Способ наблюдения земной поверхности из космоса

 

Использование: в космической технике, в частности при создании спутниковых систем наблюдения объектов на земной поверхности. Сущность изобретения: искусственные спутники с аппаратурой наблюдения выводят на геосинхронные орбиты с наклонением, , где m и n - соответственно числа драконических периодов обращения каждого из спутников и эффективных (с учетом регрессии линии узлов) периодов вращения Земли в периоде повторяемости трассы спутника, причем орбиты спутников выбирают из условия одновременного прохождения экватора Земли всеми спутниками на угловых расстояниях друг от друга, равных 180^o/ (mN) при N = 2K и 360^o/ (mN) при N = 2K + 1, где K - натуральное число. Благодаря изобретению уменьшается пропорционально общему числу искусственных спутников N ширина потребной для каждого из спутников полосы обзора при обеспечении беспропускного режима наблюдения поверхности Земли. 4 ил.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при создании спутниковых систем наблюдения объектов на земной поверхности.

Наиболее близким из известных аналогов является способ наблюдения земной поверхности из космоса, включающий выведение искусственных спутников на кратные геосинхронные орбиты с наклонением arccos(n/m) (1) где m, n соответственно числа драконических периодов обращения каждого из спутников и эффективных периодов вращения Земли в одном периоде повторяемости трассы спутника, получение на борту изображений наземных объектов в полосах обзора, пропорциональных по ширине (180^о/m) [1] Известный способ обеспечивает беспропускной обзор поверхности Земли с пониженным потребным числом искусственных спутников при заданной ширине полосы обзора.

Недостатком известного способа является относительно большая потребная ширина полосы обзора, которая может быть уменьшена при сохранении прочих преимуществ способа [1] лишь специальным расположением спутников на орбитах.

Цель изобретения уменьшение пропорционально общему числу искусственных спутников (N) потребной для каждого из них полосы обзора при обеспечении беспропускного режима наблюдения поверхности Земли.

Для этого спутники выводят на орбиты, характеризующиеся одновременным прохождением экватора Земли всеми спутниками на расстояниях друг от друга, равных: 180^о/(mN) при N=2К; 360^о/(mN) при N=2К+1, (2) На фиг. 1 показана типовая схема образования восходящихВ_j^k} и нисходящих Н_j^k} узлов внутри элементарной дуги Δ L₁ экватора для каждого К-го спутника при их различном числе N; на фиг. 2 и 3 зависимости потребной ширины (П) полосы обзора при беспропускном покрытии параллели Земли от широты (ϕ) этой параллели.

На фиг. 4 аналогичные зависимости: при наклонении орбиты ≈ 86,4^о, выбранном согласно условию (1) способа-прототипа, причем случай N=1 в точности соответствует прототипу, а остальные даны для сравнения с ним.

Предлагаемый способ реализуется путем выведения искусственных спутников на околокруговые кратные геосинхронные орбиты с наклонением (1), причем осуществляют фазирование ("расстановку") спутников на орбитах по условиям (2) формирования оптимальной системы восходящих и нисходящих экваториальных узлов (фиг. 1).

После построения орбитальной структуры проводят наблюдение земной поверхности с помощью бортовой аппаратуры в полосе обзора, минимальная ширина которой (в беспропускном режиме наблюдения) Δλ_ϕ=Δ L/2=180^omN, т.е. в N раз меньше, чем в прототипе.

Фиг. 2 и 3 наглядно иллюстрируют уменьшение потребных ширин полос обзора при обеспечении условий (2).

Из зависимостей фиг. 4 видно влияние выбора экваториального шага расстановки спутников на ширину полос обзора (кривые для N=2), а также N-кратное уменьшение по сравнению с прототипом потребной ширины полосы обзора.

Формула изобретения

СПОСОБ НАБЛЮДЕНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ИЗ КОСМОСА, включающий выведение искусственных спутников на кратные геосинхронные орбиты с наклонением где m, n соответственно числа драконических периодов обращения каждого из спутников и эффективных периодов вращения Земли в одном периоде повторяемости трассы спутника,
получение на борту изображений наземных объектов в полосах обзора, пропорциональных по ширине (180^o/m), отличающийся тем, что, с целью уменьшения пропорционально общему числу N искусственных спутников потребной для каждого из них полосы обзора при обеспечении беспропускного режима наблюдения поверхности Земли, спутники выводят на орбиты, характеризующиеся одновременным прохождением экватора Земли всеми спутниками на расстояниях друг от друга, равных
180^o/(mN) при N 2K,
360^o/(mN) при N 2K + 1,
где K натуральное число.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4