Уточнення параметрів низькоорбітальних супутників за допомогою українсько-китайської мережі доплерівських станцій

Шульга, ОВ, Мао, Ї, Калюжний, МП, Бушуєв, ФІ, Куліченко, МО, Майгурова, НГ, Тан, Ч-Х, Помазан, А, Чжу, Ц, Цао, Ц
Косм. наука технол. 2025, 31 ;(5):39-49
https://doi.org/10.15407/knit2025.05.039
Язык публикации: Англійська
Аннотация: 
Роботу було виконано в рамках угоди про наукову співпрацю між Науково-дослідницьким інститутом "Миколаївська астрономічна обсерваторія" (НДІ "МАО", Україна) та Шанхайською астрономічною обсерваторією Китайської академії наук (ШAO, Китай). Метою співпраці є створення мережі доплерівських станцій для відстеження низькоорбитальних супутників, обладнаних радіомаяками. Ці станції визначають доплерівське зміщення частоти сигналів, що випромінюються в діапазоні 430–440 МГц, забезпечуючи цінні дані для уточнення орбітальних параметрів супутників.
Доплерівські станції були розроблені в НДІ "МАО" з використанням приймача "DVB-T+DAB+FM" та восьмисекційної антенної системи. Станції призначені для роботи в режимі реального часу, безперервно приймаючи та обробляючи сигнали від супутників. Надано детальний опис компонентів станції та програмного забезпечення, що забезпечує їхню роботу. Програмне забезпечення дозволяє виконувати збір даних, обробку сигналів та уточнення орбітальних параметрів у реальному часі.
        Для перевірки працездатності мережі був проведений експеримент з двома доплерівськими станціями шляхом синхронних спостережень. Ці тести успішно продемонстрували можливість покращення орбітальних параметрів низькоорбитальних супутників на основі вимірювань доплерівського зсуву частоти. Мережа включає станції, розташовані в Миколаєві (НДІ "МАО", Україна) та Шешані (ШAO, Китай), що дозволяє одночасно відстежувати сигнали супутників під час їх проходження через зони видимості станцій.
Станції мережі оснащені всеспрямованими антенами верхньої півсфери, кожна з яких складається з восьми окремих секцій антен типу "Яґі" з горизонтальною поляризацією. Процес прийому сигналу автоматизований — система динамічно вибирає відповідну секцію антени на основі попередньо розрахованих азимуту та кута підняття, отриманих з орбітального каталогу NORAD. Така автоматизація забезпечує точне відстеження супутників та підвищує точність вимірювань доплерівського зсуву частоти.
           У рамках експериментальної кампанії було успішно здійснено п’ять ідентифікацій супутника OSCAR-19 з використанням його орбіти за каталогом NORAD. У результаті було отримано чотири уточнені набори орбітальних елементів. Показано, що уточнення орбітальних елементів за допомогою спостережень з послідовних проходів призводить до зменшення як систематичних, так і випадкових помилок у різницях радіальних швидкостей. Ці результати підтверджують здатність мережі забезпечувати високоточне відстеження та уточнення орбіт супутників LEO.
Ключевые слова: Доплерівська станція; супутники на низьких навколоземних орбітах, обробка сигналів