А. В. Дардымов1, Ю. И. Чони2
1, 2 Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ
(г. Казань, Россия)

1 anatoly.dardymov@yandex.ru, 2 tchoni@rambler.ru

Постановка проблемы. В эксплуатационных условиях профиль рефлектора многолучевой гибридной зеркальной антенны (МГЗА) на борту спутника испытывает деформации, вследствие чего нарушается требуемая конфигурация лучей, покрывающих рабочую территорию, и ухудшаются энергетические характеристики системы связи.

Цель. Произвести электронную стабилизацию (дофокусировку) лучей спутниковой МГЗА на основе реконструкции текущего профиля рефлектора по сигнальному отпечатку наземного маяка.

Результаты. Установлено, что в силу попарной коррелированности параметров реконструируемого параболоида наилучшего соответствия (ПНС) их число может быть сокращено до трех вместо полного набора из шести параметров. Показано, что при уровне деформаций, вызывающих смещения фокального пятна в пределах используемого кластера элементов, обусловленное таким сокращением снижение коэффициента усиления лучей не превосходит значения –0,25 дБ.

Практическая значимость. Использование электронной дофокусировки для стабилизации лучей МГЗА позволяет снизить влияние эксплуатационных факторов на радиотехнические характеристики спутниковой системы связи без применения механических средств воздействия на рефлектор. Рассмотренные варианты сокращения числа параметров ПНС делают задачу реконструкции в вычислительном плане более устойчивой и снижают вычислительную нагрузку на бортовой процессор.

Дардымов А.В., Чони Ю.И. Дофокусировка лучей спутниковой зеркальной антенны при умеренных деформациях рефлектора // Антенны. 2024. № 3. С. 21–28. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202403-03

1. Wang C.S., Yuan S., Liu X., et al. Temperature distribution and influence mechanism on large reflector antennas under solar radiation: solar thermal effect on reflector antenna // Radio science. 2017. V. 52. № 10. P. 1253–1260.
2. Шендалев Д.О. Проектирование формообразующей структуры зонтичного рефлектора // Вестник СибГАУ. 2013. № 6 (52). С. 164–173.
3. Тайгин В.Б., Лопатин А.В. Метод обеспечения высокой точности формы рефлекторов зеркальных антенн космических аппаратов // Космические аппараты и технологии. 2019. Т. 3. № 4. С. 200–208. DOI: 10.26732/2618-7957-2019-4-200-208.
4. Гряник М.В., Ломан В.И. Развертываемые зеркальные антенны зонтичного типа. М.: Радио и связь. 1987.
5. Subrahmanyan R. Photogrammetric measurement of the gravity deformation in a Cassegrain antenna // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2005. V. 53. № 8. P. 2590–2596.
6. Kalabegashvili G.I., Bikeev E.V., Matylenko M.G. Selection of the device for orbital alignment of a large transformable antenna reflector // Reshetnev readings. 2018. P. 121–122.
7. Бикеев Е.В., Якимов Е.Н., Матыленко М.Г., Титов Г.П. Способ компенсации деформаций конструкции крупногабаритной антенны космического аппарата // Вестник СибГАУ. 2016. Т. 17. № 3. С. 673–683.
8. Следящий оптоэлектронный мониторинг деформаций в задаче динамической юстировки устройств пространственного наблюдения / Под ред. А.В. Ушакова. СПб.: СПб ГУ ИТМО. 2008.
9. Dai M., Newman T.S., Cao C. Least-squares-based fitting of paraboloids // Pattern recognition. 2007. V. 40. № 2. P. 504–515.
10. Голдобин Н.Н. Методика оценки формы радиоотражающей поверхности крупногабаритного трансформируемого рефлектора космического аппарата // Вестник СибГАУ. 2013. № 1 (47). С. 106–111.
11. Голдобин Н.Н. Анализ эффективности орбитальной юстировки крупногабаритного рефлектора // Решетневские чтения. 2018. С. 97–99.
12. Голдобин Н.Н. Оценка точности наведения рефлектора на основании информации об отклонениях концов его силовых спиц // Решетневские чтения. 2016. С. 102–104.
13. Nesterov Yu. Introductory lectures on convex optimization: a basic course. Springer. 2004.
14. Мочалов В.В. Аттестация алгоритма акустического приближения // Успехи современной радиоэлектроники. 2019. № 12. С. 124–128.
15. Мочалов В.В., Романов А.Г., Данилов И.Ю., Чони Ю.И. Адаптивное управление кластерами многолучевой гибридной зеркальной антенны в интересах стабилизации энергетического потенциала спутниковой системы связи // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. № 1. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jan20/10/text.pdf. DOI 10.30898/1684-1719.2020.1.10.