Планшет для выбора объектов наблюдения с орбитального космического аппарата



Планшет для выбора объектов наблюдения с орбитального космического аппарата
Планшет для выбора объектов наблюдения с орбитального космического аппарата

 


Владельцы патента RU 2469274:

Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" (RU)

Планшет для выбора наземного объекта наблюдения с орбитального космического аппарата (КА) относится к космической технике. Планшет для выбора наземных объектов наблюдения с орбитального КА включает в себя гибкую ленту с картой поверхности планеты, установленную над ней полупрозрачную пластину и устройство обеспечения перемещения ленты с картой вдоль полупрозрачной пластины из двух разнесенных и скрепленных параллельно между собой валов. Полупрозрачная пластина состоит из двух частей. Один край первой части полупрозрачной пластины выполнен криволинейным по форме кривой линии трассы орбиты КА между восходящим и нисходящим узлами орбиты, другой край направлен вдоль линии экватора карты. Один край второй части полупрозрачной пластины выполнен криволинейным по форме кривой линии трассы орбиты КА между восходящим и нисходящим узлами орбиты, другой край направлен вдоль линии широты карты. Обе части полупрозрачной пластины установлены с совмещением крайних точек криволинейного края одной части полупрозрачной пластины с крайними точками криволинейного края другой части полупрозрачной пластины и с возможностью поворота каждой части полупрозрачной пластины вокруг оси, направленной вдоль линии экватора карты. Технический результат заключается в улучшении эргономических возможностей планшета за счет исключения затенения карты планеты полупрозрачной пластиной и обеспечения непосредственного доступа к карте планеты в процессе пользования планшетом. 2 ил.

 

Предлагаемое техническое решение относится к области космической техники и может быть использовано для определения и выбора объектов наблюдения с борта орбитального космического аппарата (КА).

Известны карты земной поверхности [1] и карты звездного неба [2], которые используются для определения и выбора объектов для наблюдений с КА. Недостатком карт является то, что на них отсутствует графическая информация об орбите КА.

Известен планшет для выбора объекта наблюдения с орбитального космического аппарата [3], который выбран в качестве прототипа, он включает в себя гибкую ленту с картой земной поверхности, установленную над ней полупрозрачную пластину с изображением двух половин витка орбиты КА, выполненных с совмещением восходящего узла орбиты, начинающего первую половину витка, и нисходящего узла орбиты, начинающего вторую половину витка, и устройство обеспечения перемещения ленты с картой вдоль пластины из двух разнесенных и скрепленных параллельно между собой валов. При пользовании планшетом перемещают ленту с картой вдоль пластины, поочередно совмещают точку восходящего и нисходящего узла орбиты с точками экватора карты, соответствующими значениям долготы восходящего и нисходящего узлов рассматриваемого витка. Нанесенные на пластину линии орбиты показывают на карте трассу рассматриваемого витка, что позволяет определить и выбрать объекты земной поверхности для наблюдения с КА.

Планшет, принятый за прототип, имеет существенный недостаток - полупрозрачная пластина непосредственно покрывает собой карту земной поверхности - при этом, с одной стороны, вследствие не полной прозрачности полупрозрачной пластины, ухудшена видимость и затруднено считывание информации карты вдоль трассы витка орбиты КА сквозь полупрозрачную пластину, а с другой стороны, блокирован непосредственный доступ к карте вдоль трассы витка орбиты КА, что делает невозможным выполнение отметок на карте (например, выполнение отметок на карте выбранных объектов наблюдения).

Задачей, стоящей перед предлагаемым устройством, является улучшение эргономических возможностей планшета за счет исключения затенения карты полупрозрачной пластиной и обеспечения непосредственного доступа к карте.

Технический результат достигается тем, что в планшете для выбора наземных объектов наблюдения с орбитального космического аппарата, включающем гибкую ленту с картой поверхности планеты, установленную над ней полупрозрачную пластину и устройство обеспечения перемещения ленты с картой вдоль полупрозрачной пластины из двух разнесенных и скрепленных параллельно между собой валов, в отличие от прототипа, полупрозрачная пластина выполнена состоящей из двух частей, каждая из которых расположена над одним из полушарий карты, при этом один край первой части полупрозрачной пластины выполнен криволинейным по форме кривой линии трассы орбиты космического аппарата между восходящим и нисходящим узлами орбиты с расположением крайних точек края на линии экватора карты, а другой край первой части полупрозрачной пластины направлен вдоль линии экватора карты, а также один край второй части полупрозрачной пластины выполнен криволинейным по форме кривой линии трассы орбиты космического аппарата между восходящим и нисходящим узлами орбиты с расположением крайних точек края на линии экватора карты, а другой край второй части полупрозрачной пластины направлен вдоль линии карты с постоянной широтой, превышающей наклонение орбиты космического аппарата, причем две части полупрозрачной пластины установлены с совмещением крайних точек упомянутого криволинейного края одной части полупрозрачной пластины с крайними точками упомянутого криволинейного края другой части полупрозрачной пластины, а также с возможностью поворота каждой части полупрозрачной пластины вокруг оси, направленной вдоль линии экватора карты.

Суть предлагаемого планшета поясняется на фиг.1 и 2, на которых введены обозначения:

1 - лента с картой земной поверхности;

2 - первая часть полупрозрачной пластины;

3 - вторая часть полупрозрачной пластины;

4 - ось поворота частей полупрозрачной пластины;

5 - два параллельно скрепленных вращающихся вала;

6 - элемент конструкции, скрепляющий оси валов 5;

7 - элемент конструкции, фиксирующий положение оси поворота частей полупрозрачной пластины относительно валов 5;

8 - линия экватора карты;

9, 10 - криволинейные края, соответственно, первой и второй частей полупрозрачной пластины, выполненные по форме кривой линии трассы орбиты КА между восходящим и нисходящим узлами орбиты;

11, 12 - крайние точки криволинейных краев 9, 10 частей полупрозрачной пластины;

13 - край первой части полупрозрачной пластины, направленный вдоль линии экватора карты;

14 - край второй части полупрозрачной пластины, направленный вдоль линии широты карты, превышающей наклонение орбиты КА;

15, 16 - направления поворота, соответственно, первой и второй частей полупрозрачной пластины;

i - значение наклонения орбиты.

Устройство обеспечения перемещения ленты с картой 1 вдоль частей полупрозрачной пластины 2, 3 выполнено в виде двух разнесенных и скрепленных параллельно между собой вращающихся валов 5, элементов конструкции 6, скрепляющих оси валов 5 между собой, и элемента конструкции 7, фиксирующего положение оси поворота 4 частей полупрозрачной пластины 2, 3 относительно валов 5 (т.е. над лентой с картой 1).

Средство обеспечения поворота двух частей полупрозрачной пластины 2, 3 выполнено в виде оси поворота частей полупрозрачной пластины 4 и элемента конструкции 7, фиксирующего положение оси поворота относительно валов 5.

Требование, чтобы край второй части полупрозрачной пластины 14 был направлен вдоль линии широты карты, превышающей наклонение орбиты КА, необходимо для того, чтобы упомянутый край 14 не пересекся с криволинейным краем второй части полупрозрачной пластины 10.

Работа с планшетом осуществляется следующим образом.

В исходном положении первая часть полупрозрачной пластины 2 повернута в положение над северным полушарием карты, а вторая часть полупрозрачной пластины 3 повернута в положение над южным полушарием карты (фиг.1). Крайние точки 11, 12 криволинейных краев 9, 10 частей полупрозрачной пластины упорядочены по направлению отсчета шкалы долгот на линии экватора карты 8.

Вращением валов 5 и перемещают ленту с картой 1 относительно частей пластины 2, 3 до совмещения точки земного экватора 8, соответствующей значению долготы восходящего узла рассматриваемого витка орбиты КА, с крайней точкой криволинейных краев частей полупрозрачной пластины 11. Криволинейный край 9 первой части полупрозрачной пластины 2 показывает на карте 1 трассу первой половины рассматриваемого витка орбиты (трассу от начала до середины витка). При этом часть карты, расположенная вдоль криволинейного края 9 вне (выше) первой части полупрозрачной пластины 2 - на данной части карты расположены доступные для наблюдения объекты, находящиеся по полету КА слева от трассы - абсолютно доступна для считывания информации и для нанесения отметок пользователем.

Поворачивают первую часть полупрозрачной пластины 2 в положение над южным полушарием карты, а вторую часть полупрозрачной пластины 3 в положение над северным полушарием карты. Для этого поворачиваем каждую часть полупрозрачной пластины на 180 градусов вокруг оси поворота 4. На фиг.2 представлено новое положение двух частей полупрозрачной пластины. Криволинейный край 10 второй части полупрозрачной пластины 3 показывает на карте 1 трассу первой половины рассматриваемого витка орбиты. При этом часть карты, расположенная вдоль криволинейного края 10 вне (ниже) второй части полупрозрачной пластины 3 - на данной части карты расположены доступные для наблюдения объекты, находящиеся по полету КА справа от трассы - абсолютно доступна для считывания информации и для нанесения отметок пользователем.

Теперь вращением валов 5 и перемещают ленту с картой 1 относительно частей пластины 2, 3 до совмещения точки земного экватора 8, соответствующей значению долготы нисходящего узла на рассматриваемом витке орбиты КА, с крайней точкой криволинейных краев частей полупрозрачной пластины 11. Криволинейный край 9 первой части полупрозрачной пластины 2 показывает на карте 1 трассу второй половины рассматриваемого витка орбиты (трассу от середины до конца витка). При этом часть карты, расположенная вдоль криволинейного края 9 вне (ниже) первой части полупрозрачной пластины 2 - на данной части карты расположены доступные для наблюдения объекты, находящиеся по полету КА справа от трассы - абсолютно доступна для считывания информации и для нанесения отметок пользователем.

Возвращаем две части полупрозрачной пластины в исходное положение (фиг.1). Для этого поворачиваем каждую часть полупрозрачной пластины на 180 градусов вокруг оси поворота 4. При этом первая и вторая части полупрозрачной пластины 2 и 3 принимают положения над северным и южным полушариями карты, соответственно. Криволинейный край 10 второй части полупрозрачной пластины 3 показывает на карте 1 трассу второй половины рассматриваемого витка орбиты. При этом часть карты, расположенная вдоль криволинейного края 10 вне (выше) второй части полупрозрачной пластины 3 - на данной части карты расположены доступные для наблюдения объекты, находящиеся по полету КА слева от трассы - абсолютно доступна для считывания информации и для нанесения отметок пользователем.

Таким образом, поочередно с каждой из сторон от трассы КА осуществляется исключение затенения карты полупрозрачной пластиной и обеспечивается непосредственный доступ к карте.

Опишем технический эффект предлагаемого изобретения.

Предлагаемое устройство улучшает эргономические возможности планшета при определении и выборе объектов наблюдения, расположенных на поверхности планеты, с КА. Улучшение эргономических возможностей заключается в исключении затенения карты планеты полупрозрачной пластиной и обеспечения непосредственного доступа к карте планеты в процессе пользования планшетом.

Технический результат достигается за счет изменения формы и размеров полупрозрачной пластины - а именно, за счет выполнения пластины состоящей из двух частей и выполнения краев частей полупрозрачной пластины криволинейными по форме кривой линии трассы орбиты между восходящим и нисходящим узлами орбиты КА, а также за счет предложенной установки двух частей полупрозрачной пластины с возможностью их поворота в положения над разными полушариями карты.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вотяков А.А. Теоретическая география - 3. Карты плоской земли. - М.: София, 2002.

2. Карта звездного неба с зодиакальными созвездиями. - М.: ДИ ЭМ БИ, 2004.

3. Патент РФ №2324898 от 26.01.2006, МПК: G01C 21/24, B64G 1/22 - прототип.

Планшет для выбора наземных объектов наблюдения с орбитального космического аппарата, включающий гибкую ленту с картой поверхности планеты, установленную над ней полупрозрачную пластину и устройство обеспечения перемещения ленты с картой вдоль полупрозрачной пластины из двух разнесенных и скрепленных параллельно между собой валов, отличающийся тем, что полупрозрачная пластина выполнена состоящей из двух частей, каждая из которых расположена над одним из полушарий карты, при этом один край первой части полупрозрачной пластины выполнен криволинейным по форме кривой линии трассы орбиты космического аппарата между восходящим и нисходящим узлами орбиты с расположением крайних точек края на линии экватора карты, а другой край первой части полупрозрачной пластины направлен вдоль линии экватора карты, а также один край второй части полупрозрачной пластины выполнен криволинейным по форме кривой линии трассы орбиты космического аппарата между восходящим и нисходящим узлами орбиты с расположением крайних точек края на линии экватора карты, а другой край второй части полупрозрачной пластины направлен вдоль линии карты с постоянной широтой, превышающей наклонение орбиты космического аппарата, причем две части полупрозрачной пластины установлены с совмещением крайних точек упомянутого криволинейного края одной части полупрозрачной пластины с крайними точками упомянутого криволинейного края другой части полупрозрачной пластины, а также с возможностью поворота каждой части полупрозрачной пластины вокруг оси, направленной вдоль линии экватора карты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптико-электронным системам и может быть использовано в углоизмерительных приборах, предпочтительно в звездных приборах ориентации космических аппаратов.

Изобретение относится к области навигационных измерений. .

Изобретение относится к спутниковым радионавигационным системам позиционирования, в частности, для определения, прогнозирования или корректировки эфемеридных данных.

Изобретение относится к области космического приборостроения и может быть использовано для сбора данных о параметрах движения космических объектов - частиц космического мусора и микрометеороидов.

Изобретение относится к космической навигации и может быть использовано в системах получения информации о навигационных параметрах космического аппарата по небесным источникам периодического излучения, например пульсарам.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения местоположения и посадки воздушного судна. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при разработке платформенных и бесплатформенных инерциальных навигационных систем управления (ИНС) для наведения доводочных ступеней (ДС) различного назначения.

Изобретение относится к высокоточным конструкциям из полимерных композиционных материалов и может применяться в космической технике в качестве несущих платформ, в том числе внешнего размещения относительно корпуса космического аппарата (КА).

Изобретение относится к бортовым оборудованию и системам космического аппарата (КА), преимущественно двигательным установкам системы коррекции орбиты КА с топливными баками безнаддувного типа.

Изобретение относится к оборудованию космических аппаратов (КА) и, в частности, к подвижным элементам конструкции КА, имеющим электрическую связь с системой управления КА, например батареям солнечным (БС), антеннам, подвижным крышкам и др.

Изобретение относится к ядерным энергетическим установкам (ЯЭУ), используемым в качестве источников электрической энергии космических аппаратов. .

Изобретение относится к авиакосмической технике, а именно, к конструктивному компоненту фюзеляжа, к фюзеляжу с конструктивным компонентом, к самолету и к космическому летательному аппарату с таким фюзеляжем.

Изобретение относится к космонавтике и служит для полетов астронавтов в космосе. .

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано преимущественно в жидкостных ракетных двигателях. .

Изобретение относится к космонавтике и служит для полетов астронавтов в космос. .

Изобретение относится к высокоточному бортовому оборудованию космических аппаратов, в частности к космическим телескопам. .

Изобретение относится к космической технике и предназначено для одновременного выведения нескольких наноспутников, установленных на верхней ступени ракеты-носителя
Наверх