СПУТНИК-РЕТРАНСЛЯТОР Российский патент 2022 года по МПК H04B7/185 

Изобретение относится к ретрансляции информации, в частности к спутникам-ретрансляторам.

Известны спутники-ретрансляторы, входящие в низкоорбитальную спутниковую сеть связи Уан Уэб [см. сайт https://www.oneweb.world/], включающую строй спутников на круговых орбитах земли. Недостатком данного устройства является отсутствие межспутникового тракта, отсутствие адаптивной коммутации на борту, а также бортовой обработки данных, включающей прочитывание информации, ее анализ, переформатирование и отправку, что замедляет или усложняет доставку данных получателю.

Известны спутники-ретрансляторы, входящие в низкоорбитальную спутниковую сеть связи Старлинк [см. сайт https://www.starlink.com/] включающая строй спутников на круговых орбитах земли. Недостатком данного устройства является отсутствие межспутникового тракта, отсутствие адаптивной коммутации на борту, а также бортовой обработки данных, включающей прочитывание информации, ее анализ, переформатирование и отправку, что замедляет или усложняет доставку данных получателю.

Аналогом спутника-ретранслятора является известный спутник-ретранслятор [патент РФ №2376212, МПК B64G 1/00, МПК B64G 1/22, приоритет от 19.05.2008, зарегистрирован в госреестре изобретений РФ 20.12.2009], содержащий для размещения антенн и бортового комплекса каркас корпуса в форме параллелепипеда, с установленными на нем боковыми, верхней и нижней панелями. Внутри конструкции платформы каркасное пространство разделено промежуточной панелью на отсек служебных систем и отсек полезной нагрузки

Недостатком данного спутника-ретранслятора является недостаточная надежность поддержания связи между спутниками в районе пересечения их орбит, связанная с тем, что каркас корпуса в форме параллелепипеда затеняет зоны видимости антенн, расположенных на ней, что при высокой угловой скорости взаимного перемещения спутников затрудняет удержание оптического луча передающей антенны первого спутника на втором спутнике и снижает надежность связи.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту - прототипом, является спутник-ретранслятор [см. патент РФ №2622304, B64G 1/10, приоритет от 17.11.2015, зарегистрирован в госреестре изобретений РФ 22.05.2017], содержащий для размещения блока передающих и блока приемных оптических межспутниковых антенн, и бортового комплекса корпус в виде оболочки вращения, выполненной из композиционного материала полой цилиндрической формы, имеющей сетчатую структуру, образованную посредством пересечения между собой ребер, при этом на торцах сетчатой оболочки закреплены усиливающие элементы.

Недостатком данного спутника-ретранслятора является недостаточная надежность поддержания связи между спутниками в районе пересечения их орбит, связанная с тем, что оболочка вращения цилиндрической формы затеняет зоны видимости антенн, расположенных на ней, что при высокой угловой скорости взаимного перемещения спутников затрудняет удержание оптического луча передающей антенны первого спутника на втором спутнике и снижает надежность связи.

Известен бортовой комплекс спутника-ретранслятора «Аксай» [см. патент РФ №2097926, Η04В 7/185, приоритет от 19.04.94, бюлл. №33 от 27.11.97], предназначенный для функционирования в многоспутниковой системе связи, в которой соседние спутники могут обмениваться абонентской и служебной информацией, включающий последовательно соединенные блок из к приемных антенн, блок приемников, блок передатчиков и блок из к передающих антенн, коммутационный блок, навигационный блок, блок выделения служебных сигналов, блок формирования служебных сигналов и формирователь сигналов блокировки, причем коммутационный блок включен между выходами блока передатчиков, блок выделения служебных сигналов включен между выходами блока приемников и первыми входами блока формирования служебных сигналов, навигационный блок, блок выделения служебных сигналов, блок формирования служебных сигналов и формирователь сигналов блокировки соединены последовательно и выходы последнего из них подключены к третьим входам коммутационного блока, вторые входы которого подключены к выходам навигационного блока, а выходы блока формирования служебных сигналов подключены ко вторым входам блока передатчиков.

Недостатком данного устройства является недостаточная надежность поддержания связи между спутниками в районе пересечения их орбит, связанная с тем, что высокая угловая скорость взаимного перемещения спутников затрудняет удержание луча передающей антенны на спутнике-соседе и снижает надежность связи.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту для спутника-ретранслятора - прототипом, является спутник-ретранслятор [см. патент РФ №2673060, Η04В 7/185, приоритет от 20.11.17, зарегистрирован в госреестре изобретений РФ 22.11.18], предназначенный для функционирования в многоспутниковой системе связи, в которой соседние спутники могут обмениваться абонентской и служебной информацией, включающий коммутационный блок, блок приемных абонентских радиоантенн и блок абонентских радиоприемников, блок приемных оптических межспутниковых антенн и блок оптических межспутниковых приемников, последовательно соединенные солнечный датчик и блок ориентации, навигационный блок, блок формирования служебных сообщений и формирователь сигналов блокировки, последовательно соединенные блок выделения служебных сигналов, блок выделения сигналов пеленга, блок анализаторов сигнала пеленга и блок управления и селекции модуляторов, блок межспутниковых оптических передатчиков, блок абонентских радиопередатчиков, блоки передающих межспутниковых оптических антенн и абонентских радиоантенн

Недостатком данного устройства, принятого за прототип, является недостаточная надежность поддержания связи между спутниками в районе пересечения их орбит, связанная с тем, что высокая угловая скорость взаимного перемещения спутников затрудняет удержание оптического луча передающей антенны на спутнике-соседе и снижает надежность связи.

Техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение надежности связи между спутниками в районе пересечения их орбит.

Технический результат достигается тем, что в спутнике-ретрансляторе, содержащем блок передающих и блок приемных оптических межспутниковых антенн, блок приемных абонентских антенн, размещенные на корпусе спутника-ретранслятора, а также последовательно соединенные блок абонентских приемников, коммутационный блок, блок абонентских передатчиков и блок передающих абонентских антенн, последовательно соединенные блок межспутниковых приемников, блок выделения служебных сигналов, блок выделения сигнала пеленга, блок анализаторов сигнала пеленга, блок управления и селекции модуляторов, блок формирования служебных сообщений, и формирователь сигналов блокировки, подключенный ко вторым входам коммутационного блока, к третьим входам которого подключены выходы блока формирования служебных сообщений, вторые выходы коммутационного блока через блок межспутниковых передатчиков и блок модуляторов подключены к входам блока передающих межспутниковых антенн, входы блока модуляторов соединены с выходом блока управления и селекции модуляторов, навигационный блок, выходы которого подключены к четвертым входам коммутационного блока, вторым входам блока формирования служебных сообщений и первым входам блока ориентации, к вторым входам которого подключен выход солнечного датчика, соединенный с вторым входом блока управления и селекции модуляторов, который, в свою очередь, соединен с блоком формирования служебных сообщений, отличающийся тем, что в него введен блок определения взаимных угловых скоростей спутников, включенный между вторым выходом блока формирования служебных сообщений, выходами блока анализаторов сигнала пеленга и вторыми и третьими входами блока управления и селекции модуляторов, регистр угловых скоростей, включенный между выходами блока определения взаимных угловых скоростей спутников и входами блока управления и селекции модуляторов, при этом, корпус спутника-ретранслятора выполнен в виде гиперболоида, в блоке оптических межспутниковых передающих антенн оптические антенны расположены коронообразно по периметру корпуса спутника.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где:

На фиг. 1 изображено пересечение орбит двух ретрансляторов в изометрической проекции;

на фиг. 2 изображено пересечение орбит двух ретрансляторов в проекции Меркатора;

на фиг. 3 приведена развертка сечения луча диаграммы направленности передающей антенны оптического диапазона, применяемой в межспутниковом тракте;

на фиг. 4 приведено взаимодействие передающих антенн оптического диапазона спутника-ретранслятора со спутником-соседом. Ввиду сложности исполнения рисунка, корпус спутника-ретранслятора изображен в виде многогранника вместо гиперболоида;

на фиг. 5 приведен схематический вид конструктивного исполнения блока передающих антенн;

на фиг. 6 приведен схематический вид конструктивного исполнения корпуса спутника-ретранслятора, в виде гиперболоида, оптимизированного для размещения блоков передающих и приемных антенн;

на фиг. 7 приведена блок-схема спутникового ретранслятора в целом;

на фиг. 8 приведена блок-схема блока управления и селекции модуляторов;

на фиг. 9 приведена блок-схема блока определения взаимных угловых скоростей спутников;

на фиг. 10 приведена блок-схема блока формирования управляющего сигнала;

на фиг. 11 приведен схематический вид приемной антенны ретранслятора;

на фиг. 12 приведены форматы абонентского и служебного сообщения.

Обозначения на фигурах:

На фиг. 1

1 - первый спутник-ретранслятор (CP₁) на орбите;

2 - второй спутник-ретранслятор (СР₂) на орбите;

3 - орбита СР₁;

4 - орбита СР₂;

5а - направление связи CP₁ - СР₂ до полюса пересечения их орбит;

5б - направление связи CP₁ - СР₂ после полюса пересечения их орбит;

6 - ось пересечения орбит CP₁ - СР₂;

- вектор скорости СРь

- вектор скорости СР₂.

На фиг. 2

1 – CP₁ на орбите;

2 - СР₂ на орбите;

3 - орбита СР₁;

4 - орбита СР₂;

5а - направление связи CP₁ - СР₂ до полюса пересечения их орбит;

5б - направление связи CP₁ - СР₂ после полюса пересечения их орбит;

6 - ось пересечения орбит CP₁ - СР₂.

На фиг. 3

аа - позиция луча, сформированного в первый момент времени цикла сканирования;

mn - позиция луча, сформированного в заключительный момент цикла сканирования.

На фиг. 4

7 - антенна блока приемных оптических межспутниковых антенн;

8 - антенна блока приемных абонентских антенн радиодиапазона;

9 - блок передающих оптических межспутниковых антенн;

10 - зона сканирования первой передающей оптической межспутниковой антенны;

11а - первая зона сканирования второй передающей межспутниковой антенны;

11б - вторая зона сканирования второй передающей оптической межспутниковой антенны;

12а - первая зона сканирования третьей передающей оптической межспутниковой антенны;

12б - вторая зона сканирования третьей передающей межспутниковой антенны спутника;

13 - солнечный датчик

- вектор скорости СР₂.

На фиг. 5

9 - блок передающих оптических межспутниковых антенн.

На фиг. 6

- высота корпуса, выполненного в форме однополостного гиперболоида;

r - радиус верхнего раскрыва корпуса;

R - радиус нижнего раскрыва корпуса;

L - длина стрингера корпуса;

ϕ - угол наклона стрингера корпуса.

На фиг. 7

7 - антенна блока приемных оптических межспутниковых антенн;

8 - антенна блока приемных абонентских антенн радиодиапазона;

9 - блок передающих оптических межспутниковых антенн;

13 - солнечный датчик;

14 - блок межспутниковых приемников;

15 - блок абонентских приемников;

16 - коммутационный блок;

17 - блок выделения служебных сигналов;

18 - навигационный блок;

19 - блок формирования служебных сообщений;

20 - формирователь сигналов блокировки;

21 - блок выделения сигнала пеленга;

22 - блок анализатора сигнала пеленга;

23- блок определения взаимных угловых скоростей спутников (БОВУС-С);

24 - блок управления и селекции модуляторов;

25 - блок модуляторов;

26 - блок межспутниковых передатчиков;

27 - блок абонентских передатчиков;

28 - блок передающих абонентских антенн;

29 - блок ориентации;

40 - регистр угловой скорости.

На фиг. 8

23 - блок определения взаимных угловых скоростей спутников;

44 - блок формирования управляющего сигнала;

30 - блок выделения кода поправки наведения;

31 - блок формирования кода поправки;

32 - регистровый блок.

На фиг. 9

33 - блок местного тактирования;

34 - блок задержки;

35 - регистровый блок;

36 - блок формирования разностного кода;

37 -блок расчета знака угловой скорости;

38 - блок расчета модуля угловой скорости.

На фиг. 10

39 - регистр солнечного датчика;

40 - регистр угловой скорости;

41 - регистр сигнала пеленга;

42 - регистр кода поправки наведения;

43 - формирователь управляющего кода.

На фиг. 11

7а - 7е фото детекторы приемной оптической межспутниковой антенны;

На фиг. 12

а) - сообщение, адресованное абоненту – получателю;

б) - служебное сообщение межспутникового тракта;

ГФ - головной флаг;

ФГ - группы флаг;

ФС - флаг сегмента;

ЗФ - заключительный флаг;

X_R, Y_R, N_R - географические координаты и персональный номер абонента-получателя;

X_i, Y_i - географические координаты спутника - ретранслятора, отправившего данное служебное сообщение;

НОГКСР - код порядкового номера спутника - ретранслятора, отправившего данное служебное сообщение;

КОН - концевик служебного сообщения.

Спутник-ретранслятор работает следующим образом.

Перемещаясь по орбите, спутники-ретрансляторы 1 и 2 (см. фиг. 1) принимают сообщения от наземных абонентов и от соседних ретрансляторов, обрабатывают в бортовом коммутаторе заголовки принятых сообщений и отправляют сообщения, либо в направлении наземных абонентов, либо в направлении соседнего ретранслятора. Число спутников-ретрансляторов не ограничено. Рассматривается пример взаимодействия двух спутников.

Орбиты спутников-ретрансляторов 1 и 2 пересекаются в двух районах (см. фиг. 2) - в районе восходящего узла или в районе нисходящего узла. При этом, в районах пересечений, орбиты спутников отстоят друг от друга по высоте, так что спутники не сталкиваются. Ось пересечения орбит проходит через восходящий или нисходящий узел и центр Земли.

При пересечении (см. фиг. 1) орбит 3 и 4 двух спутников-ретрансляторов 1 и 2, направление связи спутника 1 на спутник 2 в районе полюса оси пересечения орбит 6 меняется на противоположное - с 5а на 56. При этом вектора скорости направлены по касательной к траекториям орбит 3 и 4, а угловая скорость направления связи 5а и 56 спутников 1 и 2 изменяется по знаку и по модулю (абсолютному значению) в связи со сближением спутников 1 и 2 в районе полюса 6 с последующим расхождением спутников (см. фиг. 2). Угловая скорость взаимного перемещения двух спутников 2 и 4 перед сменой знака нарастает, а после смены знака - убывает.

Для межспутниковой связи, то есть для обнаружения, удержания и сопровождения второго спутника 2, передающая антенна блока 9 первого спутника 1 осуществляет сканирование лучом от позиции аа до позиции mn (см. фиг. 4). Каждой позиции соответствует свой кодовый сигнал.

Чтобы обеспечить непрерывность межспутниковой связи, осуществляется переключение зон сканирования «аа-mn» передающих антенн блока 9 (см. фиг. 4) первого спутника 1 от зоны сканирования 10а одной антенны блока 9 к зоне сканирования другой антенны блока 9. При этом, зона сканирования 10а перекрывается зоной сканирования 11 а и зоной сканирования 12а, а последние две перекрывают друг друга и перекрываются зонами 116 и 126. Возможны и другие варианты передачи связи от одной зоны сканирования к другой. Для второго спутника 2 в таком случае обеспечивается непрерывность связи с первым спутником 1 вне зависимости от значений скорости и знака изменения его угловой скорости относительно первого спутника 1.

Первоначально, после выведения на орбиту, каждый спутник (первый 1 или второй 2) по солнечному датчику 13 (см. фиг. 4) ориентируется на солнце (осуществляется грубое наведение), и продолжает полет на солнечной стороне Земли, все время ориентируясь на солнце. При переходе в тень Земли, каждый спутник продолжает ориентироваться по данным бортовой аппаратуры до своего возвращения на освещенную сторону.

На втором спутнике 2 приемная антенна пеленгует принимаемый от первого спутника 1 луч с помощью фотодетекторов 7а - 7е (см. фиг. 11), после чего второй спутник 2 формирует ответный сигнал пеленга по информации с выходов фотодетекторов и отсылает его в направлении первого спутника 1 через одну из антенн блока 9, конструктивно выполненного на каждом спутнике (первом 1 или втором 2) в виде короны (см. фиг. 5). Блок 9 размещается на нижнем и верхнем раскрывах корпуса каждого спутника (см. фиг. 6). Корпус каждого спутника для размещения антенн блока 9 конструктивно выполнен в виде гиперболоида (см. фиг. 6), который обеспечивает минимальную массу, габариты и простейшую технологию изготовления. Основные геометрические характеристики такого корпуса обозначены на фиг. 6 как L, R, r и ϕ.

Взаимодействие первого и второго спутников 1 и 2 при пересылке сообщений абонента и при установлении и поддержании связи в межспутниковых трактах осуществляется следующим образом (см. фиг. 7).

Выведенный на орбиту, каждый спутник по солнечному датчику 13 (см. фиг. 4) ориентируется блоком ориентации 29 (см. фиг. 7) на солнце (осуществляется грубое наведение), и продолжает полет на солнечной стороне Земли, продолжая ориентироваться на солнце. При переходе в тень, блок ориентации 29 отрабатывает положение спутника по сигналам навигационного блока 18 до его возвращения на освещенную сторону Земли. При этом, зоны сканирования межспутниковых лучей 10а, 11а, 11б, 12а, 12б и другие (см. фиг. 4) первого спутника 1 ориентированы на второй спутник 2.

Сигнал от абонента на первом спутнике 1 принимается антенной блока 8 (см. фиг. 7) и коммутируется блоком коммутации 16 на передающую абонентскую антенну блока 28 и далее абоненту, или на передающую межспутниковую антенну блока 9, которая сформировала луч 10а, или 11а, или 11б, или 12 а, или 12б или другой, на второй спутник 2 по сигналу блока модуляторов 25.

После приема от первого спутника 1 абонентского сообщения межспутниковой антенной блока 7 второго спутника 2, оно поступает на блок межспутниковых приемников 14, затем на коммутационный блок и, далее, либо на блок межспутниковых передатчиков 26, либо на блок абонентских передатчиков 27. После блока 27 сообщение через блок передающих абонентских антенн 28 отправляется в направлении к принимающему абоненту. После блока 26 сообщение, через блок модуляторов 25 и блок 9 отправляется в направлении следующего спутника на пути к абоненту, который на фиг. 1 и фиг. 2 не показан, чтобы не перегружать изображение. Алгоритм взаимодействия второго спутника 2 со следующим спутником, в таком случае, идентичен взаимодействию первого и второго спутников, но при этом второй спутник 2 выполняет функции первого спутника 1, то есть отправляет сообщение следующему спутнику, а следующий спутник принимает это сообщение.

Работа коммутационного блока 16 при изменении взаимного положения первого спутника 1, абонентов и второго спутника 2 корректируется сигналами навигационного блока 18, и формирователем сигналов блокировки 20. Через коммутационный блок в направлении второго спутника 2 отправляются сформированные в блоке формирования служебных сообщений 19 соответствующие служебные сообщения о пеленге второго спутника 2 и собственной работоспособности спутника 1.

Установление и поддержание непрерывности связи в межспутниковых трактах осуществляется следующим образом (см. фиг. 7). В первом спутнике 1 производятся измерения относительной угловой скорости второго спутника 2 путем определения модуля и знака доплеровского сдвига частоты сигнала, принимаемого от спутника 2 и анализируется служебное сообщение (ответ) второго спутника 2 о том, каким фото детектором 7а - 7е (см. фиг. 11) второй спутник 2 принял сигнал от первого спутника 1. Модуль и знак доплеровского сдвига сигнала от спутника 2 определяются на спутнике 1 в блоке определения взаимных угловых скоростей спутников 23. Данные о принимающем фотодетекторе спутника 2 на спутнике 1 определяются в блоке анализаторов сигнала пеленга 22. На основе данной информации в первом спутнике 1 блоком управления и селекции модуляторов 24 и блоком модуляторов 25 выбирается требуемая антенна из блока 9 и задается положение ее луча для связи со вторым спутником 2. То есть, выбор антенны из блока 9, осуществляется в соответствии со значениями модуля и знака доплеровского сдвига частоты сигнала, и в соответствии с данными о принимающем фотодетекторе от спутника 2.

Служебное сообщение от второго спутника 2 через блоки 7 и 14 первого спутника 1 поступает на блок выделения служебных сигналов 17, далее, через блок выделения сигнала пеленга 21 и блок анализаторов сигнала пеленга 22 поступает на блок определения взаимных угловых скоростей спутников 23 и на блок управления и селекции модуляторов 24. По полученным сигналам от солнечного датчика и блоков 22 и 23, блок управления и селекции модуляторов 24 формирует код управления блоком модуляторов 25, а блок 25 осуществляет выбор нужной передающей антенны блока 9 и задает положение ее луча.

Формирование служебных сообщений в спутниках 1 и 2 осуществляется в блоке формирования служебных сообщений 19 по сигналам от навигационного блока 18 и блока управления и селекции модуляторов 24. Сформированное служебное сообщение через коммутационный блок 16, блок межспутниковых передатчиков 26, блок модуляторов 25 поступает антенну блока 9 и отправляется в направлении второго спутника 2.

Блок управления и селекции модуляторов 24 (см. фиг. 8) работает следующим образом. Блок выделения кода поправки наведения 30 выделяет соответствующий код из сигнала, поступающего от блока выделения служебных сигналов 17, после чего выделенный код поступает на первый вход блока формирования управляющего сигнала 44. От блока определения взаимных угловых скоростей спутников 23 через регистр угловых скоростей 40, и от блока анализаторов сигнала пеленга 22, на соответствующие входы блока формирования управляющего сигнала 44 поступают коды знака и модуля угловой скорости, а также коды сигнала пеленга. В результате, блок 44 формирует код управления для блока модуляторов 25. Данный код управления поступает на блок формирования кода поправки 31, откуда код поправки поступает в регистровый блок 32 для записи в соответствующее поле служебного сообщения. В блоке 32 по тактовым сигналам от блока формирования служебных сообщений 19 (см. фиг. 7) производится запись кода служебного сигнала от блока 17 и блока 31 в соответствующие регистры, после чего, также, по тактовым сигналам блока 19, сформированная последовательность из блока 32 переписывается в блок 19 для формирования служебного сообщения.

Блок определения взаимных угловых скоростей спутников 23 (см. фиг. 9) работает следующим образом. Блок 23 в первом спутнике 1 вычисляет угловую скорость перемещения относительно второго спутника 2, которая перед пересечением их орбит по модулю нарастает, а после - убывает. Блок 23 вычисляет также знак направления связи на соседний спутник 2, который изменяется после прохождения спутниками оси пересечения их орбит 6. С этой целью, код от блока анализаторов сигнала пеленга 22 поступает на вход блока задержки 34 и с задержкой на заданное число тактов переписывается в регистровый блок 35. Тактирование осуществляется по сигналам от блока формирования служебных сообщений 19, которые распределяются по составным частям блока 34 блоком местного тактирования 33. Значения кода блока 22 и кода от блока 35 обрабатываются блоком формирования разностного кода 36, после чего результаты обработки поступают в блок расчета знака угловой скорости 37 и в блок расчета модуля угловой скорости 38. Сформированные ими коды знака и модуля угловой скорости с выходов блока 34 поступают на соответствующие входы блока формирования управляющего сигнала 44.

Блок формирования управляющего сигнала 44 (см. фиг. 10) работает следующим образом. Коды знака и модуля угловой скорости поступают от регистра угловой скорости (УС) 40 на вход формирователя управляющего кода 43. Сигнал от солнечного датчика 8 через регистр солнечного датчика (регистр СД) 39, сигнал пеленга от блока анализаторов сигнала пеленга 22 через регистр сигнала пеленга (регистр СП) 41 и код поправки наведения от блока выделения кода поправки наведения 30 через регистр кода поправки наведения (регистр КПН) 42, также поступают на соответствующие входы формирователя управляющего кода 43. Коды регистров 39, 40, 41 и 42 в формирователе управляющего кода 43 преобразуются в управляющий код, который с выхода формирователя 43 отправляется далее на входы блока модуляторов 25 и блока формирования кода поправки 31.

Антенна блока межспутниковых антенн 7 (см. фиг. 7) работает следующим образом. Сигнал луча от передающей антенны 9 принимается одним из фотоэлементов 7а - 7е (см. фиг. 11). Фотоэлемент выдает сигнал пропорционально попадающей на него энергии луча. С выхода, соответствующего фотоэлементу, сигнал поступает далее в блок межспутниковых приемников 14 (см. фиг. 7) и, через блоки 17 (где сигналы фотоэлементов антенны блока 7 преобразуются в цифровой код), 21 (где формируется код пеленга) и 24 (где в дополнение к коду пеленга указывается номер приемной антенны блока 7) поступает в блок 19, где в служебное сообщение записывается код пеленга, соответствующий фотоэлементу с наилучшим приемом сигнала.

Сообщение, адресованное получателю (см. фиг. 12а) обрабатывается следующим образом. Головной флаг ФГ обозначает для блоков выделения служебных сигналов 17 и коммутатора 16 начало пакета сообщения, Флаг группы для служебного и абонентского сообщения различаются, и блок 17 абонентское сообщение далее не обрабатывает. Далее в коммутационном блоке 16 абонентское сообщение проходит с абонентского входа, через ряд коммутационных элементов, в каждом из которых головной бит определяет выход, куда будет отправлено сообщение. При этом головной бит последовательности не регенерируется. Таким образом, на соответствующем выходе коммутационного блока сообщение появляется только с ЗФ и номером получателя сообщения N_R. Это сообщение транслируется первым спутником 1 или вторым спутником 2 в подспутниковую зону, где абонент распознает ЗФ и свой номер и принимает сообщение. Если требуется переадресовать сообщение по сети через несколько спутников (более 2-х), то в заголовке сообщения будет несколько групп кодов - от «ФГ» до «ФС перед ЗФ». Число таких групп соответствует числу ретрансляций на пути к получателю. То есть получатель получит только ЗФ, N_R и сообщение с КОН.

Служебное сообщение (см. фиг. 12б) включает одну группу от ГФ до ФС после Y_i, так как предназначено не для переретрансляции, а только для соседнего спутника. В сообщении содержится информация о текущей подспутниковой зоне Земли, над которой находится спутник 1, информация о работоспособности спутника 1 и код поправки наведения луча для спутника 2. Служебное сообщение в спутнике 2 не проходит на абонентский вход коммутатора 16, но проходит через блок 17, после чего обеспечивает в нем коррекцию работы коммутатора 16 и блока модуляторов 25. В свою очередь, в спутнике 2 формируется аналогичное сообщение для спутника 1, для коррекции блоков 16 и 25 последнего.

Литература

1. Сайт https://www.oneweb.world/.

2. Сайт https://www.starlink.com/.

3. Патент РФ №2097926, МПК: Η04В 7/185, приоритет от 19.04.94.

4. Патент РФ №2673060, МПК: Η04В 7/185, приоритет от 20.11.17.

5. Патент РФ №2376212, МПК: B64G 1/00, 1/22, приоритет от 19.05.2008.

6. Патент РФ №2622304, МПК: B64G 1/10, приоритет от 17.11.2015.

Изобретение относится к спутникам-ретрансляторам. Техническим результатом является увеличение надежности поддержания связи между спутниками-ретрансляторами в районе пересечения их орбит. Технический результат достигается тем, что в спутник-ретранслятор введен блок определения взаимных угловых скоростей спутников, включенный между вторым выходом блока формирования служебных сообщений, выходами блока анализаторов сигнала пеленга и вторыми и третьими входами блока управления и селекции модуляторов, регистр угловых скоростей, включенный между выходами блока определения взаимных угловых скоростей спутников и входами блока управления и селекции модуляторов, при этом корпус спутника-ретранслятора выполнен в виде гиперболоида, и оптические антенны в блоке оптических межспутниковых передающих антенн расположены коронообразно по периметру корпуса спутника-ретранслятора. 12 ил.

Спутник-ретранслятор, содержащий блок передающих и блок приемных оптических межспутниковых антенн, блок приемных абонентских антенн, размещенные на корпусе спутника-ретранслятора, а также последовательно соединенные блок абонентских приемников, коммутационный блок, блок абонентских передатчиков и блок передающих абонентских антенн, последовательно соединенные блок межспутниковых приемников, блок выделения служебных сигналов, блок выделения сигнала пеленга, блок анализаторов сигнала пеленга, блок управления и селекции модуляторов, блок формирования служебных сообщений, и формирователь сигналов блокировки, подключенный ко вторым входам коммутационного блока, к третьим входам которого подключены выходы блока формирования служебных сообщений, вторые выходы коммутационного блока через блок межспутниковых передатчиков и блок модуляторов подключены к входам блока передающих межспутниковых антенн, входы блока модуляторов соединены с выходом блока управления и селекции модуляторов, навигационный блок, выходы которого подключены к четвертым входам коммутационного блока, вторым входам блока формирования служебных сообщений и первым входам блока ориентации, ко вторым входам которого подключен выход солнечного датчика, соединенный со вторым входом блока управления и селекции модуляторов, который, в свою очередь, соединен с блоком формирования служебных сообщений, отличающийся тем, что в него введен блок определения взаимных угловых скоростей спутников, включенный между вторым выходом блока формирования служебных сообщений, выходами блока анализаторов сигнала пеленга и вторыми и третьими входами блока управления и селекции модуляторов, регистр угловых скоростей, включенный между выходами блока определения взаимных угловых скоростей спутников и входами блока управления и селекции модуляторов, при этом корпус спутника-ретранслятора выполнен в виде гиперболоида, в блоке оптических межспутниковых передающих антенн оптические антенны расположены коронообразно по периметру корпуса спутника-ретранслятора.