Способ управления космической системой связи

Способ управления космической системой связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при проектировании систем космических аппаратов связи и иного назначения.

Известны космические аппараты (КА), включающие центральный отсек с бортовой аппаратурой (см. патенты US 4715566 А, 29.12.1987, RU 2089466 С1, 10.09.1997 и др.).

Одним из аналогов является КА, приборный отсек которого выполнен в виде шестигранной призмы из сотопанелей, внутри которого размещена бортовая аппаратура (см. патент на полезную модель RU 101011 U1, 10.01.2011).

Такие КА применяются в системах КА, расположенных в одной орбитальной плоскости и связанных между собой космической радиолинией.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа заявленного изобретения, является способ управления геостационарной спутниковой системой (US 5979830 А1), в котором формируют межспутниковую линию радиосвязи между космическими аппаратами, расположенными в одной орбитальной плоскости, снабжая каждый из них системой ориентации и приемо-передающим модулем, осуществляют связь с наземным комплексом управления через один выбранный космический аппарат системы, последовательно передают сигналы по межспутниковой линии радиосвязи на остальные космические аппараты, расположенные в данной орбитальной плоскости.

Недостатком такого способа является неудовлетворительная оперативность радиосвязи, обусловленная тем, что целеуказания по взаимному наведению антенн осуществляются через наземный комплекс управления КА (НКУ КА), и их коррекция осуществляется после уточнения параметров движения центра масс каждого КА системы также через НКУ КА. Регулярное и обязательное привлечение наземного комплекса управления по каждому КА усложняет технологичность процессов управления КА системы.

Задачей, решаемой предложенным изобретением, является повышение оперативности радиосвязи и технологичности процессов управления КА системы путем передачи целеуказаний наведения антенн для всех КА на один КА с последовательной передачей по межспутниковой линии связи целеуказаний для каждого КА.

Решение указанной задачи обеспечено тем, что используют стабилизируемые и корректируемые по направлению (диапазон 20-30 ГГц) антенные решетки приемо-передающего модуля КА, имеющие сканирующую диаграмму направленности (ДН) в плоскости орбиты и ориентированные на близлежащие в орбитальной плоскости космические аппараты (Фиг. 1), устанавливают их на наружных взаимонаправленных панелях космических аппаратов. В процессе сеанса связи определяют и запоминают параметры по тангажу и рысканию приемо-передающего модуля, при которых обеспечивается приемо-передающая зона межспутниковой радиолинии связи в диаграмме направленности с углами A1, А2 (Фиг. 2).

Следует отметить, что параметры то тангажу и рысканию, а также запоминание допустимых значений этих параметров, получаемых априорно, определяют на основе показаний телеметрических датчиков КА, телеметрических систем, вводят в запоминающее устройство бортового комплекса управления с использованием стандартной аппаратуры (см., например, «Инженерный справочник по космической технике, Москва, 1977 г, стр. 186-188, 196-200, 300-302, 306-309; «Современная телеметрия». Санкт-Петербург, 2007, стр. 106; «Низкоорбитальная космическая система персональной спутниковой связи и передачи данных». Изд. Юлис, 2011, стр. 41), используемой в космической технике.

Управление параметрами ориентации луча фазированных антенных решеток широко применяется в радиотехнике (см., например, патент RU 2040082 C1, в котором осуществляется последовательное перемещение луча с фиксированным дискретом в заданном секторе сканирования).

Таким образом, предложенный способ управления космической системой связи, в которой КА расположены в одной орбитальной плоскости и связаны между собой межспутниковой радиолинией связи, обеспечивает повышение оперативности радиосвязи и технологических процессов управления КА за счет расположения антенн приемо-передающего модуля на определенных взаимонаправленных панелях КА с определенными характеристиками диаграмм направленности и исключает использование ограниченного по количеству станций наземного комплекса управления КА.

Способ управления космической системой связи, в котором формируют межспутниковую линию радиосвязи между космическими аппаратами, расположенными в одной орбитальной плоскости, снабжая каждый из них системой ориентации и приемо-передающим модулем, осуществляют связь с наземным комплексом управления через один выбранный космический аппарат системы, последовательно передают сигналы по межспутниковой линии радиосвязи на остальные космические аппараты, расположенные в данной орбитальной плоскости, отличающийся тем, что приемо-передающий модуль оборудуют антенными решетками со сканирующими диаграммами направленности в плоскости орбиты системы, причем одна из антенных решеток каждого космического аппарата направлена на смежный космический аппарат, расположенный спереди по ходу, а другая решетка - на смежный космический аппарат, расположенный сзади по ходу его орбитального движения, в процессе каждого сеанса связи определяют и запоминают параметры ориентации приемо-передающих модулей по тангажу и рысканию, при которых обеспечивается приемо-передающая зона межспутниковой радиолинии связи, и передают эти параметры с выбранного космического аппарата на остальные космические аппараты.