Спутниковый дальномер с пассивным ретроотражением запросного радиосигнала
Автор: В.Е. Чеботарев, Ю.П. Саломатов, В.С. Панько, А.А. Ерохин, Е.В. Кузьмин, Р.О. Рязанцев
Журнал: Космические аппараты и технологии.
Рубрика: Космические услуги
Статья в выпуске: 4, 2019 года.
Бесплатный доступ
В перспективных проектах лунной информационно-навигационной обеспечивающей системы рассматривается использование спутникового дальномера для решения задачи баллистического обеспечения окололунных космических аппаратов. В настоящей работе рассмотрена математическая модель расчета радиолинии спутникового дальномера с пассивным ретроотражением запросного радиосигнала от селенодезических пунктов. Модель позволяет выполнить расчет отношения «сигнал-шум» в отраженном радиосигнале и среднеквадратическое отклонение определения дальности от космического аппарата до пассивного ретрорадиоотражателя при различных условиях. В расчетах учитывается как отражение сигнала от ретрорадиоотражателя, так и от окружающего поверхностного лунного грунта. Рассмотрены различные типы ретрорадиоотражателя в виде комбинаций уголковых отражателей и в виде линзы Люнебурга. Выполнены расчеты радиолинии с использованием указанных типов ретрорадиоотражателей для разных значений высоты орбиты, частоты сигнала и других параметров. Показано, что при определенных значениях параметров радиолинии достигается значение среднеквадратического отклонения определения дальности порядка единиц метров и меньше как для линзы Люнебурга, так и для комбинированного уголкового отражателя. Окончательный выбор должен быть сделан с учетом их массы, а также возможностей трансформации ретрорадиоотражателя из транспортировочного в рабочее состояние.
Космический аппарат, пассивный ретрорадиоотражатель, селенодезический пункт, дальномер, линза Люнебурга, уголковый отражатель
Короткий адрес: https://sciup.org/14114624
IDR: 14114624 | УДК: 621.396.969.18 | DOI: 10.26732/2618-7957-2019-4-230-236
The satellite distance radiometer with a passive retroreflection of a request radio signal
In prospect projects of the lunar information and navigation support system, the using of a satellite range finder for solving the problem of ballistic support of near-moon spacecrafts is considered. In this paper we consider a mathematical model for calculating the radio line of a satellite rangefinder with passive retro reflection of the requested radio signal from selenodetic points. The model allows the calculation of the signal-to-noise ratio in the reflected radio signal and the standard deviation of the determination of the distance from the spacecraft to the passive radio retroreflector under various conditions. The calculations take into account both the reflection of the signal from the radio retroreflector and from the surrounding surface lunar soil. Various types of radio retroreflectors in the form of combinations of corner reflectors and in the form of a Luneburg lens are considered. The calculations of the radio line using the indicated types of retro radio reflectors for different values of the orbit height, signal frequency and other parameters are performed. It is shown that, at certain values of the parameters of the radio line, the standard deviation of the determination of the range of the order of units of meters and less is achieved both for the Luneburg lens and the combined angular reflector. The final choice should be made taking into account their mass, as well as the possibilities of transforming the radio retroreflector from transportation to working condition.
Список литературы Спутниковый дальномер с пассивным ретроотражением запросного радиосигнала
- Чеботарев В. Е., Звонарь В. Д., Грицан О. Б., Внуков А. А. Концепция построения триангуляционной селенодезической сети // Исследования наукограда. №2(8). 2014. С. 4-9.
- Кобак В. О. Радиолокационные отражатели. М. : Советское радио, 1975. 248 с.
- Рязанцев Р. О., Саломатов Ю. П. Устройство для фокусировки типа «Линза Люнеберга». Пат. № 2485646, Российская Федерация, 2013, бюл. № 17.
- Справочник по радиолокации / Под ред. М. И. Сколника; В 2 кн. Кн. 2. М. : Техносфера, 2014. 680 с.
- Верба В. С., Неронский Л. Б., Осипов И. Г., Турук В. Э. Радиолокационные системы землеобзора космического базирования. М. : Радиотехника, 2010. 680 с.
- Ширман Я. Д., Манжос В. Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. М. : Радио и связь, 1981. 416 с.
- Смирнов В. М., Юшкова О. В., Марчук В. Н., Дутышев И. Н., Чернышев Б. В., Лаптев М. А. Исследование поверхности и строения грунта Луны многоцелевым радиофизическим комплексом РЛК-Л в проекте «Луна-Ресурс» // Всероссийские Армандовские чтения. Современные проблемы дистанционного зондирования, радиолокации, распространения и дифракции волн : материалы VII Всерос. научной конференции. Муром. 2017. С. 124-128.
- Слюта Е. Н. Физико-механические свойства лунного грунта (Обзор) // Астрономический вестник. 2014. Т. 48. № 5. C. 358-382.
- Юшкова О. В., Кибардина И. Н., Исаева Л. П. Особенности отражения радиоволн от слоя реголита // Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике : материалы Всероссийской научной конференции. Муром. 2015. С. 22-25.
- Косенко В. Е., Звонарь В. Д., Чеботарев В. Е. Лунная информационно-навигационная обеспечивающая система / Актуальные вопросы проектирования АКА для фундаментальных и прикладных научных исследований. Химки, ФГУП «НПО имени С.А. Лавочкина», 2015. С. 323-329.