk-1] - коэффициент расфазировки спутников в соседних плоскостях.2. A method of constructing a satellite system according to claim 1, characterized in that the orbits of the satellites of each k-tier (k = 1,2) are circular, of the same height and inclination, their planes are spaced evenly along the longitude of the ascending node, and the orbital construction parameters serve: N k is the number of satellites in the kth tier, P k is the number of planes of their orbits and F k ∈ [0, P k -1] is the dephasing coefficient of satellites in neighboring planes. 3. Способ построения спутниковой системы по п. 1 или 2, отличающийся тем, что орбиты спутников верхнего яруса располагают на высоте не менее высоты геостационарной орбиты, а орбиты спутников нижнего яруса - на высоте не менее 300 км.3. A method of constructing a satellite system according to claim 1 or 2, characterized in that the orbits of the satellites of the upper tier are located at a height not less than the height of the geostationary orbit, and the orbits of the satellites of the lower tier are at least 300 km high.
RU2017146653A 2017-12-28 2017-12-28 Method of construction of a satellite system of continuous global survey of the near-space RU2705031C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146653A RU2705031C2 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Method of construction of a satellite system of continuous global survey of the near-space

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146653A RU2705031C2 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Method of construction of a satellite system of continuous global survey of the near-space

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017146653A RU2017146653A (en) 2019-06-28
RU2017146653A3 RU2017146653A3 (en) 2019-07-17
RU2705031C2 true RU2705031C2 (en) 2019-11-01

Family

ID=67209753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017146653A RU2705031C2 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Method of construction of a satellite system of continuous global survey of the near-space

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2705031C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080081556A1 (en) * 2006-10-03 2008-04-03 Raytheon Company System and method for observing a satellite using a satellite in retrograde orbit
US8240611B2 (en) * 2009-08-26 2012-08-14 Raytheon Company Retro-geo spinning satellite utilizing time delay integration (TDI) for geosynchronous surveillance
US8511614B2 (en) * 2010-03-22 2013-08-20 Raytheon Company Satellite system providing optimal space situational awareness
RU2568291C1 (en) * 2014-04-29 2015-11-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации System of global real time monitoring of state parameters of multivariate objects
RU2570009C1 (en) * 2014-08-06 2015-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт машиностроения" (ФГУП ЦНИИмаш) Warning of danger in near-earth space and on earth and acs to this end

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080081556A1 (en) * 2006-10-03 2008-04-03 Raytheon Company System and method for observing a satellite using a satellite in retrograde orbit
US8240611B2 (en) * 2009-08-26 2012-08-14 Raytheon Company Retro-geo spinning satellite utilizing time delay integration (TDI) for geosynchronous surveillance
US8511614B2 (en) * 2010-03-22 2013-08-20 Raytheon Company Satellite system providing optimal space situational awareness
RU2568291C1 (en) * 2014-04-29 2015-11-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации System of global real time monitoring of state parameters of multivariate objects
RU2570009C1 (en) * 2014-08-06 2015-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт машиностроения" (ФГУП ЦНИИмаш) Warning of danger in near-earth space and on earth and acs to this end

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МАШИНОСТРОЕНИЕ. Энциклопедия в 40 томах. Под ред. акад. К.В.Фролова. Том IV-22. Ракетно-космическая техника. Книга 1. М., "Машиностроение". 2012. Глава 2.5. Спутниковые системы (под ред. Ю.Н. Разумного), с.180-183. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017146653A (en) 2019-06-28
RU2017146653A3 (en) 2019-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lorenz et al. Dragonfly: A rotorcraft lander concept for scientific exploration at Titan
Sims et al. V8 leveraging for interplanetary missions: Multiple-revolution orbit techniques
Barnes et al. AVIATR—Aerial vehicle for in-situ and airborne titan reconnaissance: A Titan airplane mission concept
Lau et al. Accessibility of near-earth asteroids
Tomme et al. Balloons in Today's Military? An Introduction to the Near-Space Concept.
RU2705031C2 (en) Method of construction of a satellite system of continuous global survey of the near-space
RU2705027C2 (en) Satellite system of continuous global survey of the near-space
Nishimura et al. Feasibility studies of “polar patrol balloon”
RU2705029C2 (en) Method of supporting the operation of a satellite system of continuous global survey of the near-space
Lowman Jr Geologic orbital photography: Experience from the Gemini Program
Ronne Ronne Antarctic Research Expedition 1946-1948
Demidov et al. Antarctica as a testing ground for manned missions to the Moon and Mars
Staehle et al. Multiplying Mars lander opportunities with MarsDROP microlanders
RU2670081C1 (en) Method for observing earth surface from space
RU2705028C2 (en) Method of supporting the operation of a satellite system of continuous global survey of the near-space
RU2775095C1 (en) Method for viewing the geostationary region for detecting and observing space debris from a spacecraft
Chao Semiautonomous stationkeeping of geosynchronous satellites
Valentela How space technologies can address the impact of climate change on aeronautic and the aviation
Swan et al. Martian landing sites for the Voyager mission
Haley Law and the Age of Space
Carr Geologic exploration of the planets: The first 50 years
Carroll Ice Worlds of the Solar System
Johnson Orbital phasings of soviet ocean surveillance satellites
RU2499750C2 (en) Communication and surveillance satellite system
McCormack IWVBANews RD-\OOtO

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191229