О возможности создания воздушного измерительного пункта приема телеметрической информации на базе БПЛА


https://doi.org/10.36027/rdeng.0521.0000199

Полный текст:




Аннотация

При летных испытаниях и эксплуатации ракетно-космической техники одной из основных задач является обеспечение постоянного телеметрического контроля космических объектов. Особую сложность представляет проведение пусков на необорудованных трассах, где отсутствуют наземные командно-измерительные пункты. Например, при пуске в районе экватора со стартового комплекса морского базирования типа «Морской старт», большая часть трассы космического объекта проходит над океаном, а в высоких широтах при пуске на полярную орбиту – трасса проходит за полярным кругом. Для решения этих задач в произвольных географических районах целесообразно применение воздушных измерительных пунктов (ВИП), радиус применения которых ограничен дальностью самолета-носителя и может быть увеличен за счет дозаправки в воздухе. Перспективным направлением является создание ВИП на базе беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Размещение приемной телеметрической аппаратуры и сопряженных с ней устройств на борту БПЛА требует детальной проработки конструкции, навигационного обеспечения, электромагнитной совместимости, оценки надежности, технико-экономической оценки и т.д. В данной работе рассмотрена практическая сторона реализации ВИП на базе БПЛА. В качестве базового носителя для ВИП могут быть использованы БПЛА «стратегического» класса (большой дальности и грузоподъемности) или «оперативного» класса (средней дальности и грузоподъемности). Выявлен ряд факторов, которые усложняют создание ВИП на базе БПЛА «стратегического» класса и могут сделать его экономически нецелесообразным при достижении определенных технических характеристик. Показано, что для приема радиосигнала с телеметрической информацией от космического объекта оптимальным является использование фазированной антенной решетки, установленной на БПЛА. Из-за погрешностей определения координат ВИП возникает смещение максимума приемной диаграммы направленности при ее наведении, что приводит к дополнительному ослаблению радиосигнала. По заданным исходным данным были выполнены оценки потерь радиосигнала при измерениях под трассой полета ракеты-носителя в двух географических зонах (в районе экватора и в высоких широтах). Эти оценки позволяют сформулировать требования к навигационному обеспечению ВИП (аппаратуре спутниковой навигации, бесплатформенным инерциальным навигационным системам, астроинерциальным навигационным системам). Результаты, полученные в настоящей работе, могут быть использованы при разработке систем телеметрического контроля для обеспечения эксплуатации перспективных ракетно-космических комплексов в произвольных географических районах.


Об авторах

Е. И. Старовойтов
АО "Концерн радиостроения "Вега", Москва
Россия

Старовойтов Евгений Игоревич

Заместитель начальника отдела, кандидат технических наук, SPIN-код: 1676-8036



А. А. Логунов
ПАО "РКК "Энергия" им. С.П. Королева"
Россия

Логунов Артем Алексеевич

Инженер



Список литературы

1. Поленов Д.Ю., Мороз А.П. О применении беспилотного летательного аппарата для ретрансляции телеметрической информации разгонного блока // Лесной вестник. 2015. Т. 19. № 3. С. 131-136. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23639458 (дата обращения 25.01.2022).

2. Батуев П. СИПы и СКИПы в испытаниях новой техники // Мир авиации. 2003. № 3. С. 41-47.

3. EC-18 ARIA / FAS Military analysis network. Режим доступа: https://man.fas.org/dod-101/sys/ac/ec-18.htm (дата обращения 09.01.2022).

4. Агеев А.М., Попов А.С. Требования к надежности бортовых комплексов управления беспилотных летательных аппаратов различного класса // Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2018. № 7. С. 95-101.

5. Usage patterns and costs of unmanned aerial systems / Congressional Budget Office. Режим доступа: https://www.cbo.gov/publication/57090 (дата обращения 09.01.2022).

6. Черкасов А.Н., Легконогих Д.С., Зиненков Ю.В., Панов С.Ю. Двигатели для отечественных беспилотников: прошлое, настоящее и будущее // Вестник Самарского ун-та. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2018. Т. 17. № 3. С. 127-137. DOI: 10.18287/2541-7533-2018-17-3-127-137

7. Каханчик-Пилинога Е., Свистунова А., Лузан М., Бакаев А. Применение перспективных композиционных материалов в беспилотных авиационных комплексах // Наука и инновации. 2017. № 6 (172). С. 34-38.

8. Хачатрян С.А. Выбор оптимального способа повышения надежности невосстанавливаемых объектов // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 12. С. 785-787.

9. Веденькин Д.А., Седельников Ю.Е., Латышев В.Е. Оценка электромагнитной совместимости радиотехнического оборудования перспективных беспилотных летательных аппаратов на этапах разработки // Вестник Поволжского гос. технологич. ун-та. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2014. № 5(24). С. 57-64.

10. Фролов А.В., Плотникова Я.Р. Использование композиционных материалов в авиации // Состояние и перспективы развития современной науки по направлению «Технологии энергообеспечения. Аппараты и машины жизнеобеспечения»: Всероссийская науч.-техн. конф. (Анапа, Россия, 25-26 ноября 2019 г.): Труды. Анапа: Изд-во ФГАУ «Военный инновационный технополис «ЭРА», 2020. С. 188-195.

11. Никитин В.Н., Раков Д.Н. Оценка экономической эффективности использования беспилотных аэрофотосъемочных комплексов // Вестник Сибирской гос. геодезической акад. 2013. № 4 (24). С. 48-56.

12. Аббасов Э.М. Методика оценки дальности приема современными телеметрическими средствами при пусках изделий с космодромов // Информационно-технологический вестник. 2020. № 3 (25). С. 3-12.

13. Колесников Е.П., Райкунов Г.Г., Фортов В.А. Принципы выбора рациональных частот работы и характеристик антенн радиолиний телеметрических систем ракетно-космической техники // Космонавтика и ракетостроение. 2011. № 4 (65). С. 186-197.

14. Дмитриев C.Н. Системы спутниковой связи: лабораторный практикум. Екатеринбург: Изд‑во Урал. ун‑та, 2019. 76 с.

15. Сивов А.Ю., Алешин М.Г. Обоснование основных параметров антенной системы ретранслятора связи на беспилотном летательном аппарате // Техника радиосвязи. 2011. Вып. 16. С. 43-54.

16. Хансен Р.С. Фазированные антенные решетки: пер. с англ. 2-е изд. М.: Техносфера, 2012. 560 с. [Hansen R.C. Phased array antennas. 2nd ed. N.Y.: Wiley, 2009. 571 p.].

17. Калинов М.И. Оценка возможностей вступления подвижного пункта приема информации в связь с космическим аппаратом, имеющим отклонения от расчетного положения на орбите // Информация и космос. 2002. № 1-2. С. 23-25.

18. Ануфриев А.А., Севидов В.В., Чиркин П.М., Шипунов В.А. Алгоритм расчета азимута и угла места наведения антенны земной станции на космический аппарат // Наука. Исследования. Практика: Междунар. науч. конф. (Санкт-Петербург, Россия, 25 июня 2020 г.): Тр. СПб.: ГНИИ «Нацразвитие», 2020. С. 104-106.

19. Ерохин Г.А., Мандель В.И., Нестеркин Ю.А., Струков А.П. Методика расчета энергетического запаса радиолинии «космический аппарат-станция» // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2018. Т. 5. Вып. 1. С. 65-74. DOI: 10.30894/issn2409-0239.2018.5.1.65.74

20. Старовойтов Е.И. Навигационное обеспечение мониторинга подстилающей поверхности БПЛА с пассивным оптическим датчиком // Радиостроение. 2020. № 5. С. 13-41. DOI: 10.36027/rdeng.0520.0000183

21. Бессонов Р.В., Белинская Е.В., Брысин Н.Н., Воронков С.В., Куркина А.Н., Форш А.А. Звездные датчики в астроинерциальных системах летательных аппаратов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 6. С. 9-20. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-6-9-20

22. Герасимчук Ю.Н., Брайткрайц С.Г., Болотнов С.А., Людомирский М.Б., Каютин И.С., Ямщиков Н.Е., Бессонов Р.В. Основы определения корректирующих поправок в бесплатформенной астроинерциальной навигационной системе // Новости навигации. 2011. № 4. С. 33-39.

23. Колесников Е.П. Особенности расчета энергетики радиолиний измерительных систем при пусках ракет // Радиотехника. 2004. № 6. С. 70-80.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Старовойтов Е.И., Логунов А.А. О возможности создания воздушного измерительного пункта приема телеметрической информации на базе БПЛА. Радиостроение. 2021;(5):1-22. https://doi.org/10.36027/rdeng.0521.0000199

For citation: Starovoytov E.I., Logunov A.A. About the Possibility for Creating Unmanned Airborne Tracking and Telemetry Vehicle. Radio Engineering. 2021;(5):1-22. (In Russ.) https://doi.org/10.36027/rdeng.0521.0000199

Просмотров: 59

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2587-926X (Online)