Способ определения направления на космический объект Российский патент 2019 года по МПК B64G1/64 

Описание патента на изобретение RU2676999C1

Изобретение относится к области управления движением космических аппаратов (КА) и может быть использовано для навигации космических аппаратов в дальнем космосе.

Известно защищенное патентом изобретение - аналог: патент №2506547, заявка 2012140350/28 МПК G01J 1/44, 2012 год «Приемник импульсных оптических сигналов» (Вильнер В.Г., Волобуев В.Г., Почтарев В.Л., Рябокуль Б.К.). Изобретение относится к технике приема импульсного оптического излучения, преимущественно к приемникам импульсных лазерных дальномеров и подобных устройств для измерения временных интервалов между оптическими импульсами. Приемник импульсных оптических сигналов, содержащий фотоприемник с источником смещения и нагрузкой, подключенной к усилителю, усилитель выполнен в виде двух транзисторных повторителей с общей нагрузкой, вход одного из повторителей подключен к нагрузке фотоприемника, а вход второго повторителя имеет возможность подключения к внешнему источнику сигнала, причем параллельно входам транзисторных повторителей введены ключи, связанные с коммутатором, управляющим их замыканием и размыканием в противофазе. Технический результат заключается в повышении точности временной привязки принятого сигнала и, соответственно, высокой точности измерений с помощью приборов, в которых используется такой приемник. Недостатком изобретения является невозможность его использования при больших расстояниях между космическими аппаратами, поскольку регистрируются отраженные сигналы лазерного излучения.

Известно заявленное изобретение - аналог: патент №2619168, от 12.05.2017, заявка №2015152105, МПК B64G 3/00, 2015 год, «Способ определения направления на активный объект, преднамеренно сближающийся с космическим аппаратом» (Яковлев М.В., Яковлева Т.М., Яковлев Д.М.), согласно которому принимают сигналы, излучаемые приближающимся активным объектом, измеряют амплитуду и выполняют обработку принимаемых сигналов. Для приема сигналов применяют детекторы плоской формы. Детекторы располагают на поверхности сферической оболочки ортогонально радиус-вектору из центра сферической оболочки к точке касания с детектором. Внутри сферической оболочки помещают материал - поглотитель излучения. Направление на активный приближающийся объект определяют по радиус-вектору, направленному на детектор с максимальной амплитудой регистрируемого сигнала. Недостатком способа является отсутствие излучающих элементов, что не обеспечивает возможность его использования в качестве космического маяка.

Известно защищенное патентом изобретение - аналог: патент №2639609, МПК G02B 26/10,G05D 1/00, 2017 год «Способ управления лазерным лучом» (Яковлев М.В., Яковлева Т.М., Яковлев Д.М.), согласно которому в магнитное поле помещают платформу с зеркалом на одной стороне, проводником электрического тока и поворотным механизмом на противоположной стороне, причем проводник электрического тока выполняют в виде кольцевых витков, расположенных по периметру платформы, поворотный механизм устанавливают в центре тяжести платформы, магнитное поле формируют системой электромагнитов, ток кольцевых витков и электромагнитов регулируют из условия отражения лазерного луча от зеркала в заданном направлении. Недостаток изобретения заключается в том, что оно не позволяет осуществлять регистрацию сигналов лазерного излучения, отраженных от контролируемых космических объектов.

Известно защищенное патентом изобретение - прототип: патент №2462731, МПК G01S 1/70, B64G 1/36, 2011 год «Сканирующий лазерный маяк космических аппаратов» (Старовойтов Е.И.), согласно которому предложен сканирующий лазерный маяк, содержащий корпус и источник лазерного излучения, установленный в сканирующем блоке в карданном подвесе. В устройство введена оптическая анаморфотная система, установленная в сканирующем блоке на одной оптической оси с источником лазерного излучения. При этом ось карданного подвеса перпендикулярна упомянутой оптической оси, а оптическая анаморфотная система представляет собой в сечении, перпендикулярном направлению сканирования, широкоугольный объектив типа «рыбий глаз». Качающийся привод, находящийся в механической связи со сканирующим блоком, выполнен качающимся в плоскости сканирования. Изобретение относится к области оптических средств измерения параметров относительного сближения космических аппаратов. Технический результат заключается в обеспечении возможности обнаружения пассивного космического аппарата в половине телесного угла на дистанциях до 160 км при наведении на него активного космического аппарата. Недостаток изобретения заключается в недостаточно высокой оперативности определения направления на космический объект, что связано с необходимостью применения механических устройств.

Целью предполагаемого изобретения является повышение оперативности определения направления на космический объект.

Указанная цель достигается в заявляемом способе определения направления на космический объект, согласно которому управляют направлением лазерного луча за счет поворота расположенной в магнитном поле платформы с зеркалом на одной стороне, проводником электрического тока и поворотным механизмом на противоположной стороне, проводник электрического тока выполняют в виде кольцевых витков, расположенных по периметру платформы, поворотный механизм устанавливают в центре тяжести платформы, магнитное поле формируют системой электромагнитов, ток кольцевых витков и электромагнитов регулируют из условия сканирования лазерным лучом заданной области космического пространства, направление на космический объект определяют по отраженному от него сигналу лазерного излучения, причем ток кольцевых витков поддерживают постоянным, ток электромагнитов задают в виде последовательности импульсов, обеспечивающих развертку лазерного луча по азимутальному углу и углу места, а направление на космический объект определяют по параметрам импульсов развертки, при которых зарегистрирован сигнал отраженного лазерного излучения.

Обоснование реализуемости заявляемого способа заключается в следующем. Длительность и период следования импульсов тока электромагнитов, обеспечивающих развертку лазерного луча по азимутальному углу и углу места, определяют по известным значениям угла расходимости лазерного излучения, ожидаемой дальности приема сигналов отраженного лазерного излучения и из условия сплошного покрытия лазерным излучением контролируемой области космического пространства. Сигнал лазерного излучения, отраженный от космического аппарата, регистрируют в реальном масштабе времени с задержкой относительно излучения в источнике, равной удвоенному времени распространения лазерного луча от источника до искомого космического объекта. Для регистрации отраженного лазерного излучения могут быть использованы детекторы плоской формы, расположенные на поверхности сферической оболочки ортогонально радиус-вектору из центра сферической оболочки к точке касания с детектором (патент №2619168 от 12.05.2017, регистрационный №2015152105, приоритет от 07.12.2015 г. «Способ определения направления на активный объект, преднамеренно сближающийся с космическим аппаратом»). Порядковые номера импульсов тока электромагнитов, обеспечивающих развертку лазерного луча по азимутальному углу и углу места и соответствующих направлению лазерного луча на искомый космический объект, определяют по моменту прихода отраженного сигнала с учетом его задержки относительно импульсов излучения в источнике. Величина задержки оценивается для ожидаемой дальности обнаружения искомого космического объекта.

Таким образом, техническая возможность реализации заявляемого способа определения направления на космический объект не вызывает сомнений.

Похожие патенты RU2676999C1

название год авторы номер документа
Способ сопровождения космического объекта лазерным лучом 2019
  • Яковлев Михаил Викторович
RU2716610C1
Способ определения направления на космический объект 2019
  • Яковлев Михаил Викторович
RU2706844C1
Способ непрерывного воздействия лазерным лучом на неупорядоченно движущийся объект 2024
  • Яковлев Михаил Викторович
RU2822970C1
Способ определения направления лазерного луча на космический аппарат, принимающий сигналы лазерной космической связи 2019
  • Яковлев Михаил Викторович
  • Архипов Владимир Афанасьевич
  • Соколов Владимир Иванович
  • Кисиленко Валерий Семенович
  • Тихонов Александр Павлович
  • Шиванов Александр Владимирович
  • Кузьмин Николай Васильевич
RU2720856C1
Устройство для управления лазерным лучом 2018
  • Яковлев Михаил Викторович
  • Шиванов Александр Владимирович
  • Архипов Владимир Афанасьевич
  • Соколов Владимир Иванович
  • Логинов Сергей Степанович
  • Усовик Игорь Вячеславович
RU2695280C1
Устройство для управления процессом сканирования лазерным лучом 2018
  • Яковлев Михаил Викторович
  • Шиванов Александр Владимирович
  • Архипов Владимир Афанасьевич
  • Логинов Сергей Степанович
  • Соколов Владимир Иванович
  • Усовик Игорь Вячеславович
RU2694129C1
Способ засветки оптико-электронных приборов малогабаритных беспилотных летательных аппаратов 2018
  • Яковлев Михаил Викторович
RU2678256C1
Способ защиты лазерных средств дальнометрирования от оптических помех с фиксированной задержкой по времени 2018
  • Яковлев Михаил Викторович
RU2697868C1
Способ управления лазерным лучом 2019
  • Яковлев Михаил Викторович
RU2701793C1
Способ автономного управления строем космических аппаратов 2018
  • Яковлев Михаил Викторович
RU2704712C1

Реферат патента 2019 года Способ определения направления на космический объект

Изобретение относится к информационным средствам, используемым, в частности, в целях навигации, мониторинга и стыковки космических объектов (КО). Способ включает сканирование лазерным лучом заданной области пространства путём отражения луча от зеркала на поворотной платформе, установленной в электромеханическом подвесе. Движение платформы по азимуту и углу места задают системой электромагнитов, питаемых током в виде пилообразной последовательности импульсов. Направление на КО определяют по параметрам импульсов развертки, при которых зарегистрирован сигнал отраженного от КО лазерного излучения. Технический результат направлен на повышение оперативности определения направления на КО.

Формула изобретения RU 2 676 999 C1

Способ определения направления на космический объект, согласно которому управляют направлением лазерного луча за счет поворота расположенной в магнитном поле платформы с зеркалом на одной стороне, проводником электрического тока и поворотным механизмом на противоположной стороне, причём проводник электрического тока выполняют в виде кольцевых витков, расположенных по периметру платформы, поворотный механизм устанавливают в центре тяжести платформы, магнитное поле формируют системой электромагнитов, ток кольцевых витков и электромагнитов регулируют из условия сканирования лазерным лучом заданной области космического пространства, а направление на космический объект определяют по отраженному от него сигналу лазерного излучения, причем ток кольцевых витков поддерживают постоянным, ток электромагнитов задают в виде последовательности импульсов, обеспечивающих развертку лазерного луча по азимутальному углу и углу места, а направление на космический объект определяют по параметрам импульсов развертки, при которых зарегистрирован сигнал отраженного лазерного излучения.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2676999C1

СКАНИРУЮЩИЙ ЛАЗЕРНЫЙ МАЯК КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 2011
  • Старовойтов Евгений Игоревич
RU2462731C1
Способ управления лазерным лучом 2016
  • Яковлев Михаил Викторович
  • Яковлева Татьяна Михайловна
  • Яковлев Дмитрий Михайлович
RU2639609C2
Способ определения направления на активный объект, преднамеренно сближающийся с космическим аппаратом 2015
  • Яковлев Михаил Викторович
  • Яковлева Татьяна Михайловна
  • Яковлев Дмитрий Михайлович
RU2619168C1
БУРОВОЙ ИНСТРУМЕНТ 2013
  • Комаров Михаил Алексеевич
  • Кремлев Виталий Игоревич
  • Гавриленко Андрей Васильевич
  • Сорокин Владимир Федорович
  • Панин Николай Митрофанович
RU2530034C1
US 4834531 A, 30.05.1989.

RU 2 676 999 C1

Авторы

Яковлев Михаил Викторович

Даты

2019-01-14Публикация

2018-02-21Подача