Удосконалена методика обробки каталогу TLE для виявлення маневру космічного апарату ближнього космосу

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.33099/2311-7249/2024-50-2-37-46

Ключові слова:

космічна ситуаційна обізнаність, підтримка, маневр космічного апарату, TLE параметри, космічний апарат, приведений балістичний коефіцієнт

Анотація

 Метою статті є удосконалення методики виявлення непрогнозованих змін параметрів руху (маневрів) космічних апаратів за аналізом відкритих каталогів космічних об’єктів у форматі дворядкового набору елементів (Two-Line Element Set (TLE)) Командування повітряно-космічної оборони Північної Америки (North American Aerospace Defence Command (NORAD)). Удосконалення спрямоване на підвищення оперативності виявлення маневрів і збільшення кількості космічних апаратів (космічних об’єктів), що аналізуються. У дослідженні використані методи теорії польотів космічних апаратів, а саме щодо зміни елементів орбіти під дією керованої сили та прогнозування їх руху. Для виявлення маневрів космічних апаратів ближнього космосу на навколокругових орбітах, у TLE параметрах виділені інформативні параметри, що дають змогу проводити виявлення маневрів: момент часу, на який надано параметри орбіти, перша похідна середнього руху по часу, приведений балістичний коефіцієнт. Дієвість запропонованого підходу апробовано на космічних апаратах російської федерації «Барс М3» та «Канопус В3». Аналіз елементів TLE проводився на ділянках траєкторії за якими, з допомогою існуючого програмного забезпечення, прийнято рішення про здійснення маневру. Проведено поглиблений аналіз значення (змісту) приведеного балістичного коефіцієнту, який використовується в аналітичній моделі NORAD. За результатами аналізу розроблено удосконалену методику обробки каталогу TLE для виявлення маневру космічного апарату ближнього космосу. Використання удосконаленої методики дасть змогу позбутися недоліків в існуючій, а саме скоротити час, необхідний для проведення аналізу, та охопити весь каталог космічних об’єктів. Виявлення маневрування космічного апарату, що належить країні-агресору та державам, які її підтримують, дає змогу визначати зміну режиму застосування космічного апарату (наприклад, зміну району проведення космічної розвідки) та розкрити плани противника. Методика може бути використана під час аналізу та оцінювання космічної обстановки спеціалізованими підрозділами Збройних Сил України.

Біографія автора

Михайло Ракушев, The National Defence University of Ukraine

Doctor of Technical Sciences, Senior researcher

Посилання

Підписано Меморандум про взаєморозуміння між ДКА та Міноборони США щодо співпраці у сфері безпеки космічних польотів, 02 вересня 2021 року, URL: https://www.kmu.gov.ua/news/pidpisano-memorandum-pro-vzayemorozuminnya-mizh-dka-ta-minobor. (дата звернення: 10.06.2024).

Kovalenko N. E., Vnukov A. A., Application of electric thrusters in a spacecraft propulsion system. URL: https://www.researchgate.net/publication/361513096_ Application_of_electric_thrusters_in_a_spacecraft_propulsion_system (Accessed: 10 June 2024).

On-orbit Servicing, Assembly, and Manufacturing 1 (OSAM-1). URL: https://www.nasa.gov/mission/on-orbit-servicing-assembly-and-manufacturing-1/ (Accessed: 10 June 2024).

SpaceX Starlink satellites had to make 25,000 collision-avoidance maneuvers in just 6 months — and it will only get worse. URL: https://www.space.com/starlink-satellite-conjunction-increase-threatens-space-sustainability. (Accessed: 10 June 2024).

Козелков С. В., Махонин Е.И., Моргун А. А., Козелкова Е. С., Ямницкий В. А. Метод «третичной» обработки каталогов координатной информации космических объектов. Системи обробки інформації. 2012. Вип. 3 (101). Т. 2.

Nasa space Science Data Coordinated Archive. URL: https://nssdc.gsfc.nasa.gov/ (Accessed: 10 June 2024).

NASA JPL Horizons System. URL: https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons/ (Accessed: 10 June 2024).

Heavens Above. URL: https://www.heavens-above.com/ (Accessed: 10 June 2024).

CelesTrak. URL: https://celestrak.org/ (Accessed: 10 June 2024).

Space-Track, URL: https://www.space-track.org (Accessed: 10 June 2024).

Захаров О. Б., Гуменюк В. О., Залужний Р. М. Організація балістико-навігаційного забезпечення управління космічними апаратами : підручник / Під ред. М. С. Сівова. Київ : НАОУ, 2007. 508 с.

Богун О. І. Аналіз можливостей програмного забезпечення оцінки космічної обстановки для виявлення маневрів космічних апаратів. Труди Університету. 2023. №6. С. 179–187.

Vallado D. A. SGP4 Orbit Determination Center for Space Standards and Innovation, Colorado Springs, Colorado. URL: https://celestrak.org/publications/AIAA/2008-6770/AIAA-2008-6770.pdf (Accessed: 10 June 2024).

Hoots F. R., Roehrich R. L. Spacetrack Report No 3. Models for Propagation of NORAD Element Sets. 31 December 1988. URL: https://celestrak.org/NORAD/documentation/ spacetrk.pdf (Accessed: 10 June 2024).

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-08-28 — Оновлено 2024-09-06

Версії

Номер

Том 50 № 2 (2024)

Розділ

Військово-космічні та геоінформаційні технології

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати як монографію), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).

4. Персональні дані і метадані, які наводяться у статтях, надаються для їх зберігання і оброблення в різноманітних базах даних і інформаційних системах, включення їх в аналітичні і статистичні звітності, створення обгрунтованих взаємозв'язків об'єктів творів науки, літератури і мистецтва з персональними даними і т.п. на території, яка не обмежена.