Способ фотонной локации воздушного объекта



Способ фотонной локации воздушного объекта
Способ фотонной локации воздушного объекта
Способ фотонной локации воздушного объекта

 


Владельцы патента RU 2497079:

Завалишин Олег Иванович (RU)

Изобретение относится к области обнаружения воздушных объектов (ВО), а также к областям автоматизированных систем управления и обработки, оптики, спутниковой навигации и вычислительной техники, и может быть использовано для автоматизированного обнаружения и сопровождения ВО.

Способ фотонной локации воздушного объекта (ВО), характеризующийся обнаружением ультрафиолетовым приемником (УФП) фотонного излучения ВО, обработкой принятого сигнала в УФП, а затем в вычислителе, и определением координат нахождения этого ВО в пространстве в соответствующий момент системы единого времени (СЕВ), при этом привязку к единой системе координат и к СЕВ осуществляют с помощью локальной контрольно-корректирующей станции (ЛККС), принимающей кроме фотонного излучения ВО с помощью УФП еще от навигационных спутников (НС) действующих глобальных навигационных систем периодические радиопосылки, содержащие коды текущих значений СЕВ на момент излучения радиопосылок соответствующими НС, а также данные для точного расчета координат дислокации ЛККС и входящего в нее УФП, которые обрабатываются группой спутниковых приемников и вычислителем ЛККС, отличающийся тем, что обнаружение фотонного излучения ВО, источниками которого являются области ионизации газов возле носовой части и сопла движущегося ВО, осуществляют с помощью первой и второй групп УФП, размещенных соответственно на первой и второй вертикальных синхронно и синфазно механически вращающихся вокруг своих осей в азимутальной плоскости мачтах, разнесенных друг от друга на базовое расстояние, причем с помощью каждой из групп УФП обнаружение фотонного излучения ВО в каждый данный момент времени осуществляют со всех направлений 90-градусной угломестной плоскости за счет равномерного распределения оптических осей УФП каждой группы на этих 90 градусах при узкой диаграмме направленности УФП в азимутальной плоскости, а за счет вращения мачт на каждом 360-градусном обзоре - последовательно со всех направлений 180-градусной угломестной плоскости, принимаемые каждой группой УФП излучения ВО при их наличии преобразуют в каждом УФП в цифровой код, а затем регистрируют в памяти вычислителя раздельно для каждой мачты упорядоченно для каждого обнаруженного излучения с фиксацией полученных азимутального угла и угла места, причем азимутальный угол по каждой мачте вычисляют по середине сектора непрерывно принимаемого излучения, формируемого в результате поворота мачт, а угол места по каждой мачте вычисляют по середине сектора непрерывно принимаемого излучения соответствующей совокупностью смежных УФП, одновременно с полученными углами азимута и места по каждому излучению для каждой мачты в памяти вычислителя регистрируют соответствующие данные отсчета СЕВ и рассчитанные по полученным углам значения дальности и высоты, после чего для текущего обзора отождествляют раздельно полученные отсчеты по каждой мачте по их общим признакам углов, дальности и высоты в конкретные координаты конкретных обнаруженных ВО, которые уточняются на очередном и последующих обзорах по признакам уточненных углов, дальности и высоты ВО, а также - по появляющимся дополнительным общим признакам скорости, маневра и направления движения ВО.

Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение пассивной локации ВО, не имеющих на их борту ультрафиолетовых передатчиков, путем приема и обработки слабых фотонных излучений от носовых и хвостовых частей движущихся ВО с помощью разнесенных друг от друга двух синхронно сканирующих пространство групп УФП. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области обнаружения воздушных объектов (ВО), а также к областям автоматизированных систем управления и обработки, оптики, спутниковой навигации и вычислительной техники и может быть использовано для автоматизированного обнаружения и сопровождения ВО.

Широко известен способ радиолокации ВО (Словарь радиолюбителя, М., «Энергия», 1966 г., стр.467), характеризующийся приемом от ВО волн, обработка которых позволяет обнаруживать и сопровождать ВО. Известный способ, несмотря на очень широкое использование, обладает рядом существенных недостатков, к которым, в первую очередь, относятся:

- относительно большая сложность и стоимость РЛС;

- уязвимость самого способа радиолокации для военного применения, т.к., излучая радиосигнал, РЛС раскрывает свое местонахождение;

- относительно низкая эффективность способа радиолокации в условиях многочисленных современных способов противодействия (радиоактивным подавлением, распылением маскирующих веществ и элементов, покрытие ВО специальными веществами и материалами, делающими ВО невидимками и др.).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ описанный в изобретении «Комплексированный универсальный всепогодный способ определения и посадки воздушного судна…» (патент №2441203 по МПК7 G01C 21/24 за 2010 г.), включающий определение местоположения в пространстве ВО с помощью ультрафиолетового приемника (УФП) фотонного излучения ВО, обработку принятого сигнала в УФП, а затем в вычислителе и определение координат нахождения этого ВО в пространстве в соответствующий момент системы единого времени (СЕВ), при этом привязку к единой системе координат и к СЕВ осуществляют с помощью локальной контрольно-корректирующей станции (ЛККС), принимающей кроме фотонного излучения ВО с помощью УФП еще от навигационных спутников (НС) действующих глобальных навигационных систем периодические радиопосылки, содержащие коды текущих значений СЕВ на момент излучения радиопосылок соответствующими НС, а также данные для точного расчета координат дислокации ЛККС и входящего в нее УФП, которые обрабатываются группой спутниковых приемников и вычислителем ЛККС.

Недостатком известного способа является относительно небольшая дальность обнаружения и сопровождения ВО (порядка 10 км), что диктовалось конкретной задачей работы вблизи посадочной полосы и посадкой ВО без использования специальных антенных средств с мачтами, необходимых для более далекой локации ВО. Но самое главное это то, что известный способ, ориентированный на прием относительно мощного ультрафиолетового излучения от бортового ультрафиолетового передатчика, не позволяет осуществлять пассивную локацию ВО без таких бортовых передатчиков (ВО и ракеты противника), а также при их выключении и неисправности.

В последние годы появились высокочувствительные УФП (такие приемные трубки имеются у заявителя настоящего изобретения), которые улавливают даже единичные фотоны на расстоянии 100 км от источника, что позволяет принимать на таких расстояниях относительно слабое ультрафиолетовое излучение от любых движущихся ВО, порождающих такое излучение от их носовой и хвостовой зон из-за ударной и температурной ионизации газа. Однако при столь высокой чувствительности УФП и при таких относительно больших расстояниях возникает задача селекции полезного сигнала в условиях многочисленных фотонных помех.

Техническим результатом и целью заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей прототипа, т.е. - обеспечение пассивной локации ВО, не имеющих на их борту ультрафиолетовых передатчиков, путем приема и обработки слабых фотонных излучений от носовых и хвостовых частей движущихся ВО с помощью разнесенных друг от друга двух синхронно сканирующих пространство групп УФП.

Указанные технический результат и цель достигаются тем, что способ фотонной локации воздушного объекта (ВО), характеризующийся обнаружением ультрафиолетовым приемником (УФП) фотонного излучения ВО, обработкой принятого сигнала в УФП, а затем в вычислителе и определением координат нахождения этого ВО в пространстве в соответствующий момент системы единого времени (СЕВ), при этом привязку к единой системе координат и к СЕВ осуществляют с помощью локальной контрольно-корректирующей станции (ЛККС), принимающей кроме фотонного излучения ВО с помощью УФП еще от навигационных спутников (НС) действующих глобальных навигационных систем периодические радиопосылки, содержащие коды текущих значений СЕВ на момент излучения радиопосылок соответствующими НС, а также данные для точного расчета координат дислокации ЛККС и входящего в нее УФП, которые обрабатываются группой спутниковых приемников и вычислителем ЛККС, а также тем, что обнаружение фотонного излучения ВО, источниками которого являются области ионизации газов возле носовой части и сопла движущегося ВО, осуществляют с помощью первой и второй групп УФП, размещенных соответственно на первой и второй вертикальных синхронно и синфазно механически вращающихся вокруг своих осей в азимутальной плоскости мачтах, разнесенных друг от друга на базовое расстояние, причем с помощью каждой из групп УФП обнаружение фотонного излучения ВО в каждый данный момент времени осуществляют со всех направлений 90 - градусной угломестной плоскости за счет равномерного распределения оптических осей УФП каждой группы на этих 90 градусах при узкой диаграмме направленности УФП в азимутальной плоскости, а за счет вращения мачт на каждом 360 - градусном обзоре - последовательно со всех направлений 180 - градусной угломестной плоскости, принимаемые каждой группой УФП излучения ВО при их наличии преобразуют в каждом УФП в цифровой код, а затем регистрируют в памяти вычислителя раздельно для каждой мачты упорядочение для каждого обнаруженного излучения с фиксацией полученных азимутального угла и угла места, причем азимутальный угол по каждой мачте вычисляют по середине сектора непрерывно принимаемого излучения, формируемого в результате поворота мачт, а угол места по каждой мачте вычисляют по середине сектора непрерывно принимаемого излучения соответствующей совокупностью смежных УФП, одновременно с полученными углами азимута и места по каждому излучению для каждой мачты в памяти вычислителя регистрируют соответствующие данные отсчета СЕВ и рассчитанные по полученным углам значения дальности и высоты, после чего для текущего обзора отождествляют раздельно полученные отсчеты по каждой мачте по их общим признакам углов, дальности и высоты в конкретные координаты конкретных обнаруженных ВО, которые уточняются на очередном и последующих обзорах по признакам уточненных углов, дальности и высоты ВО, а также - по появляющимся дополнительным общим признакам скорости, маневра и направления движения ВО.

На фиг.1, 2 и 3 представлены соответственно эскизы, поясняющие осуществление способа с указанием основных элементов реализации, в аспектах азимутальной и угломестной плоскостей.

На фигурах показаны первая мачта 1 с первой группой УФП 2, вторая мачта 3 со второй группой УФП 4, точки 5 и 6 установки первой и второй мачт и база 7 их разнесения, ВО 8, ультрафиолетовое излучение 9, ЛККС 10 с вычислителем 11, а также дополнительные теоретические точки 12 и 13, образующие в азимутальной плоскости два подобных прямоугольных треугольника 5-12-6 и 5-8-13 (фиг.2), и 14 и 15, образующие в угломестной плоскости два подобных прямоугольных треугольника 5-14-6 и 5-8-15.

На фиг.2 показаны азимутальные углы X1 и Х2 поворота первой группы УФП 2 и второй группы УФП 4 соответственно относительно линии базы 7 разнесения мачт 1 и 3, а на фиг.3 - углы места У1 и У2 соответственно между линиями, соединяющими ВО 8 с УФ П2 и ВО 8 с УФ П4, и проекциями этих линий на азимутальную плоскость.

Способ фотонной локации воздушного объекта (ВО) 8, характеризующийся обнаружением ультрафиолетовыми приемниками (УФП) 2 и 4 фотонного излучения 9 этого ВО, обработкой принятого сигнала в УФП 2 и 4, а затем в вычислителе 11 ЛККС 10 и определением координат нахождения этого ВО в пространстве в соответствующий момент системы единого времени (СЕВ), при этом привязку к единой системе координат и к СЕВ осуществляют с помощью ЛККС 10, принимающей кроме фотонного излучения 9 от ВО 8 с помощью УФП 2 и 4 еще от навигационных спутников (НС) действующих глобальных навигационных систем (НС на фиг. не показаны, т.к. это выходит за рамки настоящей заявки) периодические радиопосылки, содержащие коды текущих значений СЕВ на момент излучения радиопосылок соответствующими НС, а также данные для точного расчета координат дислокации ЛККС 10 и входящих в нее УФП 2 и 4, которые обрабатываются группой спутниковых приемников и вычислителем ЛККС, и тем, что обнаружение фотонного излучения 9 от ВО 8, источниками которого являются области ионизации газов возле носовой части и сопла движущегося ВО 8, осуществляют с помощью первой и второй групп УФП 2 и 4, размещенных соответственно на первой 1 и второй 3 вертикальных синхронно и синфазно механически вращающихся вокруг своих осей 5 и 6 в азимутальной плоскости мачтах, разнесенных друг от друга на базовое расстояние 7, причем с помощью каждой из групп УФП 2 и 4 обнаружение фотонного излучения 9 от ВО 8 в каждый данный момент времени осуществляют со всех направлений 90 - градусной угломестной плоскости за счет равномерного распределения оптических осей УФП каждой группы 2 и 4 на этих 90 градусах при узкой диаграмме направленности УФП в азимутальной плоскости, а за счет вращения мачт 1 и 3 на каждом 360 - градусном обзоре - последовательно со всех направлений 180 - градусной угломестной плоскости, принимаемые каждой группой УФП 2 и 4 фотонные излучения 9 от ВО 8 при их наличии преобразуют в каждом УФП в цифровой код, а затем регистрируют в памяти вычислителя 11 раздельно для каждой мачты 1 и 3 упорядоченно для каждого обнаруженного излучения 9 с фиксацией полученных азимутального угла X1 (Х2) и угла У1 (У2) места, причем азимутальный угол по каждой мачте вычисляют по середине сектора непрерывно принимаемого излучения 9, формируемого в результате поворота мачт 1 и 3, а угол места по каждой мачте вычисляют по середине сектора непрерывно принимаемого излучения соответствующей совокупностью смежных УФП 2 и 4, одновременно с полученными углами азимута X1 (Х2) и места У1 (У2) по каждому излучению 9 для каждой мачты 1 и 3 в памяти вычислителя 11 регистрируют соответствующие данные отсчета СЕВ и рассчитанные по полученным углам значения дальности и высоты, после чего для текущего обзора отождествляют раздельно полученные отсчеты по каждой мачте 1 и 3 по их общим признакам углов, дальности и высоты в конкретные координаты конкретных обнаруженных ВО, которые уточняются на очередном и последующих обзорах по признакам уточненных углов, дальности и высоты ВО, а также - по появляющимся дополнительным общим признакам скорости, маневра и направления движения ВО.

Способ осуществляется следующим образом.

Допустим вращение первой 1 и второй 3 мачте размещенными на них соответственно первой 2 и второй 4 групп УФП (фиг.1, 2) осуществляется в азимутальной плоскости (параллельно земной поверхности) синхронно и синфазно (с одинаковой скоростью, в одну сторону, например, один оборот/сек, по часовой стрелке и с одинаковым начальным отсчетом азимутальных углов X1 и Х2 - от прямой линии, совпадающей с линией базы 7) и пусть на каждой мачте 1 и 3 установлено по 18 (n=18) узкоугольных 5-градусных УФП, покрывающих вместе 90 градусов угломестной плоскости (ортогональной азимутальной плоскости) за счет последовательного смещения диаграммы направленности (или оптической оси) каждого смежного УФП относительног ближайшего на 5 градусов. Пусть также все УФП в азимутальной плоскости имеют также 5-градусную диаграмму направленности.

Тогда за счет вращения мачт 1 и 3 при попадании непрерывного излучения 9 от ВО 8 в 5-градусный сектор восприятия какими-то УФП (вначале одной группы 2 или 4, а затем другой, в зависимости оттого, с какой стороны от базы 7 находится ВО 8, кроме сучаев, когда ВО 8 находится на линии базы 7, т.е. на одном азимуте) воспринимающие УФП преобразуют параллельно аналоговый сигнал излучения 9 в цифровую форму с помощью аналогово-цифрового преобразователя (АЦП), формируя на выходе каждого воспринимающего УФП пачку смежных цифровых отсчетов (обычно 5-10 отсчетов в зависимости от диаграммы направленности УФП и скорости вращения мачт 1 и 3), которые затем регистрируют в памяти вычислителя 11 раздельно для каждой мачты 1 и 3 с фиксацией азимутального угла X1 (Х2) и одновременно угла места У1 (У2), т.к. в рассматриваемом примере при использовании 18 УФП, рассредоточенных в угломестной плоскости, воспринимающие излучение 9 УФП однозначно указывают на угол места У1 (У2). Азимутальный угол X1 (Х2) по каждой мачте 1 и 3 с помощью вычислителя 11 вычисляют по середине сектора непрерывно принимаемого излучения 9 - по середине пачки смежных цифровых отсчетов, а угол места У1 (У2) по середине сектора воспринимающей излучение 9 совокупности смежных УФП 2 (4). Одновременно с полученными углами азимута и места по каждой мачте 1 (3) раздельно по каждому излучению данного ВО 8 (для других ВО аналогично) при их регистрации регистрируют отсчеты СЕВ.

По полученным углам в вычислителе 11 при известном расстоянии базы 7 и известном значении углов XI и Х2 рассчитывают значения дальности до ВО 8 от точки 5 и точки 6, а также его высоту. Для прямоугольного треугольника 5-12-6 через косинус X1 и синус X1 получают стороны 5-12 и 6-12, а затем через пропорции подобных прямоугольных треугольников 5-12-6 и 5-8-13 при известном значении угла Х2 определяются любые стороны треугольника 5-8-13, в т.ч. сторона 5-8, представляющая собой проекцию наклонной дальности на азимутальную плоскость. Аналогично, зная углы У1 и У2 и величину базы 7, в угломестной плоскости определяют величину отрезка 8-15, т.е. высоту ВО 8 и величину 5-8, т.е. наклонную дальность до ВО 8 от точки 5. После этого для текущего обзора (одного полного оборота мачт 1 и 3) отождествляют раздельно полученные отсчеты по каждой мачте по их общим признакам углов, дальности и высоты в конкретные координаты конкретных обнаруженных ВО 8, которые уточняются на очередном и последующих обзорах по признакам уточненных углов, дальности и высоты, а также - по дополнительным признакам скорости, маневра и направления движения.

С целью уменьшения количества УФП в группах 2 и 4 применяют на каждой мачте m широкоугольных УФП 2 и 4, покрывающих вместе 90 градусов по углу места, например, два УФП (m=2) с диаграммой направленности каждой 45 градусов. Кроме того на каждой мачте 1 и 3 применяют d узкоугольных УФП, например, один 5-градусный УФП (d=1), который активизируют на конкретном азимуте при обнаружении излучения 9 конкретным широкоугольным УФП, причем активизируют в соответствующем 45-градусном секторе для уточнения угла места путем механического или электронного сканирования узкоугольного УФП. Выигрыш по стоимости изделия (вместо n=18 применяют всего три УФП) осуществляется за счет удлинения времени обработки из-за необходимости уточнять значения угла места.

Для максимального выигрыша времени приема и обработки излучения 9 (за счет существенного удорожания изделия) обе группы УФП 2 и 4 размещают на двух полусферах, обеспечивая прием излучений со всех направлений сразу.

1. Способ фотонной локации воздушного объекта (ВО), характеризующийся обнаружением ультрафиолетовым приемником (УФП) фотонного излучения ВО, обработкой принятого сигнала в УФП, а затем в вычислителе и определением координат нахождения этого ВО в пространстве в соответствующий момент системы единого времени (СЕВ), при этом привязку к единой системе координат и к СЕВ осуществляют с помощью локальной контрольно-корректирующей станции (ЛККС), принимающей кроме фотонного излучения ВО с помощью УФП еще от навигационных спутников (НС) действующих глобальных навигационных систем периодические радиопосылки, содержащие коды текущих значений СЕВ на момент излучения радиопосылок соответствующими НС, а также данные для точного расчета координат дислокации ЛККС и входящего в нее УФП, которые обрабатываются группой спутниковых приемников и вычислителем ЛККС, отличающийся тем, что обнаружение фотонного излучения ВО, источниками которого являются области ионизации газов возле носовой части и сопла движущегося ВО, осуществляют с помощью первой и второй групп УФП, размещенных соответственно на первой и второй вертикальных синхронно и синфазно механически вращающихся вокруг своих осей в азимутальной плоскости мачтах, разнесенных друг от друга на базовое расстояние, причем с помощью каждой из групп УФП обнаружение фотонного излучения ВО в каждый данный момент времени осуществляют со всех направлений 90-градусной угломестной плоскости за счет равномерного распределения оптических осей УФП каждой группы на этих 90° при узкой диаграмме направленности УФП в азимутальной плоскости, а за счет вращения мачт на каждом 360-градусном обзоре - последовательно со всех направлений 180-градусной угломестной плоскости, принимаемые каждой группой УФП излучения ВО, при их наличии преобразуют в каждом УФП в цифровой код, а затем регистрируют в памяти вычислителя раздельно для каждой мачты, упорядоченно для каждого обнаруженного излучения с фиксацией полученных азимутального угла и угла места, причем азимутальный угол по каждой мачте вычисляют по середине сектора непрерывно принимаемого излучения, формируемого в результате поворота мачт, а угол места по каждой мачте вычисляют по середине сектора непрерывно принимаемого излучения соответствующей совокупностью смежных УФП, одновременно с полученными углами азимута и места по каждому излучению для каждой мачты в памяти вычислителя регистрируют соответствующие данные отсчета СЕВ и рассчитанные по полученным углам значения дальности и высоты, после чего для текущего обзора отождествляют раздельно полученные отсчеты по каждой мачте по их общим признакам углов, дальности и высоты в конкретные координаты конкретных обнаруженных ВО, которые уточняются на очередном и последующих обзорах по признакам уточненных углов, дальности и высоты ВО, а также по появляющимся дополнительным общим признакам скорости, маневра и направления движения ВО.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обнаружение фотонного излучения ВО по углу месту осуществляют с помощью n узконаправленных в угломестной плоскости УФП, каждый из которых на каждой мачте установлен с соответствующим угловым смещением, равным 90°/n, при этом для каждого обнаружения источника фотонного излучения одновременно определяют углы азимута и места, благодаря чему вращения мачт осуществляют с максимально возможной скоростью для механических систем вращения около одного оборота в секунду.

3. Способ по п.1, отличающийся, тем что обнаружение фотонного излучения ВО по углам азимута и места осуществляют путем электронного сканирования пространства с помощью УФП распределенных с соответствующими угловыми смещениями по углам места и азимута и размещенных на поверхностях двух полусфер, связанных соответственно с первой и второй мачтами.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что обнаружение фотонного излучения ВО осуществляют с помощью размещенных на каждой мачте m УФП с широкоугольной направленностью, которые вместе перекрывают 90° угломестной плоскости и d УФП с узкоугольной направленностью перекрывающих путем электронного или механического сканирования 90° по углу места, причем узкоугольные УФП активизируют после обнаружения фотонного излучения на конкретном азимутальном углу для уточнения соответствующего угла места.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к контролю исправности гироскопических измерителей вектора угловой скорости космического аппарата. Отличием предложенного технического решения является то, что способ формируют пять пороговых сигналов, сигналы норм гирокватернионов, сигналы норм базисов, сигнал нормы астрокватерниона, определяют скорости изменения выходных сигналов каждого из гироскопов и при превышении ими первого порогового сигнала формируют второй сигнал неисправности, определяют сигналы разностей сигналов гирокватернионов базисов и при превышении ими второго порогового сигнала формируют третий сигнал неисправности, после получения хотя бы одного сигнала неисправности определяют сигнал разности между сигналом нормы гирокватерниона рабочего базиса и сигналом нормы астрокватерниона и при превышении ею третьего порогового сигнала формируют четвертый сигнал неисправности, эпизодически на интервале времени в пять минут определяют сигналы разности сигналов гирокватернионов сигналов базисов и сигнала астрокватерниона и при превышении ею четвертого порогового сигнала формируют пятый сигнал неисправности, эпизодически в течение четырех секунд после получения третьего сигнала неисправности размыкают контур управления космическим аппаратом, подают на вход исполнительного устройства тестовый пробный сигнал, измеряют выходные сигналы гироскопов и при превышении ими пятого порогового сигнала формируют шестой сигнал неисправности.

Устройство для выбора астрономических объектов наблюдения с орбитального космического аппарата (КА) относится к космической технике. Устройство для выбора астрономических объектов наблюдения с орбитального КА включает глобус с нанесенной на него картой звездного неба, два охватывающих глобус кольца, центры которых совмещены с центром глобуса, элемент с круговым контуром, проекция которого на поверхность глобуса образует окружность, ограничивающую сегмент поверхности глобуса с углом полураствора, отсчитываемым от направления из центра глобуса на центр упомянутого сегмента поверхности глобуса, равным углу полураствора видимого с КА диска расположенной в центре околокруговой орбиты КА планеты, и дуговой элемент, соединенный с упомянутым элементом с круговым контуром.

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано для определения и выбора объектов наблюдения с борта орбитального космического аппарата (КА), движущегося по околокруговой орбите.

Изобретение относится к спутниковой навигации и может использоваться для эфемеридного обеспечения процесса управления космическими аппаратами глобальной навигационной спутниковой системы (КА ГНСС).

Изобретение относится к спутниковой навигации и может использоваться для оперативного контроля целостности навигационного поля глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС).

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может быть использовано в системах управления космическими аппаратами (КА). .

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

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

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к космической межспутниковой связи, и может быть использовано в космической спутниковой навигационной группировке ГЛОНАСС. Технический результат заключается в увеличении объема и достоверности передаваемой и принимаемой информации. Для этого бортовая аппаратура межспутниковых измерений (БАМИ) состоит из радиопередающего устройства, циркулятора, приемо-передающей антенны, входного усилителя приемника, радиоприемного устройства, модульного контроллера управления, формирователя радиосигнала, блока логики и коммутации, что также позволяет обеспечить автономность функционирования космической спутниковой группировки, повысить точность эфемеридного и частотно-временного обеспечения системы, оперативную доставку информации со всех навигационных космических аппаратов (НКА), передачу командно-программной и прием телеметрической информации, оперативный контроль целостности космической системы, передачу данных на НКА единой космической системы, снижение нагрузки на вычислительные средства наземного комплекса управления. 1 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в инерциальных навигационных системах (ИНС) управления для определения навигационных параметров управляемых подвижных объектов. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого в ходе определения параметров модели погрешностей измерений акселерометров ИНС по измерениям спутниковой навигации, включающей измерения вектора кажущегося ускорения движущегося в инерциальном пространстве объекта, по измерениям акселерометров ИНС и корректирующим поправкам к вектору скорости в различные моменты времени, получаемым по измерениям навигационных космических аппаратов систем "Глонасс" и GPS, определяют ошибки модулей векторов кажущейся скорости, накопленных на нескольких интервалах движения, контролируемых подвижных объектов, отличающихся взаимно неколлинеарными направлениями векторов кажущейся скорости.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в инерциальных систем управления для определения навигационных параметров управляемых подвижных объектов. Технический результат - повышение точности. Для этого в ходе движения осуществляют определение параметров модели погрешностей измерений акселерометров ведомой инерциальной навигационной системы (ИНС) по измерениям эталонной ИНС на основе измерения кажущихся ускорений движущегося в инерциальном пространстве объекта-носителя и жестко связанного с ним отделяемого объекта. Эти измерения осуществляют акселерометрами эталонной инерциальной навигационной системы в базовой инерциальной системе координат (БИСК) и акселерометрами ведомой инерциальной навигационной системы в приборной инерциальной системе координат (ПИСК). При этом обеспечивают повышение точности счисления траектории центра масс отделяемого объекта, повышение точности ориентации осей чувствительности акселерометров ведомой ИНС отделяемого объекта в БИСК и точности прогнозирования траектории отделяемого объекта за счет устранения погрешностей в измерениях акселерометров ведомой ИНС.

Изобретение может использоваться на космических аппаратах (КА) дистанционного зондирования Земли, снимки с которых должны удовлетворять жестким требованиям по координатной привязке, и в качестве средства определения ориентации КА. Телескоп содержит в первом канале главное зеркало, вторичное зеркало, линзовый корректор, регистрирующее устройство, размещенное в фокальной плоскости телескопа, и во втором канале - плоское наклонное эллиптическое зеркало для наблюдения звезд, размещенное в плоскости пересечения первого и второго каналов. Центральная часть обращенной в сторону вторичного зеркала поверхности главного зеркала, на которую попадает свет от Земли, закрыта зеленым отражающим светофильтром. В центральной зоне поперечного сечения второго канала установлена круглая диафрагма, препятствующая попаданию в первый канал той части света от звезд, которая не попадает на плоское наклонное эллиптическое зеркало. Часть обращенной в сторону линзового корректора поверхности регистрирующего устройства закрыта красным пропускающим светофильтром. Технический результат - возможность регистрации достаточного количества звезд одновременно с получением изображения земной поверхности для уменьшения погрешности координатной привязки этого изображения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к приборам навигации космических аппаратов по Солнцу или иным светящимся ориентирам. Целью изобретения является расширение поля зрения и повышение надежности устройства, измеряющего две угловые координаты светящегося ориентира. Указанная цель достигается за счет расположения определенным образом в пространстве элементарных фоточувствительных элементов, образующих многоэлементный фотоприемник, и извлечения из величин их сигналов, порядковых номеров, величины углового шага и угла наклона осей диаграмм направленности информации о двух угловых координатах светящегося ориентира. Устройство многоэлементного приемника, обуславливаемое методом определения угловых координат, позволяет реализовать датчик угловых координат в виде полупроводниковой интегральной микросхемы, добавив к нему аналого-цифровой преобразователь, вычислительное устройство, устройство управления и устройство информационного обмена. 4 н.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретения относятся к вычислительной технике и могут быть использованы для обнаружения неисправностей спутников и корректировки таких неисправностей. Техническим результатом является возможность определения типа неисправности. Способ реализован при помощи устройства гибридизации, содержащего банк фильтров Калмана, каждый из которых формирует гибридное навигационное решение на основе инерциальных измерений, рассчитанных виртуальной платформой, и необработанных измерений сигналов, переданных группой спутников и полученных от системы спутникового позиционирования (GNSS), и включает этапы, на которых определяют для каждого из спутников, по меньшей мере, одно отношение правдоподобия между гипотезой наличия у данного спутника неисправности определенного типа и гипотезой отсутствия у спутника неисправности, констатируют наличие у спутника неисправности определенного типа на основе отношения правдоподобия, соответствующего неисправности определенного типа, и порогового значения, оценивают влияние констатированной неисправности на каждое из гибридных навигационных решений, и корректируют гибридные навигационные решения в соответствии с оценкой влияния констатированной неисправности. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к приборам ориентации по солнцу и касается оптического солнечного датчика. Датчик содержит широкопольный входной оптический элемент, кодовую маску, светофильтр, защитный экран и матричное фотоприемное устройство МФПУ. Входной оптический элемент выполнен в виде составного моноблока и имеет форму четырехугольной призмы. Моноблок содержит центральную призму в форме четырехугольной усеченной правильной пирамиды, боковые грани которой имеют поглощающее покрытие и четыре боковые одинаковые призмы в форме четырехугольных неправильных пирамид. Одна из граней каждой боковой призмы имеет зеркальное покрытие и этой гранью соединена с соответствующей поглощающей гранью центральной призмы, Составной моноблок опирается на поверхность кодовой маски, в которой выполнены центральный идентификационный маркер, совмещенный с осью симметрии центральной призмы и четыре идентификационных маркера, симметрично расположенные вокруг центрального маркера. Технический результат заключается в повышении точности определения координат и обеспечении равномерности распределения разрешающей способности датчика по всему полю зрения. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Заявленное изобретение относится к системам ориентации космических аппаратов и может быть использовано в качестве активного ультрафиолетового солнечного датчика. Активный ультрафиолетовый солнечный датчик для системы ориентации малоразмерного космического аппарата содержит фотоприемник на основе природного алмаза, на входное окно которого поступает солнечная энергия, и малошумящий предварительный усилитель. При этом фотоприемник на основе природного алмаза функционально сочетает в себе как оптический ультрафиолетовый фильтр, так и ультрафиолетовый фотоприемник. Селективное выделение ультрафиолетовой области из солнечного спектра и преобразование его в электрический сигнал осуществляется в фотоприемнике на основе природного алмаза, а усиление сигнала осуществляется в малошумящем предварительном усилителе. Технический результат - повышение надежности работы датчика, точное определение направления на Солнце. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к оптико-электронным приборам, обеспечивающим измерение угловых координат цели в динамическом режиме. Углоизмерительный прибор содержит объектив, матричный приемник излучения, вычислительный блок и канал геометрического эталона, состоящий из оптически сопряженных с объективом осветительного блока, имеющего три источника света, расположенные под углом 120° друг к другу, коллиматорного блока, включающего три входные и три выходные точечные диафрагмы, и зеркально-призменного блока, образующий с нанесенными на него диафрагмами коллиматора моноблок, жестко связанный с опорной плоскостью углоизмерительного прибора. Зеркально-призменный моноблок выполнен из шести боковых зеркальных граней и ограничивающих их параллельных преломляющих оснований, большее шестиугольное из которых с нанесенными на него выходными точечными диафрагмами обращено к объективу, причем его соседние ребра расположены под углом 120° друг к другу. Моноблок выполнен с тремя дополнительными преломляющими гранями, размещенными между большим основанием и соответствующей боковой зеркальной гранью, составляющей с большим основанием острый угол и размещенной перед выходной точечной диафрагмой, каждая дополнительная грань снабжена входной точечной диафрагмой, а углы между большим основанием и тремя дополнительными преломляющими гранями и тремя боковыми зеркальными гранями, расположенными перед тремя входными точечными диафрагмами, равны 90°. Технический результат - повышение точности прибора без усложнения его конструкции и увеличения массогабаритных характеристик. 7 ил.

Изобретение относится к области измерений и измерительной техники и может быть использовано в геодезии, навигации, метеорологии. Способ определения задержки электромагнитного сигнала тропосферой при относительных спутниковых измерениях включает спутниковые измерения, измерение метеоэлементов геодезическим градиентометром (патент РФ №2452983), расчет распределения метеоэлементов в направлении распространения электромагнитного сигнала, определение задержки сигнала тропосферой. В нижнем слое атмосферы при моделировании используют измеренные градиенты метеоэлементов, выше - среднестатистические, а для влажности используют график зависимости влажности воздуха от температуры. Измерение метеоэлементов градиентометром позволяет однозначно определить характер изменения градиентов с высотой. Производство метеоизмерений над двумя крайними по физико-химическим свойствам подстилающими поверхностями позволяет учесть горизонтальную изменчивость метеоэлементов. Одновременные спутниковые наблюдения на не менее чем трех станциях позволяют получить избыточные измерения, необходимые для определения оптимального значения высоты замены измеренных градиентов среднестатистическими, которое соответствует наименьшей невязке в приращениях координат. Предложенный способ позволяет повысить точность и производительность относительных спутниковых измерений за счет независимого определения задержки электромагнитного сигнала тропосферой. 1 ил.
Наверх