Космическая радиолокационная съемка рельефа и совместный полет пары космических аппаратов
Авторы: Поль В.Г., Симонов А.В.
Опубликовано в выпуске: #7(103)/2020
DOI: 10.18698/2308-6033-2020-7-1999
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Рассмотрена концепция комплекса космического радиолокационного мониторинга. Комплекс предназначен для наблюдения Земли, проводимого по технологии синтезированной апертуры двумя космическими аппаратами в интерферометрической схеме, благодаря чему получают глобальную высокоточную цифровую модель рельефа Земли. Представлена простая оценка потенциальной точности измерения высот и условия ее реализации, предъявляемые к структурной схеме космической интерферометрии. Показано, что проблемы создания комплекса космического радиолокационного мониторинга системно взаимосвязаны и для выбора принципиальных решений оптимизации такого комплекса в целом необходимо одновременно также учитывать и междисциплинарное согласование технических требований. Предложена методика предпроектной оценки результатов, поступающих от орбитальной группировки. Эта методика наглядно представляет все связи между частными характеристиками ключевых проблемных частей комплекса и выходными целевыми показателями его работы. Рассмотрены характеристики пассивного полета пары космических аппаратов и условия выполнения качественных интерферометрических измерений. Эти условия обеспечиваются лишь на некоторой части витка орбиты, в результате чего эффективность использования полетного времени орбитальной группировки снижается, и глобальная съемка рельефа планеты занимает около года. В связи с этим представлена возможность применения малой радиальной тяги, прилагаемой в течение достаточно длительного времени, превышающего сутки. В результате условия измерений стабилизируются, продолжительность глобальной съемки рельефа планеты сокращается до нескольких месяцев. Кроме того, эффективность использования полетного времени орбитальной группировки повышается, что позволяет выполнять зондирование Земли по другим возможным программам.
Литература
[1] Верба В.С., Неронский Л.Б., Осипов И.Г., Турук В.Э. Радиолокационные системы землеобзора космического базирования. Москва, Радиотехника, 2010, с. 674.
[2] Krieger G., Papathanassiou K., Marshan M. Interferometric Synthetic Aperture Radar (SAR) Missions Employing Formation Flying. Proceeding of Electrical and Electronics Engineers, May 2010, vol. 98, no. 5, pp. 816–843.
[3] Евграфов А.Е., Поль В.Г. К вопросу космической съемки рельефа земной поверхности радиолокатором с синтезированием апертуры. Вестник НПО имени С.А. Лавочкина, 2014, № 4, с. 44–49.
[4] Евграфов А.Е., Поль В.Г., Шостак С.В. Определение третьей координаты РЛИ в технологии радиолокации с синтезированием апертуры. Вестник НПО имени С.А. Лавочкина, 2017, № 4, с. 82–87.
[5] Евграфов А.Е., Поль В.Г. Геометрия космического радиолокационного зондирования Земли по технологии синтезированной апертуры и координатная привязка полученных изображений. Вестник НПО имени С.А. Лавочкина, 2015, № 2, с. 14–18.
[6] Montenbruck O., Kirschner M., D’Amico S. Comprehensive Survey and Assessment of Spacecraft Relative Motion Dynamics Models. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 2017, vol. 40, no. 8, рр. 1837–1859.
[7] Назаров А.Е. Управление относительным движением космических аппаратов при организации тандемной схемы полета. Вестник НПО имени С.А. Лавочкина, 2018, № 1, с. 27–35.
[8] Элиасберг П.Е. Введение в теорию полета искусственных спутников Земли. Москва, Наука, ГРФМЛ, 1965, 540 с.
[9] Баранов А.А. Маневрирование космических аппаратов в окрестности круговой орбиты. Москва, Спутник, 2016, 512 с.
[10] Евграфов А.Е., Поль В.Г. К вопросу о формировании околокруговых околоземных низковысотных орбит космического аппарата. Вестник НПО имени С.А. Лавочкина, 2016, № 4, с. 67–74.
[11] Евграфов А.Е., Поль В.Г. К вопросу о формировании околокруговых околоземных низковысотных орбит космического аппарата (окончание). Вестник НПО имени С.А. Лавочкина, 2017, № 1, с. 68–76.
[12] Zink M., Moreira A., Bachmann M., Bräutigam B., Fritz T., Hajnsek I., Krieger G., Wessel B. TanDEM-X mission status: the complete new topography of the Earth. Proceedings of the IEEE IGARSS (International Geoscience and Remote Sensing Symposium) Conference, Beijing, China, July 10–15, 2016. DOI: 10.1109/IGARSS.2016.7729075
[13] Семункина В.И., Лобанов А.Г. К вопросу о баллистическом построении при проведении интерферометрической съемки. Вестник НПО имени С.А. Лавочкина, 2012, № 56, c. 41–46.
[14] D’Amico S., Montenbruck O. Proximity operations of formation-flying spacecraft using eccentricity / inclination vector separation. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 2006, vol. 29, no. 3, рр. 547–559.
[15] Евграфов А.Е., Поль В.Г., Симонов А.В., Ширшаков А.Е. Оценка потенциальных возможностей определения рельефа местности при космической радиолокационной съемке. Вестник НПО имени С.А. Лавочкина, 2019, № 3, с. 35–45.