Способ управления системой космических объектов

Способ управления системой космических объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к управлению космическими объектами и может быть использовано при развертывании и функционировании в космическом пространстве системы объектов, связанных с помощью гибкого элемента. Целью изобретения является повышение эффективности управления путем снижения затрат бортовых ресурсов на передачу информации. Информацию, передаваемую с борта по меньшей мере одного из космических объектов, фиксируют на гибком элементе и считывают ее с гибкого элемента на борту другого космического объекта, космического объекта соединяют замкнутым гибким элементом, а считывают и фиксируют информацию на-каждом из космических объектов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 54 6 1/22

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4915214/23 (22) 28.02.91 (46) 15.06.93 Бюл. М 22 (71) Московский институт связи (72) А.В.Андреев и В.И.Куркин (56) F.Bevllacgua et а)/ Tethered space

elevator possible applications .and

demonstrative experiment//Paper at ц"

Int.Conf. on Tethers in space, Venice, italy, окт. 1987, р.р,73-82 — аналог.

Андреев A.B. Перспективы применения контурного движения нити в орбитальных тросовых системах. Сб. Механика трансформируемых систем, ЦНТИ "Информсвязь", 1990; N. 1711-cs. с.70-75. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ

КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Изобретение касается управления космическими объектами КО и может быть использовано при развертывании и функционировании в космическом пространстве системы объектов, связанных с помощью гибкого элемента (ГЭ).

Целью изобретения является повышение эффективности управления путем Сни- жения затрат бортовых ресурсов на передачу информации.

На фиг.1 дан пример реализации способа для системы КО, связанных незамкнутым контуром ГЭ; на фиг.2 — пример реализации способа в системе КО, соединенных ГЭ в виде замкнутого контура.

Согласно одному из вариантов (фиг.1) система содержит КО 1, связанный с КО 2 при помощи ГЭ 3. Для создания натяжения

5U 1821436 А1 (57) Изобретение относится к управлению космическими обьектами и может быть использовано при развертывании и функцио" нировании в космическом пространстве системы объектов, связанных с помощьЮ гибкого элемента. Целью изобретения является повышение эффективности управления путем снижения затрат бортовых ресурсов на передачу информации. Информацию, передаваемую с борта по меньшей мере одного из космических объектов, фиксируют на гибком элементе и считывают ее с гибкого элемента на борту другого космического объекта, космического объекта соединяют замкнутым гибким элементом, а считывают и фиксируют информацию на каждом из космических объектов. 1-з,п. ф-лы, 2 ил, и сообщения ГЭ контурной скорости (в направлении, показанном стрелкой) служит установленные на каждом КО устройства 4. СО взаимодействующие с ГЭ (на фиг,1 показано одно из этих устройств). Устройство 4 содержит привод 5 протяжки ГЭ (скоростные ролйки), механизм 6 упорядоченной Ф укладки (выдачи) запаса ГЭ в хранилище (из (д) хранилища) 7 и блок управления 8 устройст.- (с вом 4, на входы 9 которого поступает информации о параметрах контурного даижаниа 1нн

ГЭ и различные управляющие команды.

Кроме того, устройство 4 содержит средства

10 для регулирования угла приема-запуска

ГЭ, выполненное в виде направляющего насадка 11, образующего с корпусом КО шарнирную (например, сферическую) пару 12, в которой предусмотрен соответствующий

1821436 привод (не показан) углового перемещения насадка 11 относительно корпуса КО. Привод связан входом с блоком управления 8.

Для ввода ГЭ 3 в насадок 11 служат направляющие ролики 13 (в геометрическом центре сферического шарнира), а для вывода ГЭ вЂ” направляющие ролики 14 на свободном конце насадка.

На участке между приводом 5 и направляю щими роликами 13 размещено устройст- 10 во для записи и/или считывания данных.

Это устройство содержит головку 15(например, магнитную), связанную с блоком 16 об-, работки информации, передаваемой на носитель (ГЭ) или считываемой с него. Блок

16 включает подсистемы кодирования — декодирования информационных данных, распределения потоков информации между. бортовыми системами КО, регулирования темпа и очередности записи (считывания) 20 данных. Данный блок типичен для бортовых информационных подсистем КО широкого класса (представляя собой некоторый процессор), Что касается конкретного исполнения отдельных элементов описанной выше системы КО, то оно может быть весьма разнообразным. В частности, ГЭ может быть реализован в виде синтетической (кавларовой) нити или ленты, на поверхность кото- 30 рой нанесено магнитное покрытие с доменной структурой; любые другие извест-. ные технологии магнитной (или иной) записи информации на г бком носителе,. совместимые с условиями космического 35 пространства, могут быть применены в рас; сматриваемой системе. Механизм 6 могут быть выполнен по схеме раскладочного или перемоточного приспособлений.

Устройство 4 может быть снабжено ти- 40 пичными.для тросовых систем элементами (не показаны); датчиками натяжения, скорости приема-выдачи и. израсходованного (принятого запаса ГЭ. Сигналы с такого рода датчиков подаются на входы 9 блока 8, 45 управляющие выходы 17 которого связаны с прйводом 5 протяжки ГЗ и приводом ориентации насадка 11, а информационный вы.ход 18 — с блоком 16 (фиг.1). На борту каждого КО, кроме устройства 4, размеще- 50 ны и иные системы, в том числе — ориентации, стабилизации, телеметрйи, взаимного наблюдения КО. Зти системй могут также обмениваться друг с другом информацией через ГЭ, используя входные 19 и выходные 55

20 информационные каналы блока 16.

В варианте системы, показанном на фиг.2, ГЭ s виде замкнутого контура 21 соединяет КО 1 и 2 (стрелкой показано направ; ление контурного движения ГЭ). На участках между роликами 22 — 23 и 24 — 25, взаимодействующими с роликами (шкивами) 26 и 27, последовательно установлены считывающие (28, 29) и записывающие (30, 31) головки, связанные с соответствующими входами и выходами блоков, аналогичных блоку 16 (фиг.1). Другие элементы системы; приводы роликов. блоки управления и т.д.— на фиг.2 условно не показаны.

Предлагаемый способ реализуется с по-. мощью описанных выше средств следую-. щим образом.

В процессе функционирования системы связанных КО производится управление относительным движением и взаимным положением КО 1 и КО 2 путем передачи механических воздействий на эти К0 через

ГЭ 3, натяжение. контурная скорость и углы приема-запуска которого регулируются в соответствии с некоторой стратегией управления и по сигналам соответствующих датчиков динамических параметров ГЭ (включенных, например, в схему обратной связи).

Информационные данные, необходимые как для управления движением КО с помощью ГЭ, так и для других подсистем (например, телеметрической, навигационной и т.д.) фиксируются " помощью головки

15 (в режиме записи) на ГЭ с борта одного из КО, нап ример, КО 2 (фиг,1) и считываются с помощью другой головки 15 на борту КО 1.

При обратном направлении контурного двйжения ГЭ режимы записи и считывания данных головками 15, также взаимообращаются.

В вариайте системы КО по фиг.1 ГЭ переносит информацию только в одном направлении — поскольку ГЗ движется (в течение некоторого отрезка времени) от одного КО к другому, На этом отрезке времени один из КО (например; КО 2) играет роль активного объекта, а другой (КО 1) — пассивного, так что через ГЭ могут передаваться соответствующие команды ("уставки"), изменяющие требуемым образом движение и положение пассивного КО 1. Эти команды,. с одной стороны, отрабатываются на борту

КО 1 с учетом данных его бортовых систем (ориентации-стабилизации, датчиков натяжения ГЭ и т.д.), подаваемых на входы 9 блока управления, 8, а с другой. стороны формируются на борту активного К02 по результатам внешнего наблюдения за движением КО 1.

Двусторонний обмен информацией через ГЭ реализуется в варианте системы КО по фиг,2. Здесь головка 28 считывает информацию, записываемую на ГЭ головкой 31; то же относится к головкам 29 и 30. В данном

1821436 варианте оба KO можно считать активными, а управление их функционированием является более .взаимосвязанным информационно через ГЭ, так что при выработке команд, записываемых на ГЭ с борта одного 5

КО (например, КО 2), учитываются данные о работе системы другого КО (КО 1).

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа состоит в более рациональном распределении информацион- 10 но-обеспечивающих бортовых ресурсов КО, при котором функции передачи данных между КО существенно возлагаются на подвижную механическую связь этих КО друг с другом, что позволяет значительно упро- 15 стить состав вспомогательных бортовых систем, уменьшив их общую массу и энергопотребление, а в конечном счете снизить стоимость создания и эксплуатации системы связанных КО.

Формула изобретения

1. Способ управления системой космических объектов, включающий соединение объектов гибким элементом, сообщение движения гибкому элементу вдоль его контура, регулирование параметров контурного движения с помощью установленных на космических объектах устройств, взаимодействующих с гибким элементом, и передачу информации с одного космического объекта на другой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности управления путем снижения затрат бортовых ресурсов на передачу информации, информацию, передаваемую с борта по меньшей мере одного из космических объектов, фиксируют на гибком элементе и считывают ее с гибкого элемента на борту другого космического объекта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что космические объекты соединяют замкнутым гибким элементом, а считывают и фиксируют информацию на каждом из космических объектов.