RU135620U1 - EMERGENCY DETECTION DETECTION DEVICE FOR ROCKET AND SPACE ENGINEERING PRODUCTS - Google Patents
EMERGENCY DETECTION DETECTION DEVICE FOR ROCKET AND SPACE ENGINEERING PRODUCTS Download PDFInfo
- Publication number
- RU135620U1 RU135620U1 RU2012146616/11U RU2012146616U RU135620U1 RU 135620 U1 RU135620 U1 RU 135620U1 RU 2012146616/11 U RU2012146616/11 U RU 2012146616/11U RU 2012146616 U RU2012146616 U RU 2012146616U RU 135620 U1 RU135620 U1 RU 135620U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- space
- radiation
- sensors
- product
- antenna
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Alarm Systems (AREA)
Abstract
Устройство обнаружения аварийного состояния изделий ракетно-космической техники, содержащее блок запоминания информации и радиопередатчик с антенной, отличающееся тем, что имеет расположенные в защищенном от радиационного излучения космического пространства корпусе микропроцессор, связанный блоком запоминания информации и датчиками, фиксирующими факт соударения изделия с частицами космического мусора и воздействия внешнего облучения, и блок предварительной обработки сигнала от датчиков, при этом все аппаратурные средства устройства расположены на амортизированной платформе, размещенной в нижней части корпуса, в верхней части корпуса над аппаратурой установлена аккумуляторная батарея, а антенна радиопередающего устройства выполнена микрополосковой и имеет четыре блока, размещенные на боковой поверхности средней части корпуса.A device for detecting the emergency state of rocket and space technology products, containing an information storage unit and a radio transmitter with an antenna, characterized in that it has a microprocessor located in a space protected from radiation from outer space radiation and connected by an information storage unit and sensors that record the fact of the collision of the product with space debris particles and the effects of external radiation, and the unit for preliminary processing of the signal from the sensors, while all the hardware devices Twa amortized located on the platform placed in the lower housing part, the upper part of the apparatus body installed battery and antenna radio transmission apparatus is made of a microstrip and has four units arranged on a side surface of the intermediate housing part.
Description
Предлагаемое устройство относится к области ракетно-космической техники (РКТ) и предназначено для обнаружения причины возникновения аварийного состояния изделия РКТ при его эксплуатации и в первую очередь на этапе запуска и выведения изделия на орбиту.The proposed device relates to the field of rocket and space technology (RKT) and is intended to detect the cause of the emergency state of the RKT product during its operation, and primarily at the stage of launching and putting the product into orbit.
Анализ статистических данных за последние 10 лет по запускам изделий РКТ показал, что на этапе запуска и выведения изделий на орбиту происходит не менее 8% аварийных случаев ежегодно. При этом не всегда удается выяснить причину возникновения аварийного случая, в частности, из-за выхода из строя штатной бортовой системы телеметрии и при нахождении изделия РКТ вне зоны радиовидимости с территории запуска изделия, что особенно характерно для отечественных изделий РКТ. В результате напрашивается вывод о необходимости слежения за выведением изделия на протяжении всего этого этапа, для чего необходимо иметь достаточное количество мобильных станций слежения, размещая их соответствующим образом вне зоны радиовидимости с территории страны запускавшей изделие, или иметь для этой цели спутники-ретрансляторы. Однако эти средства становятся бесполезными при выходе из строя штатной бортовой системы телеметрии запускаемого изделия. В этих условиях представляется целесообразным оснащение запускаемого изделия автономной системой (устройством) обнаружения аварийного состояния изделия.Analysis of statistical data for the last 10 years on launches of RCT products showed that at the stage of launching and putting products into orbit, at least 8% of accidents occur annually. However, it is not always possible to find out the cause of the accident, in particular, due to the failure of the standard on-board telemetry system and when the RCT product was outside the radio visibility zone from the product launch area, which is especially typical for domestic RCT products. As a result, the conclusion suggests itself that it is necessary to monitor the output of the product throughout this stage, for which it is necessary to have a sufficient number of mobile tracking stations, placing them appropriately outside the radio visibility zone from the territory of the country that launched the product, or to have relay satellites for this purpose. However, these tools become useless if the standard on-board telemetry system of the launched product fails. In these conditions, it seems appropriate to equip the launched product with an autonomous system (device) for detecting the emergency state of the product.
Подобные устройства известны. Например, согласно патенту RU2281240 от 10.08.2006, МПК В66С (1-й аналог) предусматривается получение данных о параметрах, характеризующих нагрузку и пространственное положение грузоподъемной машины, управляемой машинистом, с возможностью осуществления записи параметров в память устройства и считывания в случае необходимости.Similar devices are known. For example, according to the patent RU2281240 of 08/10/2006, IPC В66С (the first analogue), it is envisaged to obtain data on parameters characterizing the load and spatial position of the load-lifting machine controlled by the driver, with the possibility of writing parameters to the device memory and reading if necessary.
Однако указанное устройство не предназначено для регистрации, например, факта соударения с элементами космического мусора и факта воздействия радиационных излучений космического пространства и воздействия механических нагрузок.However, this device is not intended to register, for example, the fact of collision with elements of space debris and the fact of exposure to radiation from outer space and the impact of mechanical loads.
Известно также устройство по патенту FR 2819084 (A1), G07C 7/00, 05.07.2002 (2-й аналог), согласно которому система регистрации параметров транспортного средства (наземного, морского, воздушного) включает средство запоминания параметров транспортного средства до и во время его аварии, блок управления и радиопередатчик, передающий информацию в том числе и через спутник-ретранслятор по сигналу запроса. Однако указанное устройство также не рассчитано на регистрацию факта соударения с элементами космического мусора и факта облучения внешним источником излучения, способным вывести из строя систему телеметрии, которая, учитывая область применения предлагаемой полезной модели, не обладает достаточной надежностью. Блок управления имеет ограниченную задачу давать по запросу сигнал на выдачу запрашиваемой информации, и, кроме того, в этом аналоге не определена конструктивная схема антенны. Этот аналог устройства имеет довольно большие размеры, в частности, из-за наличия средств катапультирования запоминающего устройства, не имеет защиты от вибрационных и ударных нагрузок, однако является наиболее близким к заявленному устройству и выбрано в качестве прототипа.The device according to the patent FR 2819084 (A1), G07C 7/00, 07/05/2002 (2nd analogue) is also known, according to which the system for recording vehicle parameters (land, sea, air) includes a means for storing vehicle parameters before and during its accident, the control unit and the radio transmitter, transmitting information including through the satellite-relay at the request signal. However, this device is also not designed to record the fact of collision with elements of space debris and the fact of exposure to an external radiation source that can damage the telemetry system, which, given the scope of the proposed utility model, does not have sufficient reliability. The control unit has the limited task of giving, upon request, a signal for the issuance of the requested information, and, in addition, the design of the antenna is not defined in this analogue. This analogue of the device is quite large, in particular, due to the availability of means of ejection of the storage device, it does not have protection against vibration and shock loads, however, it is the closest to the claimed device and is selected as a prototype.
Целью предлагаемого технического решения является обеспечение регистрации и передачи на Землю фактов соударения изделия РКТ с элементами космического мусора, а также воздействия на него излучений космического пространства, с обеспечением независимости функционирования устройства обнаружения аварийного состояния от состояния штатных бортовых систем телеметрии и электропитания, в условиях радиационного излучения космического пространства и механических нагрузок.The purpose of the proposed technical solution is to ensure the registration and transmission to the Earth of the facts of collision of the RKT product with elements of space debris, as well as the impact of radiation from it on outer space, ensuring the independence of the operation of the emergency state detection device from the state of standard onboard telemetry and power supply systems, in conditions of radiation outer space and mechanical loads.
Указанная цель достигается тем, что в устройство обнаружения аварийного состояния изделия ракетно-космической техники устанавливают микропроцессор, связанный с датчиками фиксирующими факт соударения изделия с частицами космического мусора и воздействия излучений космического пространства, формирующий информационный кадр для передачи его по радиоканалу на Землю, блок предварительной обработки сигнала от датчиков, а также автономную аккумуляторную батарею. Все аппаратурные средства устройства расположены на амортизированной платформе, размещенной в защищенном от радиационного излучения космического пространства корпусе.This goal is achieved by the fact that a microprocessor is installed in the device for detecting the emergency state of a rocket and space technology device, which is connected with sensors that record the fact of the collision of the product with particles of space debris and the effects of outer space radiation, forming an information frame for transmitting it via radio channel to Earth, a preliminary processing unit signal from sensors, as well as a stand-alone battery. All device hardware is located on a shock-absorbing platform located in a casing protected from radiation from outer space.
Техническим результатом устройства обнаружения аварийного состояния изделия РКТ является его автономность, независимость от штатных бортовых систем телеметрии и электропитания при регистрации фактов соударения изделия с космическим мусором и воздействия радиационного излучения космического пространства.The technical result of the device for detecting the emergency state of an RCT product is its autonomy, independence from standard on-board telemetry and power supply systems when recording facts of a collision of a product with space debris and exposure to radiation from outer space.
Конструктивно предлагаемое устройство включает в себя:Structurally, the proposed device includes:
- автономный источник электропитания, например, в виде батареи литий-ионных аккумуляторов;- an autonomous power source, for example, in the form of a battery of lithium-ion batteries;
- микропроцессорное устройство;- microprocessor device;
- устройство запоминания информации;- information storage device;
- вторичный источник электропитания;- secondary power supply;
- блок предварительной обработки сигналов от датчиков, фиксирующих факт соударения изделия с элементами космического мусора;- a unit for preliminary processing of signals from sensors recording the fact of the collision of the product with space debris elements;
- устройство сбора сообщений от датчиков;- a device for collecting messages from sensors;
- радиопередающее устройство;- radio transmitting device;
- антенно-фидерное устройство, выполненное в виде четырех малогабаритных антенных блоков, размещаемых на наружной поверхности корпуса;- antenna-feeder device made in the form of four small antenna units placed on the outer surface of the housing;
- корпус, состоящий из трех частей и содержащий амортизированную платформу и разъемы (розетки) для подсоединения датчиков;- a housing consisting of three parts and containing a shock-absorbing platform and connectors (sockets) for connecting sensors;
- пьзо- и волоконно-оптические датчики.- piezo and fiber optic sensors.
В микропроцессорном устройстве основным элементом является микропроцессор, представляющий собой программно - управляемое устройство, осуществляющее опрос датчиков, контролирующих техническое состояние систем изделия, и датчиков, фиксирующих воздействие космического пространства на изделие РКТ, обрабатывающее полученную информацию и передающее ее устройству запоминания информации, которая затем считывается микропроцессором и формируется им в виде информационного кадра для передачи на Землю с помощью радиопередающего устройства, управляемого микропроцессором. Наличие микропроцессора обеспечивает независимость функционирования устройства от состояния штатной бортовой системы телеметрии, из-за выхода из строя которой зачастую не удается выяснить причину возникновения аварийного состояния изделия.In a microprocessor device, the main element is a microprocessor, which is a software-controlled device that polls sensors that monitor the technical condition of the product’s systems and sensors that record the effect of outer space on the RCT product, which processes the received information and transfers it to the information storage device, which is then read by the microprocessor and is formed by him in the form of an information frame for transmission to Earth using a radio transmitting device, directs the microprocessor. The presence of a microprocessor ensures the independence of the operation of the device from the state of the standard on-board telemetry system, due to failure of which it is often not possible to find out the cause of the emergency condition of the product.
Для фиксации факта соударения с частицами космического мусора наиболее целесообразным является использование акустических эмиссионных датчиков (пьезодатчиков) (см. патент №2402468 от 27.10.2010 г.), преобразование сигнала от которых предлагается осуществлять в блоке предварительной обработки, вводимом в устройство обнаружения аварийного состояния изделия РКТ. Для регистрации факта облучения изделия внешним источником излучения может использоваться волоконно-оптический датчик (см. патент №2432553 от 27.10.2011 г.).To fix the fact of collision with particles of space debris, it is most appropriate to use acoustic emission sensors (piezoelectric sensors) (see patent No. 2402468 of 10.27.2010), the signal from which is proposed to be converted in a pre-processing unit introduced into the device for detecting the emergency state of the product Rkt. To register the fact of irradiation of the product with an external radiation source, a fiber-optic sensor can be used (see patent No. 2432553 of 10.27.2011).
Аппаратуру устройства предлагается разместить в защитном корпусе (см. решение о выдаче патента на полезную модель исх. №2012107018/07 (010688) от 21.03.12), что позволяет обеспечить защиту аппаратуры устройства от радиационного излучения космического пространства и от механических нагрузок, а также смонтировать блоки микрополосковой антенны при минимальных габаритно-массовых параметрах корпуса.The device’s equipment is proposed to be placed in a protective case (see the decision to grant a patent for a utility model, ref. No. 2012107018/07 (010688) dated 03/21/12), which allows protecting the device’s equipment from radiation from outer space and from mechanical loads, as well as mount microstrip antenna blocks with minimum overall dimensions of the housing.
Каждый из четырех блоков микрополосковой антенны с П-образной щелью, возбуждаемой с помощью коаксильного зонда, представляет собой тонкую проводящую пластину на диэлектрической подложке (вспененный полистирол), ограниченную с противоположной стороны экранной плоскостью. Толщина подложки принимается равной примерно 0,07 от длины радиоволны. (См. В.Ф. Лось «Микрополосковые и диэлектрические резонаторные антенны САПР-модели математического моделирования». Антенны НТТЖ, 2002 №11 (66) с.34-77). На каждой из четырех сторон корпуса предусмотрен соответствующий проем для монтажа антенного блока.Each of the four blocks of a microstrip antenna with a U-shaped slit excited by a coaxial probe is a thin conductive plate on a dielectric substrate (expanded polystyrene), bounded on the opposite side by the screen plane. The thickness of the substrate is taken to be approximately 0.07 of the length of the radio wave. (See V.F. Elk “Microstrip and Dielectric Resonator Antennas for CAD-Models of Mathematical Modeling.” Antennas NTTZh, 2002 No. 11 (66) p. 34-77). On each of the four sides of the housing there is a corresponding opening for mounting the antenna unit.
Устройство имеет кроме автономного источника питания также вторичный источник питания.In addition to an autonomous power source, the device also has a secondary power source.
Вторичный источник питания имеет схему анализа состояния бортовой системы электропитания и в случае выхода последней из строя осуществляется переключение на автономный источник питания.The secondary power source has a circuit for analyzing the state of the onboard power supply system and, in the event of the failure of the latter, it switches to an independent power source.
Автономный источник питания, например, в виде батареи литий-ионных аккумуляторов типа серии 32650 MagicSihine 5000 предлагается размещать в верхней части корпуса. При этом для более компактного размещения батареи целесообразно использовать аккумуляторы с прямоугольным поперечным сечением. Аккумуляторы своей массой обеспечивают защиту нижерасположенной аппаратуры от радиационных излучений космического пространства, что позволяет снизить массу верхней части корпуса, а следовательно и массу всего устройства.A self-contained power supply, for example, in the form of a battery of lithium-ion batteries of the 32650 series, MagicSihine 5000 is proposed to be placed in the upper part of the housing. Moreover, for a more compact placement of the battery, it is advisable to use batteries with a rectangular cross-section. Batteries with their mass provide protection of downstream equipment from radiation of outer space, which allows to reduce the mass of the upper part of the body, and therefore the mass of the entire device.
В нижней части корпуса размещается амортизированная платформа для аппаратурных средств устройства, а также разъемы (розетки) для подсоединения проводников от датчиков.In the lower part of the housing there is a shock-absorbing platform for the device hardware, as well as connectors (sockets) for connecting conductors from sensors.
На фигуре 1 представлен общий вид устройства, где обозначено: 1 - нижняя часть корпуса, 2 - средняя часть корпуса, 3 - верхняя часть корпуса, 4 - автономный источник питания в виде аккумуляторной батареи, залитой эпоксидным компаундом, 5 - блок микрополосковой щелевой антенны, 6 - коаксильный зонд, 7 - радиопередающее устройство, 8 - плата с вторичным источником питания, 9 - плата с микропроцессорным устройством, устройствами запоминания информации и сбора сообщений, 10 - плата с блоком предварительной обработки сигналов от датчиков, фиксирующих факт соударения изделия с частицами космического мусора, 11 - амортизатор, 12 - амортизированная платформа, 13 - разъем (розетка).The figure 1 shows a General view of the device, where it is indicated: 1 - the lower part of the housing, 2 - the middle part of the housing, 3 - the upper part of the housing, 4 - an autonomous power source in the form of a battery flooded with epoxy compound, 5 - microstrip slot antenna unit, 6 - coaxial probe, 7 - radio transmitting device, 8 - board with a secondary power source, 9 - board with a microprocessor device, information storage and message collection devices, 10 - board with a unit for preliminary processing of signals from sensors recording the fact of stress products with space debris particles, 11 - the shock-absorber, 12 - amortized platform 13 - connector (female).
Монтаж аппаратуры ведется на амортизированной платформе 12 без средней 2 и верхней 3 частей корпуса. На завершающей стадии монтажа после установки средней части корпуса 2 на нижнюю часть корпуса 1 осуществляется доступ к коаксильному зонду 6 антенны и подсоединяются кабели от аккумуляторной батареи 4, после чего устанавливается верхняя часть корпуса 3 с аккумуляторной батареей 4.The equipment is installed on a shock-absorbing
На фиг. 2 приведен вариант структурной схемы предлагаемого устройства, где обозначено: 4 - автономный источник питания (АИП), 5 - блок микрополосковой щелевой антенны (антенно-фидерное устройство-АФУ), 7 - радиопередающее устройство (РПДУ), 8 - вторичный источник питания (ВИЛ) со схемой анализа состояния бортовой системы электропитания (СЭП), 9 - микропроцессорное устройство (МПУ), 10 - блок предварительной обработки (БПО), 14 - устройство запоминания информации (УЗИ), 15 - шина адресов/ данных (входит в состав МПУ), 16 - порт ввода /вывода (входит в состав МПУ), 17 - устройство сбора сообщений (УСС).In FIG. 2 shows a variant of the structural diagram of the proposed device, where it is indicated: 4 - autonomous power supply (AIP), 5 - microstrip slot antenna unit (antenna-feeder device-AFU), 7 - radio transmitting device (RPDU), 8 - secondary power source (VIL ) with a circuit for analyzing the state of the on-board power supply system (BOT), 9 - microprocessor device (MPU), 10 - pre-processing unit (BPO), 14 - information storage device (ultrasound), 15 - address / data bus (included in the MPU) , 16 - input / output port (included in the MPU), 17 - mouth Message Collection Devices (CSS).
Предлагаемая полезная модель обеспечивает независимость устройства обнаружения аварийного состояния изделия РКТ от бортовых штатных систем телеметрии и электропитания, фиксирование фактов соударения изделия с частицами космического мусора и облучения внешним источником излучения, а также защиту аппаратурных средств устройства от радиационного излучения космического пространства и от механических нагрузок при обеспечении минимально возможных габаритно-массовых параметров предлагаемого устройства.The proposed utility model ensures the independence of the device for detecting the emergency state of the RCT product from onboard standard telemetry and power supply systems, recording the facts of the collision of the product with particles of space debris and irradiation with an external radiation source, as well as the protection of the device hardware from radiation from outer space and from mechanical loads while providing the smallest possible overall mass parameters of the proposed device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012146616/11U RU135620U1 (en) | 2012-11-02 | 2012-11-02 | EMERGENCY DETECTION DETECTION DEVICE FOR ROCKET AND SPACE ENGINEERING PRODUCTS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012146616/11U RU135620U1 (en) | 2012-11-02 | 2012-11-02 | EMERGENCY DETECTION DETECTION DEVICE FOR ROCKET AND SPACE ENGINEERING PRODUCTS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU135620U1 true RU135620U1 (en) | 2013-12-20 |
Family
ID=49785414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012146616/11U RU135620U1 (en) | 2012-11-02 | 2012-11-02 | EMERGENCY DETECTION DETECTION DEVICE FOR ROCKET AND SPACE ENGINEERING PRODUCTS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU135620U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2566322C1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт машиностроения" (ФГУП ЦНИИмаш) | Radio transmitter |
CN111026141A (en) * | 2019-11-28 | 2020-04-17 | 上海空间电源研究所 | On-orbit autonomous health management system and management method of long-life power system for space |
USD1055370S1 (en) * | 2023-06-15 | 2024-12-24 | Flonq Ltd | Electronic cigarette |
-
2012
- 2012-11-02 RU RU2012146616/11U patent/RU135620U1/en active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2566322C1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт машиностроения" (ФГУП ЦНИИмаш) | Radio transmitter |
CN111026141A (en) * | 2019-11-28 | 2020-04-17 | 上海空间电源研究所 | On-orbit autonomous health management system and management method of long-life power system for space |
USD1055370S1 (en) * | 2023-06-15 | 2024-12-24 | Flonq Ltd | Electronic cigarette |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10923777B2 (en) | Damage detection and warning system of a battery pack | |
JP6479357B2 (en) | Wireless fuel sensor system and method | |
US8618928B2 (en) | System and methods for wireless health monitoring of a locator beacon which aids the detection and location of a vehicle and/or people | |
US20150339867A1 (en) | Distributed Data Storage And Recovery | |
ES2621236T3 (en) | Distress beacon system for aircraft or other vehicle | |
EP2882010B1 (en) | Battery compartment ventilation system | |
RU135620U1 (en) | EMERGENCY DETECTION DETECTION DEVICE FOR ROCKET AND SPACE ENGINEERING PRODUCTS | |
US7600421B1 (en) | Instrumented ballistic test projectile | |
US20160318616A1 (en) | Flight recorder with redundant ejectable flight data memory modules | |
US20100063654A1 (en) | Locator Beacon Disposed Internal to an Enclosure of a Flight Data Recorder and Method Therefor | |
US20140297101A1 (en) | Flight recorder, aircraft with flight recorder and method for reading out flight data from a flight recorder | |
US6895314B2 (en) | Spacecraft reentry breakup recorder | |
AU2019238567A1 (en) | Deployable flight data recorder with data recovery and method | |
US9872111B2 (en) | Acoustic sensor package | |
Anz-Meador et al. | The space debris sensor experiment | |
US10481130B2 (en) | Aircraft health and usage monitoring system and triggering method | |
Kuitunen et al. | DEBIE-first standard in-situ debris monitoring instrument | |
US6450454B1 (en) | Spacecraft attack and distress ejectable recorder | |
US20110060498A1 (en) | Data recovery apparatus and system | |
RU102811U1 (en) | CATAPULATION DATA RECORDER | |
KR102561063B1 (en) | Temperature Sensor Having Seismic Sensor, Solar Radiation Sensor Unit | |
US10228225B2 (en) | Passive impact sensor for high velocity projectiles | |
RU2602552C1 (en) | Method for determination of explosion protection efficiency and device therefor | |
KR102439224B1 (en) | Marine Drone Assemblies | |
KR20210148564A (en) | Vehicle cell phone black box system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD9K | Change of name of utility model owner |