+

RU2800530C1 - Method for controlling the flight of a low-orbit spacecraft through navigation spacecraft of the glonass system using a backup transmission channel with code division of command-program information - Google Patents

Method for controlling the flight of a low-orbit spacecraft through navigation spacecraft of the glonass system using a backup transmission channel with code division of command-program information Download PDF

Info

Publication number
RU2800530C1
RU2800530C1 RU2022127286A RU2022127286A RU2800530C1 RU 2800530 C1 RU2800530 C1 RU 2800530C1 RU 2022127286 A RU2022127286 A RU 2022127286A RU 2022127286 A RU2022127286 A RU 2022127286A RU 2800530 C1 RU2800530 C1 RU 2800530C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
command
program information
navigation
spacecraft
low
Prior art date
Application number
RU2022127286A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Олегович Жуков
Павел Юрьевич Белов
Максим Николаевич Бондарев
Владимир Олегович Скрипачев
Марина Константиновна Бондарева
Кирилл Андреевич Охлопков
Сергей Иванович Марчук
Михаил Алексеевич Гуляев
Игорь Геннадьевич Иванов
Михаил Евгеньевич Сачков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Института астрономии Российской академии наук
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Института астрономии Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Института астрономии Российской академии наук
Application granted granted Critical
Publication of RU2800530C1 publication Critical patent/RU2800530C1/en

Links

Abstract

FIELD: code division radio communication systems.
SUBSTANCE: to control the flight of a low-orbit spacecraft, navigation satellites of the GLONASS system are used as relay satellites. Command-program information is recorded with code division when organizing a backup control channel in the backup bits of navigation frames. Navigation frames are received on a low-orbit spacecraft using the consumer's onboard navigation equipment.
EFFECT: increased stability and efficiency of control of a low-orbit spacecraft, simplification of algorithms for establishing and maintaining communication between a navigation satellite-relay and a spacecraft.
1 cl, 1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Изобретение относится к области систем радиосвязи с кодовым разделением каналов или с использованием сигналов с расширенным спектром и может найти применение для передачи командно-программной информации (КПИ) в контуре управления низкоорбитальным космическим аппаратом (НКА), а также при построении систем связи и передачи информации для организации управления перспективными НКА оснащенными бортовой навигационной аппаратурой потребителя (БНАП) в режиме их штатного функционирования или в особых условиях в контуре информационного взаимодействия с бортовым комплексом управления в качестве резервного канала для передачи КПИ.The invention relates to the field of radio communication systems with code division channels or using spread spectrum signals and can be used for the transmission of command and program information (CPI) in the control loop of a low-orbit spacecraft (LEV), as well as in the construction of communication systems and information transmission for organization of management of promising satellites equipped with consumer onboard navigation equipment (OBNAP) in the mode of their regular operation or under special conditions in the information interaction loop with the onboard control complex as a backup channel for transmitting the CPI.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время для управления НКА в основном применяется подходы аналогичные способу управления полетом космического аппарата (КА) через центр управления полетом (ЦУП), который способен принимать от КА (объекта управления) телеметрическую информацию и информацию оперативного контроля через радиотелеметрические средства и передавать на борт КА командно-программную информацию, только на тех участках орбитального полета, на которых трасса полета КА (объекта управления) проходит в зоне радиовидимости командно-измерительных станций из состава средств наземного комплекса управления КА либо через специальные КА-ретрансляторы (Григорьев К.Л. Теоретические основы автоматизированного управления космическими средствами. Ч. 1. Основы технологии автоматизированного управления космическими средствами: учебное пособие / К.Л. Григорьев, С.А. Осипенко. – СПб.: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2015. – 60 с.).At present, to control the satellite, approaches are mainly used similar to the method of controlling the flight of a spacecraft (SC) through the flight control center (MCC), which is capable of receiving telemetry information and operational control information from the spacecraft (control object) through radio telemetry and transmitting it to the spacecraft command and program information, only in those parts of the orbital flight in which the flight path of the spacecraft (control object) passes in the radio visibility zone of command and measuring stations from the means of the ground control complex of the spacecraft or through special spacecraft repeaters (Grigoriev K.L. Theoretical foundations of automated control of space facilities, Part 1. Fundamentals of technology of automated control of space facilities: textbook / K.L. Grigoriev, S.A. Osipenko. - St. Petersburg: VKA named after A.F. Mozhaisky, 2015. - 60 p. ).

Недостатком указанного способа является необходимость распределения широкой сети средств наземных комплексов управления по поверхности земного шара для обеспечения непрерывной связи ЦУП с КА и системы спутников-ретрансляторов, что в современных условиях является весьма затратным подходом, особенно с учётом тенденции к созданию многофункциональных спутниковых систем.The disadvantage of this method is the need to distribute a wide network of ground control systems over the surface of the globe to ensure continuous communication between the MCC and the spacecraft and the system of satellite relays, which in modern conditions is a very costly approach, especially considering the trend towards the creation of multifunctional satellite systems.

Если говорить об особых условиях функционирования, под которыми понимаются сложности, вызванные деградацией группировки КА в результате возникновения неисправностей или воздействия на космическую инфраструктуру в результате военных действий, то использование ресурса космических систем навигации для организации резервных каналов управления КА является весьма актуальной технической задачей. If we talk about the special operating conditions, which are understood as the difficulties caused by the degradation of the spacecraft constellation as a result of malfunctions or the impact on the space infrastructure as a result of military operations, then the use of the resource of space navigation systems for organizing backup control channels for spacecraft is a very urgent technical problem.

Из уровня техники известен способ космической связи (RU2549832C2, опубликовано 27.07.2015), в соответствии с которым ведомые спутники оборудуются аппаратурой радионавигации, системой навигации и управления движением; межспутниковую связь дополняют служебными двусторонними каналами связи; ведущие спутники располагают в зонах видимости адресных наземных пунктов связи, недоступных для ведомых спутников; управление ведомыми спутниками и контроль над их техническим состоянием производят посредством ведущего спутника, находящегося постоянно в зонах видимости хотя бы одного наземного командно-измерительного пункта и наземного пункта связи – антиподов адресным наземным пунктам связи. From the prior art there is a method of space communication (RU2549832C2, published on 07/27/2015), according to which the slave satellites are equipped with radio navigation equipment, a navigation and traffic control system; inter-satellite communication is supplemented with official two-way communication channels; leading satellites are located in the visibility zones of targeted ground communication points that are inaccessible to slave satellites; control of slave satellites and control over their technical condition is carried out by means of a master satellite, which is constantly in the visibility zones of at least one ground command and measuring point and ground communication point - antipodes to targeted ground communication points.

Недостатком указанного способа являются большие задержки передачи информации и необходимость выделения части пропускной способности из общего межспутникового ресурса или заблаговременное оборудование КА специализированным приёмо-передающим оборудованием для организации двухсторонней служебной связи. The disadvantage of this method is the large delays in the transmission of information and the need to allocate part of the bandwidth from the total inter-satellite resource or early equipping the spacecraft with specialized transceiver equipment for organizing two-way service communication.

Из уровня техники также известна многоуровневая система спутниковой связи (RU2575632C2, опубликовано 20.02.2016), которая представляет собой группировку из трех спутников-ретрансляторов, равномерно разнесенных относительно друг друга по геостационарной орбите (ГСО) и орбитальной группировки КА наблюдения и связи, состоящей из низковысотной группировки КА наблюдения и средневысотной группировки КА связи, наземный сегмент состоит из наземных комплексов приема-передачи целевой информации и управления низковысотной группировкой КА наблюдения и средневысотной группировкой КА связи, а также из наземных комплексов приема-передачи целевой информации и управления орбитальной группировкой спутников-ретрансляторов на ГСО.A multi-level satellite communication system is also known from the prior art (RU2575632C2, published on February 20, 2016), which is a constellation of three repeater satellites uniformly spaced relative to each other in the geostationary orbit (GSO) and an orbital constellation of observation and communication spacecraft, consisting of a low-altitude constellation of surveillance spacecraft and medium-altitude constellation of communication spacecraft, the ground segment consists of ground-based complexes for receiving and transmitting target information and controlling a low-altitude constellation of surveillance spacecraft and a medium-altitude constellation of communication spacecraft, as well as ground-based complexes for receiving and transmitting target information and controlling the orbital constellation of repeater satellites on GSO.

Недостатками указанного способа-аналога являются:The disadvantages of this method-analogue are:

1) Большие задержки в каналах спутниковой связи, снижающие оперативность получения телеметрической информации от объекта управления и доведения управляющей информации до объекта управления, обусловленные тем, что высота орбиты спутников-ретрансляторов на ГСО составляет порядка 36 000 км.1) Large delays in satellite communication channels, which reduce the efficiency of receiving telemetry information from the control object and bringing control information to the control object, due to the fact that the orbital altitude of the relay satellites in the GSO is about 36,000 km.

2) Низкая живучесть системы связи, обусловленная тем, что при выходе из строя одного спутника-ретранслятора на ГСО будет потеряна связь с группой КА, находящихся в его зоне радиовидимости.2) Low survivability of the communication system, due to the fact that if one relay satellite on the GSO fails, communication with the group of spacecraft located in its radio visibility zone will be lost.

3) Необходимость постоянного наведения остронаправленных антенных систем геостационарных спутников-ретрансляторов на КА, являющийся объектом управления, возникающая вследствие большой протяженности межспутниковой радиолинии.3) The need for constant pointing of highly directional antenna systems of geostationary relay satellites to the spacecraft that is the object of control, arising due to the large length of the inter-satellite radio link.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу и выбранным в качестве прототипа является изобретение «Система управления полетом КА с применением в качестве ретрансляторов низкоорбитальных спутников, связанных между собой межспутниковыми линиями связи (RU2713293C1, опубликовано 05.02.2020)». The closest in technical essence to the claimed method and selected as a prototype is the invention "SC flight control system using low-orbit satellites as repeaters interconnected by inter-satellite communication lines (RU2713293C1, published on 02/05/2020)".

Изобретение-прототип представляет собой систему управления полетом КА с применением в качестве ретрансляторов низкоорбитальных спутников, связанных между собой межспутниковыми линиями связи, представляющую собой спутниковую цифровую транспортную сеть передачи информации управления от центра управления полётами до КА-объекта управления в прямом и обратном каналах связи, через низкоорбитальные КА-ретрансляторы, каждый из которых связан межспутниковыми радиолиниями с соседними КА и с радиолинией «борт-Земля», отличающаяся тем, что каждый низкоорбитальный спутник-ретранслятор снабжен двумя малонаправленными приемо-передающими антеннами, расположенными по осям минус Y и +Y, представляющими собой открытые концы волноводов, или спиральные антенны, или систему спиральных антенн, которые обеспечивают обмен информацией с КА-объектом управления, при этом каждый КА-объект управления снабжен двумя или четырьмя малонаправленными приемо-передающими антеннами, расположенными по осям минус Y и +Y и представляющими собой открытые концы волноводов, или спиральные антенны, или систему спиральных антенн.The prototype invention is a spacecraft flight control system using low-orbit satellites as repeaters, interconnected by inter-satellite communication lines, which is a satellite digital transport network for transmitting control information from the mission control center to the spacecraft control object in forward and reverse communication channels, via low-orbit spacecraft relays, each of which is connected by inter-satellite radio links with neighboring spacecraft and with the air-to-Earth radio link, characterized in that each low-orbit satellite-relay is equipped with two low-directional transmit-receive antennas located along the minus Y and +Y axes, representing they are open ends of waveguides, or helical antennas, or a system of helical antennas that provide information exchange with the spacecraft control object, while each spacecraft control object is equipped with two or four low-directional transmit-receive antennas located along the minus Y and +Y axes and representing the open ends of waveguides, or helical antennas, or a system of helical antennas.

К недостаткам известного технического решения-прототипа можно отнести необходимость запуска дополнительных низкоорбиальных КА-ретрансляторов, а также выполнение требований по высокоточной системе синхронизации.The disadvantages of the known technical solution-prototype include the need to launch additional low-orbit spacecraft repeaters, as well as meeting the requirements for a high-precision synchronization system.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении устойчивости и оперативности управления низкоорбитальным космическим аппаратом, упрощении алгоритмов установления и обеспечения связи в межспутниковой радиолинии между навигационным спутником-ретранслятором и низкоорбитальным космическим аппаратом (объект управления) вследствие отсутствия необходимости наведения остронаправленных антенн за счёт применения резервного канала передачи командно-программной информации через навигационные КА системы ГЛОНАСС с кодовым разделением и глобального покрытия навигационным полем. Бортовая навигационная аппаратура потребителя используется в качестве приёмного устройства для получения командно-программной информации в составе резервных разрядов навигационных кадров.The technical result of the invention consists in increasing the stability and efficiency of control of a low-orbit spacecraft, simplifying the algorithms for establishing and providing communication in an inter-satellite radio link between a navigation satellite relay and a low-orbit spacecraft (control object) due to the absence of the need to point highly directional antennas through the use of a backup command transmission channel -program information through GLONASS navigation spacecraft with code division and global coverage of the navigation field. The consumer's on-board navigation equipment is used as a receiving device for receiving command and program information as part of the reserve bits of navigation frames.

Для этого предлагается расширить систему управления низкоорбитальным космическим аппаратом (объект управления), содержащую: низкоорбитальный космический аппарат, наземный комплекс управления низкоорбитальным космическим аппаратом, центр управления космическим комплексом системы ГЛОНАСС (функционально), а также спутниковую навигационную систему ГЛОНАСС (функционально), содержащую навигационные КА в качестве спутников-ретрансляторов. При этом навигационные КА системы ГЛОНАСС излучают радионавигационный сигнал с кодовым разделением и содержат бортовую командно-измерительную систему, соединенную с аппаратурой межспутниковой связи, осуществляющей связь между навигационными спутниками. Низкоорбитальный космический аппарат содержит соединенную с бортовым комплексом управления навигационную аппаратуру потребителя, работающую по навигационному полю системы ГЛОНАСС.To do this, it is proposed to expand the control system of a low-orbit spacecraft (control object), containing: a low-orbit spacecraft, a ground-based control complex for a low-orbit spacecraft, a control center for the space complex of the GLONASS system (functionally), as well as a GLONASS satellite navigation system (functionally), containing navigation satellites as relay satellites. At the same time, the GLONASS navigation spacecraft emit a radio navigation signal with a code division and contain an onboard command and measurement system connected to the inter-satellite communication equipment that communicates between the navigation satellites. The low-orbit spacecraft contains consumer navigation equipment connected to the onboard control complex and operating on the navigation field of the GLONASS system.

Задача, которую решает предлагаемый способ, заключается в управлении полетом низкоорбитального космического аппарата через навигационные космические аппараты системы ГЛОНАСС с применением резервного канала передачи с кодовым разделением командно-программной информации, путём использования резервных разрядов навигационных кадров для формирования команд управления для низкоорбитальных космических аппаратов. The task that the proposed method solves is to control the flight of a low-orbit spacecraft through the navigation spacecraft of the GLONASS system using a backup transmission channel with code division of command-program information, by using reserve digits of navigation frames to generate control commands for low-orbit spacecraft.

Заявляемый резервный канал управления полетом низкоорбитального космического аппарата с кодовым разделением, формируется с применением в качестве ретрансляторов – навигационных КА системы ГЛОНАСС, каждый из которых связан межспутниковыми радиолиниями с соседними навигационными КА и радиолинией «борт-Земля» со станцией закладки и приёма командно-программной информации системы ГЛОНАСС, причём низкоорбитальный космический аппарат снабжён бортовой навигационной аппаратурой потребителя, которая связана информационным каналом с бортовым комплексом управления низкоорбитального космического аппарата и способна извлекать из резервных разрядов навигационных кадров командно-программную информацию. При этом в составе командно-программной информации имеется маркер, обозначающий принадлежность передаваемой информации к конкретному управляемому НКА, при помощи которого и реализуется механизм кодового разделения каналов управления.The inventive reserve flight control channel of a low-orbit spacecraft with code division is formed using GLONASS navigation satellites as repeaters, each of which is connected by inter-satellite radio links with neighboring navigation satellites and an air-to-Earth radio link with a station for laying and receiving command and program information GLONASS systems, and the low-orbit spacecraft is equipped with on-board navigation equipment of the consumer, which is connected by an information channel with the onboard control complex of the low-orbit spacecraft and is capable of extracting command and program information from the backup bits of navigation frames. At the same time, as part of the command-program information, there is a marker indicating that the transmitted information belongs to a specific controlled SV, with the help of which the code separation mechanism of control channels is implemented.

Функционирование изобретения поясняется следующими графическими материалами:The operation of the invention is illustrated by the following graphics:

Фиг. 1 – Схема организации управления низкоорбитальным космическим аппаратом с применением двух навигационных КА системы ГЛОНАСС в качестве спутников-ретрансляторов.Fig. 1 - Scheme of organizing control of a low-orbit spacecraft using two navigation satellites of the GLONASS system as relay satellites.

На фиг. 1 позиции обозначают следующее:In FIG. 1 positions mean the following:

1 – центр управления полетом низкоорбитальным космическим аппаратом;1 - flight control center for a low-orbiting spacecraft;

2 – командно-измерительная станция из состава наземного комплекса управления низкоорбитальным космическим аппаратом;2 - command and measuring station from the ground control complex of the low-orbit spacecraft;

3 – основная фидерная радиолиния передачи командно-программной информации (основной канал управления);3 – main feeder radio link for transmission of command and program information (main control channel);

4 – низкоорбитальный космический аппарат – объект управления;4 - low orbit spacecraft - control object;

5 – центр управления космическим комплексом системы ГЛОНАСС;5 – GLONASS space complex control center;

6 – станция закладки и приема командно-программной информации системы ГЛОНАСС;6 - station for bookmarking and receiving command and program information of the GLONASS system;

7 – резервная фидерная радиолиния передачи командно-программной информации (резервный канал управления);7 - reserve feeder radio link for transmission of command and program information (backup control channel);

8 – навигационный спутник системы ГЛОНАСС;8 - navigation satellite of the GLONASS system;

9 – межспутниковая радиолиния системы ГЛОНАСС;9 - inter-satellite radio link of the GLONASS system;

10 – навигационный спутник системы ГЛОНАСС; 10 - navigation satellite of the GLONASS system;

11 – радионавигационный сигнал системы ГЛОНАСС;11 - radio navigation signal of the GLONASS system;

12 – бортовая навигационная аппаратура потребителя.12 - on-board navigation equipment of the consumer.

Для решения задачи управления полетом низкоорбитального космического аппарата через навигационные космические аппараты системы ГЛОНАСС с применением резервного канала передачи с кодовым разделением командно-программной информации предлагается способ, заключающийся в том, что:To solve the problem of controlling the flight of a low-orbit spacecraft through navigation spacecraft of the GLONASS system using a backup transmission channel with code division of command-program information, a method is proposed, which consists in the following:

управляют в режиме штатного функционирования через центр управления полётом 1, посредством передачи командно-программной информации через командно-измерительную стацию 2 из состава наземного комплекса управления по основной фидерной радиолинии 3, низкоорбитальным космическим аппаратом 4;control in the normal operation mode through the flight control center 1, by transmitting command and software information through the command and measuring station 2 from the ground control complex via the main feeder radio link 3, low-orbit spacecraft 4;

внедряют в командно-программную информацию маркер принадлежности к требуемому низкоорбитальному космическому аппарату 4, чем реализуют механизм кодового разделения каналов управления;introducing into the command-program information a marker of belonging to the required low-orbit spacecraft 4, thereby implementing the mechanism of code division of control channels;

передают командно-программную информацию с кодовым разделением каналов управления, в нештатной ситуации или при нахождении НКА 4 вне зоны радиовидимости командно-измерительной стации 2, в центр управления космическим комплексом системы ГЛОНАСС 5;transmit command and program information with code division of control channels, in an emergency or when the NSC 4 is outside the radio visibility zone of the command and measuring station 2, to the control center of the space complex of the GLONASS system 5;

передают командно-программную информацию с кодовым разделением каналов управления из центра управления космическим комплексом системы ГЛОНАСС 5 на станцию закладки и приёма командно-программной информации 6;transmit command and program information with code division of control channels from the control center of the space complex of the GLONASS system 5 to the station bookmark and receive command and program information 6;

определяют используя математическую модель группировки навигационных спутников системы ГЛОНАСС навигационный спутник-ретранслятор из состава группировки, имеющий наилучшие условия радиовидимости с низкоорбитальным космическим аппаратом 4 по критерию максимума соотношения сигнал-шум;using a mathematical model of a constellation of navigation satellites of the GLONASS system, a navigation satellite-relay from the constellation is determined, having the best radio visibility conditions with a low-orbit spacecraft 4 according to the criterion of the maximum signal-to-noise ratio;

передают командно-программную информацию с кодовым разделением каналов управления со станции закладки и приёма командно-программной информации 6 через резервную фидерную линию передачи командно-программной информации 7 на навигационный спутник-ретранслятор системы ГЛОНАСС 8;command and program information is transmitted with code division of control channels from the station for laying and receiving command and program information 6 through the backup feeder line for transmitting command and program information 7 to the navigation satellite relay of the GLONASS system 8;

передают командно-программную информацию с кодовым разделением через межспутниковую радиолинию 9 на навигационный спутник-ретранслятор системы ГЛОНАСС с наилучшими условиями радиовидимости 10 с низкоорбитальным космическим аппаратом 4; transmit command-and-program information with code division through the inter-satellite radio link 9 to the navigation satellite-relay of the GLONASS system with the best radio visibility conditions 10 with a low-orbiting spacecraft 4;

записывают командно-программную информацию с кодовым разделением в резервные разряды навигационных кадров;write command-program information with code division in the reserve bits of the navigation frames;

передают навигационные кадры, содержащие командно-программную информацию с кодовым разделением, в радионавигационных сигналах 11;transmit navigation frames containing command-program information with code division, radio navigation signals 11;

принимают навигационные кадры, содержащие командно-программную информацию с кодовым разделением, на низкоорбитальном космическом аппарате 4, используя бортовую навигационную аппаратуру потребителя системы ГЛОНАСС 12;receive navigation frames containing command-program information with code division, on the low-orbit spacecraft 4, using the onboard navigation equipment of the user of the GLONASS system 12;

определяют принадлежность навигационного кадра, принявшему его низкоорбитальному космическому аппарату 4;determine the belonging of the navigation frame that has received it to the low-orbit spacecraft 4;

извлекают из навигационного кадра в низкоорбитальном космическом аппарате 4 командно-программную информацию в случае принадлежности данному космическому аппарату; extract from the navigation frame in the low-orbit spacecraft 4 command-program information in case of belonging to this spacecraft;

выполняют в низкоорбитальном космическом аппарате 4 принятую командно-программную информацию.perform in the low-orbit spacecraft 4 received command and software information.

«Промышленная применимость» способа обусловлена наличием возможности реализовать его использую штатный функционал системы ГЛОНАСС.The "industrial applicability" of the method is due to the possibility of implementing it using the standard functionality of the GLONASS system.

Сопоставление заявленного способа управления полетом низкоорбитального космического аппарата через навигационные космические аппараты системы ГЛОНАСС с применением резервного канала передачи с кодовым разделением командно-программной информации и прототипа показывает, что заявленный способ существенно отличается от прототипа.Comparison of the claimed method for controlling the flight of a low-orbit spacecraft through the navigation spacecraft of the GLONASS system using a backup transmission channel with code separation of command-program information and a prototype shows that the claimed method differs significantly from the prototype.

Общие признаки заявляемого способа и прототипа:General features of the proposed method and prototype:

1. Передают командно-программную информацию через два спутника ретранслятора.1. Command and program information is transmitted through two repeater satellites.

2. Управляют низкоорбитальным космическим аппаратом, используя командно-программную информацию.2. The low-orbit spacecraft is controlled using command and program information.

3. Передают командно-программную информацию с центра управления полетом.3. Command and program information is transmitted from the flight control center.

4. Используют резервные каналы управления низкоорбитальным космическим аппаратом.4. Use backup control channels for low-orbit spacecraft.

5. Выбирают наилучший спутник-ретранслятор по критерию максимума отношения сигнал-шум. 5. Choose the best relay satellite according to the criterion of the maximum signal-to-noise ratio.

Отличительные признаки предлагаемого решения. Distinctive features of the proposed solution.

1. Используют в качестве спутников-ретрансляторов навигационные спутники системы ГЛОНАСС.1. GLONASS navigation satellites are used as repeater satellites.

2. Записывают командно-программную информацию с кодовым разделением при организации резервного канала управления в резервные разряды навигационных кадров системы ГЛОНАСС.2. Command and program information is recorded with code division when organizing a backup control channel in the backup bits of the navigation frames of the GLONASS system.

3. Принимают командно-программную информацию по резервному каналу управления с использованием только одной антенны входящей в состав бортовой навигационной аппаратуры потребителя системы ГЛОНАСС.3. Command and program information is received via a backup control channel using only one antenna, which is part of the onboard navigation equipment of the user of the GLONASS system.

Таким образом, заявленный способ управления полетом низкоорбитального космического аппарата через навигационные космические аппараты системы ГЛОНАСС с применением резервного канала передачи с кодовым разделением командно-программной информации, представляет собой спутниковую цифровую транспортную сеть передачи командно-программной информации, предназначенную для ретрансляции информации управления от центра управления полётом до низкоорбитального космического аппарата (объекта управления) в случае недоступности прямого канала связи. Thus, the claimed method for controlling the flight of a low-orbit spacecraft through the navigation spacecraft of the GLONASS system using a backup transmission channel with code division of command-program information is a satellite digital transport network for transmitting command-program information designed to relay control information from the flight control center to the low-orbit spacecraft (control object) in case of unavailability of the direct communication channel.

Применение резервного канала передачи командно-программной информации с кодовым разделением на низкоорбитальные космические аппараты, реализованного с использованием резервных разрядов навигационных кадров спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС, позволит иметь доступ одновременно ко всем низкоорбитальным космическим аппаратам, что обеспечит высокую надежность, устойчивость и оперативность системы управления.The use of a backup channel for transmitting command and software information with code division to low-orbit spacecraft, implemented using backup bits of navigation frames of the GLONASS satellite navigation system, will allow you to have access to all low-orbit spacecraft simultaneously, which will ensure high reliability, stability and efficiency of the control system.

Claims (1)

Способ управления полетом низкоорбитального космического аппарата через навигационные космические аппараты системы ГЛОНАСС с применением резервного канала передачи с кодовым разделением командно-программной информации, заключающийся в том, что: управляют в режиме штатного функционирования через центр управления полётом низкоорбитальным космическим аппаратом; внедряют в командно-программную информацию маркер принадлежности к требуемому низкоорбитальному космическому аппарату; передают командно-программную информацию с кодовым разделением каналов управления, в нештатной ситуации или при нахождении низкоорбитального космического аппарата вне зоны радиовидимости командно-измерительной стации, в центр управления космическим комплексом системы ГЛОНАСС; передают командно-программную информацию с кодовым разделением каналов управления из центра управления космическим комплексом системы ГЛОНАСС на станцию закладки и приёма командно-программной информации; определяют, используя математическую модель группировки навигационных спутников системы ГЛОНАСС, навигационный спутник-ретранслятор из состава группировки, имеющий наилучшие условия радиовидимости с низкоорбитальным космическим аппаратом по критерию максимума соотношения сигнал-шум; передают командно-программную информацию с кодовым разделением каналов управления со станции закладки и приёма командно-программной информации через резервную фидерную линию передачи командно-программной информации на навигационный спутник-ретранслятор системы ГЛОНАСС; передают командно-программную информацию с кодовым разделением через межспутниковую радиолинию на навигационный спутник-ретранслятор системы ГЛОНАСС с наилучшими условиями радиовидимости с низкоорбитальным космическим аппаратом; записывают командно-программную информацию с кодовым разделением в резервные разряды навигационных кадров; передают навигационные кадры, содержащие командно-программную информацию с кодовым разделением; принимают навигационные кадры на низкоорбитальном космическом аппарате; определяют принадлежность навигационного кадра; извлекают из навигационного кадра в низкоорбитальном космическом аппарате командно-программную информацию в случае принадлежности данному космическому аппарату; выполняют в низкоорбитальном космическом аппарате принятую командно-программную информацию, отличающийся тем, что: используют в качестве спутников-ретрансляторов навигационные спутники системы ГЛОНАСС; записывают командно-программную информацию с кодовым разделением при организации резервного канала управления в резервные разряды навигационных кадров системы ГЛОНАСС; принимают навигационные кадры, содержащие командно-программную информацию с кодовым разделением, на низкоорбитальном космическом аппарате, используя бортовую навигационную аппаратуру потребителя системы ГЛОНАСС.A method for controlling the flight of a low-orbit spacecraft through navigation spacecraft of the GLONASS system using a backup transmission channel with code division of command-program information, which consists in the following: control in the normal operation mode through the flight control center of a low-orbit spacecraft; introducing into the command-program information a marker of belonging to the required low-orbit spacecraft; transmit command and program information with code division of control channels, in an emergency situation or when the low-orbit spacecraft is outside the radio visibility zone of the command and measuring station, to the control center of the space complex of the GLONASS system; transmit command and program information with code division of control channels from the control center of the space complex of the GLONASS system to the station of bookmarking and receiving command and program information; determine, using a mathematical model of the GLONASS navigation satellite constellation, a navigation satellite-relay from the constellation, having the best radio visibility conditions with a low-orbit spacecraft according to the criterion of the maximum signal-to-noise ratio; command and program information is transmitted with code division of control channels from the station for laying and receiving command and program information through a backup feeder line for transmitting command and program information to a navigation satellite-relay of the GLONASS system; transmit command-and-program information with code division via an inter-satellite radio link to a navigation satellite-relay of the GLONASS system with the best radio visibility conditions with a low-orbit spacecraft; write command-program information with code division in the reserve bits of the navigation frames; transmit navigation frames containing command-program information code division; receive navigation frames on a low-orbiting spacecraft; determining the ownership of the navigation frame; extract from the navigation frame in the low-orbit spacecraft command-program information in case of belonging to this spacecraft; carry out in a low-orbit spacecraft the received command and program information, characterized in that: they use navigation satellites of the GLONASS system as relay satellites; write command-program information with code division when organizing a backup control channel in the backup bits of the navigation frames of the GLONASS system; receiving navigation frames containing command-program information with code division on a low-orbit spacecraft using on-board navigation equipment of the user of the GLONASS system.
RU2022127286A 2022-10-20 Method for controlling the flight of a low-orbit spacecraft through navigation spacecraft of the glonass system using a backup transmission channel with code division of command-program information RU2800530C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2800530C1 true RU2800530C1 (en) 2023-07-24

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1280U1 (en) * 1994-01-11 1995-12-16 Валерий Сергеевич Левский Aircraft flight information support system
EP2396910B1 (en) * 2009-02-11 2013-05-29 Eutelsat S.A. Telecommunication network with a multispot beam communication satellite and an operating center determining transmission parameters according to the position of ground terminals.
RU2575632C2 (en) * 2013-10-24 2016-02-20 Открытое акционерное общество (ОАО) "Спутниковая система "Гонец" Multilevel satellite communication system
RU2713293C1 (en) * 2019-05-16 2020-02-05 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Spacecraft flight control system using low-orbit satellites interconnected by inter-satellite links as transponders
WO2020174453A1 (en) * 2019-02-28 2020-09-03 Oqab Dietrich Induction Inc. Systems and methods for controlling a target satellite

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1280U1 (en) * 1994-01-11 1995-12-16 Валерий Сергеевич Левский Aircraft flight information support system
EP2396910B1 (en) * 2009-02-11 2013-05-29 Eutelsat S.A. Telecommunication network with a multispot beam communication satellite and an operating center determining transmission parameters according to the position of ground terminals.
RU2575632C2 (en) * 2013-10-24 2016-02-20 Открытое акционерное общество (ОАО) "Спутниковая система "Гонец" Multilevel satellite communication system
WO2020174453A1 (en) * 2019-02-28 2020-09-03 Oqab Dietrich Induction Inc. Systems and methods for controlling a target satellite
RU2713293C1 (en) * 2019-05-16 2020-02-05 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Spacecraft flight control system using low-orbit satellites interconnected by inter-satellite links as transponders

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
И.Н. Пантелеймонов. Пути повышения эффективности системы управления полетом космического аппарата // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы, 2019, т. 6, вып. 2. С. 80-89. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5187805A (en) Telemetry, tracking and control for satellite cellular communication systems
EP2528248B1 (en) Extensible high bandwidth global space communication network
US10512021B2 (en) System and method for providing continuous communications access to satellites in geocentric, non-geosynchronous orbits
CN109560862A (en) A kind of Inter-satellite Communication System and method based on Satellite Formation Flying
US4287598A (en) Cooperating arrangement for diversity stations
RU2608077C2 (en) Optical communication system aircraft-ground and implemented data transmission method
CA2214657A1 (en) Medium earth orbit communication satellite system
CN111934747A (en) System and method for realizing unified measurement and control of low-orbit formation satellites and transponder
US6267329B1 (en) Medium earth orbit communications satellite system
CN115230995B (en) Autonomous orbit control method and device based on ground terminal assistance in giant constellation
CN114362807A (en) A low-orbit satellite communication terminal dual-antenna fast switching system and method
RU44907U1 (en) RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS
RU2800530C1 (en) Method for controlling the flight of a low-orbit spacecraft through navigation spacecraft of the glonass system using a backup transmission channel with code division of command-program information
RU2366086C1 (en) Method of developing space relay system incorporating geosynchronous relay-satellites
CN111679300B (en) LEO-HEO multi-orbit satellite measurement and control system and method
CA2257369C (en) Differential ground station repeater
RU2713293C1 (en) Spacecraft flight control system using low-orbit satellites interconnected by inter-satellite links as transponders
RU2503127C2 (en) Multifunctional space relay system for data communication with space and terrestrial users
Liu et al. Design and verification of telecommunication system for Chang’e-4 lander
CN113904708B (en) Multi-system and multi-mode relay communication method suitable for circular fire large elliptic orbit
RU2821957C1 (en) Method of controlling flight of low-orbit spacecraft through television satellites in geostationary orbit using covert backup transmission channel with code division of command-program information
McDonald A Survey of Satellite‐Based Systems for Navigation, Position Surveillance, Traffic Control, and Collision Avoidance
RU2574855C2 (en) Method of transmitting information in low-orbit space satellite communication network
JPS63160431A (en) Data relay satellite system
Edery-Guirardo Small relay satellite (s) for improving the reactivity of observation satellites
点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载