Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 16–20 ноября 2020 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XVIII.Z.624

Способ корректирующего управления наземным антенным комплексом приема информации с геостационарного космического аппарата

Ерешко М.В. (1), Борисов А.В. (1), Емельянов А.А. (1)
(1) Научный центр оперативного мониторинга Земли АО «Российские космические системы», Москва, Россия
Просматриваются тенденции увеличения числа космических аппаратов на геостационарной орбите, которые приводят к обсуждению актуальной проблемы «космического мусора» и вероятности наложения сеансов близко расположенных на этой орбите других космических аппаратов. Одним из решений является выведение космического аппарата на квази-геостационарную орбиту, параметры которой незначительно отличны от геостационарной орбиты. При этом возникает ряд факторов, связанные с поддержанием устойчивого тракта информации между наземным антенным комплексом и космическим аппаратом.
С точки зрения штатного функционирования антенного комплекса при тракте информации с космическим аппаратом имеем известную диаграмму направленности, через которую с учетом заданного уровня усиления определяется максимальный допустимый угол (Fдоп) между вектором текущего положения космического аппарата относительно пункта приема/передачи информации с заданными геодезическими координатами и вектором геометрического центра положений КА (точка наведения антенного комплекса) на заданном интервале времени.
Условие устойчивого тракта информации между антенным комплексом и космическим аппаратом на орбите, параметры которой незначительно отличны от геостационарной орбиты, определяется соотношением Fдоп>F. Имеем зависимость F от параметров орбиты, таких как наклонение i, эксцентриситет e, аргумент перигея ω и период обращения T.
В ходе исследования выделены существенные факторы возмущенного движения космического аппарата на этой орбите. Суммарно на F имеем влияние параметров, которые необходимо учесть в выработке корректирующего управления из-за факторов (вследствие вековых и периодических возмущений элементов орбиты):
­- прецессии линии узлов дрейфового характера (при наклонении i и эксцентриситете e);
­- изменение долготы дрейфового характера (при отличии периода обращения космического аппарата от звездных суток);
- траектории подспутниковой точки периодического характера (при наклонении i, эксцентриситете e и аргументе перигея ω).
Суточную траекторию подспутниковой точки можно аппроксимировать известной фигурой Лиссажу и математически описать системой уравнений периодического характера, которая лежит в основе способа корректирующего управления антенным комплексом.
При невыполнении вышеуказанного условия необходимо корректирующее управление антенным комплексом, которое заключается в суммарном учете факторов возмущенного движения космического аппарата.
Получены итоговые математические соотношения по расчету гринвичских угловых координат подспутниковой точки с учетом их изменений на текущий момент времени относительно координат подспутниковой точки в начальный момент времени.
Далее на основе гринвичских угловых координат подспутниковой точки в текущий момент времени известными методами можно определить азимут и высоту направления вектора геометрического центра (точка наведения антенного комплекса).
Помимо известного и сложного способа управления по эфемеридным таблицам целеуказаний антенного комплекса, рассчитанным по начальным условиям космического аппарата, предлагается простой аналитический способ корректирующего управления относительно гринвичских угловых координат подспутниковой точки в начальный момент времени.

Ключевые слова: Геостационарная орбита, баллистика, пункт приема информации, антенный комплекс, спутниковая связь, дистанционное зондирование Земли

Ссылка для цитирования: Ерешко М.В., Борисов А.В., Емельянов А.А. Способ корректирующего управления наземным антенным комплексом приема информации с геостационарного космического аппарата // Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2020. C. 434. DOI 10.21046/18DZZconf-2020a

Заседание в АО «Российские космические системы»: «Российская система спутниковых наблюдений и технологий: состояние и перспективы развития»

434