Метод реконструкции параболоида наилучшего соответствия по сигналам наземного радиомаяка в задаче стабилизации лучей спутниковой гибридной зеркальной антенны в условиях эксплуатационных нагрузок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Дардымов Анатолий Викторович

• Дардымов Анатолий Викторович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Дардымов Анатолий Викторович

Введение

Глава 1. Проблематика и основные способы стабилизации эксплуатационных характеристик многолучевых гибридных зеркальных антенн

1.1 Механические системы коррекции профиля рефлектора

1.2 Электронные системы стабилизации лучей

Выводы по главе

Глава 2 Реконструкция параболоида наилучшего соответствия по сигналам наземного радиомаяка

2.1 Аппроксимация параболоида наилучшего соответствия

2.2 Расчетная модель МГЗА

2.3 Градиент среднеквадратичного отклонения сигнальных отпечатков

2.4 Корреляция параметров параболоида наилучшего соответствия и сокращение их числа

2.5 Электронная стабилизация лучей МГЗА по ПНС

2.5.1 Количество задействованных облучателей для реконструкции ПНС

2.5.2 Возможность реконструкции ПНС по сигналам маяка на периферии обслуживаемой территории

2.5.3 Влияние шумов на эффективность алгоритма ПНС

Выводы по главе

Глава 3 Эффективность электронной фокусировки лучей МГЗА по ПНС

3.1 При случайных отклонениях параметров параболического рефлектора

3.2 При козырьковых деформациях профиля рефлектора

3.3 При многомодовых деформациях профиля рефлектора

3.4 Верификация расчетов

Выводы по главе

Глава 4 Комбинированный способ дофокусировки

4.1 Принцип работы комбинированной системы стабилизации лучей МГЗА по ПНС

4.2 Особенности реконструкции ПНС

4.3 Эффективность комбинированной стабилизации лучей МГЗА

4.4 Автокомпенсация погрешностей наведения поворотом ПНС

Выводы по главе

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Словарь терминов

Библиографический список

Приложение А

Акты использования материалов диссертации

Приложение Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод реконструкции параболоида наилучшего соответствия по сигналам наземного радиомаяка в задаче стабилизации лучей спутниковой гибридной зеркальной антенны в условиях эксплуатационных нагрузок»

Введение

В диссертации разработан метод реконструкции параболоида наилучшего соответствия по сигналам единственного наземного радиомаяка для стабилизации лучей гибридной зеркальной антенны космического базирования. На основе него разработаны два эффективных в функциональном отношении способа: способ электронной стабилизации лучей гибридной зеркальной антенны, основанный на реконструкции параболоида наилучшего соответствия по сигналам наземного радиомаяка и управлении возбуждением антенных кластеров, комбинированный способ стабилизации лучей, совмещающий механический поворот рефлектора с электронной стабилизацией лучей.

Актуальность темы. В настоящее время активно развиваются и совершенствуются спутниковые системы связи, реализующие многолучевой принцип контурного покрытия обслуживаемой территории для эффективного использования частотного и энергетического ресурсов системы связи. Их ключевым элементом служит многолучевая гибридная зеркальная антенна (далее МГЗА) на борту спутника, массогабаритные характеристики которой строго ограничены. Из-за крупных габаритов, ограниченной жесткости и механических люфтов развертываемой конструкции рефлектора, его профиль претерпевает циклические искажения под действием эксплуатационных нагрузок, которые приводят к ухудшению радиотехнических характеристик антенны, смещению лучей и как следствие к снижению энергетики покрытия рабочей области. Оптические системы контроля и механические системы удержания номинального профиля рефлектора утяжеляют конструкцию и снижают надежность функционирования. Поэтому системы стабилизации лучей путем адаптации амплитудно-фазового распределения кластеров в сочетании с электронной системой контроля текущего профиля рефлектора имеют значимый практический интерес и исследования возможностей подобных систем актуальны.

Степень разработанности. Интерес к задаче стабилизации лучей МГЗА в условиях эксплуатационных нагрузок нашел свое отражение в многочисленных исследованиях российских и зарубежных компаний и отдельных авторов. Эта задача решались за счет совершенствования конструкций и оптимального выбора материалов (Lockheed Martin, Northrop-Grumman, JAXA, NASA, АО «ИСС» и др.), адаптивной коррекции профиля под контролем оптики или датчиков (АО «ИСС», NASA и др.). Увеличение жесткости обходится увеличением массогабаритных характеристик антенны, но для спутниковых антенн они строго ограничены. Коррекция профиля в реальном времени сопряжена с интеграцией большого числа движущихся элементов, приводов и устройств оптических измерений. При этом снижается надежность функционирования.

В качестве альтернативы оптико-механическим системам предложены и исследованы варианты электронной стабилизации лучей спутниковой МГЗА в условиях эксплуатационных искажений. Большое влияние оказала «антенная школа» Казанского Авиационного Института (КАИ) - В. И. Поповкин, В. И. Классен, Ю. Ю. Радциг, В. Н. Дымский, Ю.Е. Седельников, Ю.И. Чони и другие. Ближайшими к диссертационной работе являются работы Мочалова В.В. и Романова П.В.

Мочалов В.В. (АО «Информационные спутниковые системы» им. академика М. Ф. Решетнева) предложил способ электронной стабилизации лучей, заключающийся в фокусировке лучей на наземные маяки. Способ отличается простотой и эффективностью, основан на сопряженном к падающим волнам от наземных маяков возбуждении антенных кластеров. Недостатком является необходимость размещения и обслуживания наземных маяков в центре каждой зоны обслуживания.

Романов П.В. (ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева - КАИ») предложил способ электронной стабилизации лучей, основанный на расчете текущего профиля рефлектора по сигналам наземного маяка. Способ универсален, основан на

сопоставлении полей сопряженно-возбужденной антенной решетки и плоской волны с направления на наземный маяк, но имеет недостаток, что для расчета текущего профиля требуется обрабатывать сигналы со всех элементов антенной решетки, а в некоторых случаях и увеличивать число элементов в ней. И то, и другое вызывает необходимость увеличения числа частотных каналов с развязкой в задействованных элементах антенной решетки.

Вышеуказанные способы электронной стабилизации полезны, но фундаментально ограничены в эффективности той долей мощности, которая фокусируется в кластеры в режиме приема и соответственно излучается в требуемом направлении в режиме передачи. Эта мощность характеризуется положением точки фокуса рефлектора относительно центрального элемента кластера, которая может отдаляться, например, из-за поворота оптической оси вследствие термических искажений конструкции. Чем дальше смещена точка фокуса от центра кластера, тем ниже концентрация мощности в нем.

Таким образом, актуальна разработка эффективных алгоритмов контроля текущего состояния рефлектора и стабилизации лучей многолучевой гибридной зеркальной антенны по сигналам наземного маяка со стандартного семиэлементного кластера. По этой же причине представляет интерес комбинированная система с управляемым поворотом рефлектора для удержания его фокальной точки в пределах центрального кластера.

Объектом диссертационного исследования является система стабилизации лучей спутниковой гибридной зеркальной антенны.

Предметом диссертационного исследования являются способы стабилизации лучей антенны, основанные на аппроксимации текущего состояния рефлектора параболоидом наилучшего соответствия по сигналам центрального кластера, принятым от наземного маяка.

Целью работы является стабилизация функциональных характеристик спутниковой многолучевой гибридной зеркальной антенны, подверженной эксплуатационным искажениям.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

1. Аналитический обзор методов стабилизации характеристик спутниковых зеркальных антенн, их возможностей и определение направлений совершенствования;

2. Разработка и исследование метода и алгоритма реконструкции параболоида наилучшего соответствия для оценки текущего состояния рефлектора за счет обработки сигналов наземного маяка;

3. Исследование эффективности предложенного метода реконструкции параболоида наилучшего соответствия по сигналам наземного радиомаяка в электронной стабилизации лучей многолучевой гибридной зеркальной антенны в условиях эксплуатационных искажений;

4. Разработка и исследование эффективности комбинированного способа стабилизации лучей гибридной зеркальной антенны, включающего механическую коррекцию ориентации оптической оси рефлектора по реконструированному предложенным методом параболоиду наилучшего соответствия.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложен метод реконструкции параболоида наилучшего соответствия для стабилизации лучей спутниковой многолучевой гибридной зеркальной антенны, отличающийся тем, что по выделенным комплексным амплитудам пилот-сигнала единственного наземного маяка находится такой профиль параболоида наилучшего соответствия, при котором порождаемые им амплитудно-фазовые распределения наилучшим образом аппроксимируют комплексные амплитуды сигналов, формируемые реальным рефлектором на элементах антенного кластера;

2. Показана эффективность метода реконструкции параболоида наилучшего соответствия по сигналам наземного радиомаяка как первичного этапа электронной стабилизации лучей гибридной зеркальной антенны;

3. Предложена оригинальная, основанная на методе реконструкции параболоида наилучшего соответствия по сигналам наземного радиомаяка, комбинированная

электронно-механическая система стабилизация лучей, исключающая необходимость увеличения числа задействованных излучателей в антенной решетке для повышения уровня энергетического покрытия обслуживаемой рабочей области.

Теоретическая значимость обусловлена:

1. Обоснованием эффективности метода реконструкции параболоида наилучшего соответствия в стабилизации лучей гибридной зеркальной антенны на основе не геометрической близости, а электродинамической эквивалентности реальному рефлектору, под которой понимается близость фокальных пятен для реконструированного и реального рефлекторов; выявлением коррелированности малых угловых поворотов и смещений вершины рефлектора в смысле близости порождаемых ими амплитудно-фазовых распределений в пределах антенного кластера и связи с положением фокальной точки рефлектора;

2. Выявлением ограничений предложенного метода реконструкции на эффективность электронной стабилизации лучей гибридной зеркальной антенны при априорном ограничении на искомую поверхность рефлектора в виде параболоида наилучшего соответствия;

3. Созданием нового комбинированного способа стабилизации лучей крупногабаритной спутниковой гибридной зеркальной антенны на основе метода реконструкции параболоида наилучшего соответствия по сигналам единственного наземного маяка.

Практическая ценность работы заключается в:

1. Отсутствии необходимости дополнительного оборудования для мониторинга текущего состояния рефлектора, возможности органичного сочетания с механикой для физической компенсации отклонения оптической оси рефлектора;

2. Реализации фокусировки лучей МГЗА по сигналам единственного наземного маяка со стандартного семиэлементного кластера, в связи с чем отпадает необходимость в увеличении числа частотных каналов в элементах антенной решетки для мониторинга текущего состояния рефлектора;

3. Повышении уровня энергетического покрытия рабочей области без увеличения числа задействованных элементов в кластерах антенной решетки.

Методы исследования. Работа базируется на использовании методов функционального анализа, численной оптимизации, электродинамического моделирования в рамках геометрической оптики при решении задач реконструкции рефлектора по сигналам антенной решетки. При моделировании и разработке компьютерных программ использовался программный продукт МА^АВ, для верификации полученных результатов - среда электродинамического моделирования CST.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Для реконструкции параболоида наилучшего соответствия по одному наземному радиомаяку необходимо и достаточно сигналов стандартного семиэлементного кластера;

2. Эффективность электронной стабилизации лучей по параболоиду наилучшего соответствия близка к потенциально возможной в рамках типичных ограничений на уровень искажений рефлектора, при этом важна не столько геометрическая близость, сколько электродинамическая эквивалентность реконструированного параболоида наилучшего соответствия реальному рефлектору;

3. Механический поворот рефлектора по соответствующим параметрам реконструированного параболоида наилучшего соответствия в дополнение к электронной стабилизации лучей улучшает уровень энергетического покрытия рабочей области при неизменной конфигурации кластеров (минимальный коэффициент усиления в рабочем секторе углов увеличивается в среднем на 1 дБ при умеренных деформациях рефлектора и до 4-5 дБ при отклонении его оптической оси в пределах 0,4°).

Реализация результатов работы. Результаты работы использованы АО «Решетнев» (г. Железногорск) в рамках составной части опытно-конструкторской разработки «Оптимизация алгоритма дофокусировки облучающей системы». Теоретические положения диссертации использованы в учебном процессе на кафедре радиоэлектронных и телекоммуникационных

систем как раздел лекционного курса «Адаптивные антенные системы» для магистров по направлению 11.04.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи». Использование подтверждено соответствующими Актами (Приложение А).

Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечиваются корректным использованием физических принципов, математического аппарата и подтверждаются результатами имитационного моделирования в MATLAB и CST.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на 8 научно-технических конференциях:

2022 IEEE 8th All-Russian Microwave Conference (RMC), 2021 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), XXV международная научная конференция «Волновая электроника и инфокоммуникационные системы» (WEC0NF-2022), «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы - 2021», «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы - 2022», «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций - 2023», «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы - 2024», «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций (ПТиТТ-2024)»

Публикации. По результатам диссертационного исследования опубликовано 14 научных работ, из них: 3 статьи в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных Высшей Аттестационной Комиссией (ВАК) Российской Федерации [1-3], патент Российской Федерации [4], 3 публикации, индексируемые Scopus, остальные - в трудах российских и международных научно-технических конференций. Список публикаций представлен в приложении Б.

Личный вклад автора. Представленные в диссертации положения и результаты получены автором лично либо при непосредственном его участии. Автор диссертации разработал способ реконструкции параболоида наилучшего соответствия по сигналам центрального кластера, разработал программы

моделирования и исследовал эффективность предложенных алгоритмов, проработал варианты совмещения электронной стабилизации лучей МГЗА с механическим поворотом оси рефлектора.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, списка терминов, списка сокращений и двух приложений. Работа изложена на 136 страницах машинописного текста, включая 42 рисунка и 9 таблиц и 2 приложения. Библиографический список из 149 отечественных и зарубежных источников на 17 страницах.

Соответствие паспорту специальности. Диссертация соответствует специальности 2.2.14 «Антенны, СВЧ-устройства и их технологии». Представленные в ней результаты отвечают следующим пунктам паспорта специальности:

пункту 1 «Решение внешних и внутренних дифракционных задач электродинамики для анализа и синтеза высокоэффективных антенн и СВЧ-устройств, определения их предельно-достижимых характеристик, возможных путей построения и т. д.» в части оптимизации расчетной модели, в части реконструкции рефлектора по амплитудно-фазовому распределению на элементах антенного кластера и анализа достижимых характеристик многолучевой гибридной зеркальной антенны;

пункту 6 «Разработка и исследование новых технологий производства, настройки и эксплуатации антенных систем» в части стабилизации лучей спутниковой гибридной зеркальной антенны к изменчивым эксплуатационным условиям движущегося по орбите спутника.

Глава 1. Проблематика и основные способы стабилизации эксплуатационных характеристик многолучевых гибридных зеркальных

антенн

Среди тенденций в спутниковой связи активно развивается технология широкополосного доступа, основанная на многолучевом контурном принципе покрытия обслуживаемой территории [1-8]. Создание таких систем сопряжено с решением ряда сложных технических задач. Необходимость эффективно использовать частотный ресурс и концентрировать мощность в пределах заданного контура покрытия, что приводит к использованию зеркальных антенн гибридного типа [9-10]. Сочетание антенной решетки и крупногабаритного рефлектора (многолучевая гибридная зеркальная антенна, далее МГЗА) формирует десятки/сотни игольчатых лучей шириной в доли углового градуса, которые заполняют зону покрытия в пределах заданных границ. Пространственно-разнесенные зоны обслуживания, образованные лучами антенны, делят общие частоты, чем достигается системный выигрыш. Однако этот выигрыш существенно зависит от характеристик антенны, которые подвержены изменениям в процессе эксплуатации на орбите.

Методы проектирования крупногабаритных антенных систем и исследование влияния искажений отражающей поверхности рефлектора на диаграмму направленности антенны прослеживаются с 1950-х годов и продолжают исследоваться в настоящее время [11-18]. Работы по синтезу многолучевых гибридных зеркальных антенн космического базирования начались на рубеже 1980-х/1990-х годов, но активная фаза приходится на начало 2000-х [19-22]. Зачастую в угоду сокращения массы отражающий рабочий профиль рефлектора формируется сетеполотном, натянутым на каркас.

Работа [16] делает акцент на влияние характеристик сетеполотна на функциональность антенны. Сетеполотно состоит из металлической сети, растягиваемой развертываемой конструкцией каркаса рефлектора и проифилируемой системой натяжения (симметричной сетью или системой

тросов). Радиотехнические характеристики антенны определяются сетеполотном и зависят от [16]:

-формы профиля рефлектора в развернутом состоянии,

- электрической проводимости материала сетеполотна,

- контактного сопротивления в местах пересечения проводников в плетении сетеполотна,

- от плотности плетения,

- от варианта плетения (в работе рассматривается 4 варианта). Температурный режим сетеполотна - от минус 190 °С до плюс 140 °С. В работе [16] представлена механическая модель сетеполотна, исследуются его механические свойства.

В работе [17] отмечаются основные факторы, влияющие на тепловой режим рефлектора: нагрев от солнечного излучения, отражения, инфракрасное излучение. Предлагаемая методика сводится к оценке параметров ПНС (параболоида наилучшего соответствия: фокального смещения, поворота оптической оси и смещения вершины зеркала) и среднеквадратичного отклонения профиля относительно теоретического ПНС. Под ПНС в [17] понимается виртуальный параболоид, который методом наименьших квадратов вписывается в облако точек, которым представлен деформированный рефлектор. В предложенной в [17] модели через параметры ПНС учитывается деформация штанги крепления рефлектора и его силового каркаса.

В работе [18] подчеркивается значительная роль материалов в формостабильности рефлектора. Для радиотелескопов (и не только) применяется высокомодульный углепластик, характеризующийся низким коэффициентом температурного расширения, высокой удельной жесткостью и низкой плотностью. В [18] показано, что у углепластика имеется существенный разброс физико-механических характеристик, который снижает формостабильность панелей рефлектора, но в допустимых пределах.

Разновидности спутниковых систем связи с акцентом на МГЗА с антенными решетками анализируются в [23]. (для примера - рис. 1.1).

Рисунок 1.1 - Примеры антенных систем [23]

В [23] показано, что рабочий сектор углов МГЗА на геостационарной орбите обычно находится в пределах от 6° до 10° в зависимости от конфигурации покрытия1. Рассматривается принцип кратного использования частот за счет многолучевого покрытия, два варианта лучеформирования: «один облучатель -один луч» и «много облучателей на луч». Намечен тренд перехода в C/Ku/KA диапазоны.

В работе [24] приведены примеры рефлекторов бортовых антенн L-/S-диапазона в проектах Garuda (Aces) (диаметр 12 метров, двойной рефлектор), Thuraya (диаметр 12,25 м), ETS VIII (диаметр 17 метров, двойной рефлектор), Inmarsat 4 (диаметр 9 метров), MBSat (диаметр 12 метров), Global Radio (диаметр 12 метров), EAST (15 метров), Globalstar 2ndG(GEO) (диаметр 12 м, двойной рефлектор). Особое внимание уделено принципам формирования многолучевого покрытия и строению диаграммо-образующих устройств фазированных антенных решеток-облучателей.

В отличие от наземных антенн количество оборудования, его размеры, вес и энергопотребление строго ограничены как требованиями к полезной нагрузке ракеты-носителя, доставляющей спутник на орбиту, так и требованиями к бортовой аппаратуре самого спутника.

В работе [25] приведены требования к отражающей поверхности и силовому каркасу развертываемых антенн. Приведен анализ конструкций и их применяемость. Параметры антенн в зависимости от применяемости показаны на рисунке 1.2.

1 Подразумевается угол обзора, размах. Соответственно, угол места и азимут будут в пределах ±3°, ±5°

10000 1.000 100 10

Frequency, GHz

1

0.10 001 0.001

1 10 100 1.000 10,000

Diameter D, meters

Рисунок 1.2 — Параметры антенн в зависимости от применяемости [25] Работа [25] также содержит рекомендации по проектированию антенных систем с крупногабаритным рефлектором в зависимости от назначения (коммуникации, радиоастрономия, радиометрия и т.д.).

Для реализации принципов широкополосного доступа, обеспечения высокого КУ и формирования лучей шириной в доли углового градуса возникла потребность в создании больших космических антенн диаметром от 10 до 50 метров[26]. В работе [26] показана концепция сетчатых рефлекторов. Они состоят из силового каркаса (задает жесткость конструкции), формообразующей структуры, включающей симметричные тыльную и фронтальную сети из размеростабильных шнуров и отражающего сетеполотна. Эта сборка нагружается оттяжками, соединяющими узлы сетей. Равномерность усилий в шнурах и точность формы отражающей поверхности оказывают существенное влияние на функциональные характеристики рефлектора. В работе [26] предложена конечно-элементная методика для обеспечения требуемого распределения усилий в шнурах формообразующей структуры рефлектора.

Интерес представляют рефлекторы диаметром до 25 м для мобильной спутниковой связи L/S диапазонов [27, 28]. Анализу и синтезу развертываемых антенн космического базирования посвящено много работ [29-56], из которых можно заключить три основных класса подобных антенн:

- развертываемые вантово-стержневые / ферменные конструкции с сетеполотном в качестве фронтальной отражающей поверхности,

- панельно-щитовые рефлекторы с шарнирными соединениями,

- надувные оболочки.

Работа [37] посвящена новому подтипу сетчатых рефлекторов AstroMesh, изобретенному М. Томсоном в 1999 году. Это масштабируемая и достаточно простая конструкция, имеющая ферменный обод и систему тросов, которые образуют форму для натягиваемого токопроводящего сетеполотна. Эта антенна обеспечивает в своем классе наиболее низкие показатели общей массы, объема в сложенном виде, кривизны поверхности и стоимости. Мера среднеквадратичного отклонения (СКО) профиля дана в [37] величиной RMS = 2.5 x 10-5 * D, где D - диаметр рефлектора. Таким образом, для рефлектора диаметром 12 метров достижима величина среднеквадратичного отклонения формы профиля 0,3 мм.

В работе [39] описывается концепция рефлектора по типу тонколистовой изгибающейся оболочки. Это некая мембрана, которая сворачивается в конус для упаковки в отсек полезной нагрузки и разворачивается из него силами упругости при развертывании. При этом угол изгиба и толщина материала ограничены, они сильно зависят от физических параметров материала оболочки, модуля упругости, в частности.

Диссертация [40] представляет собой фундаментальный труд, посвященный синтезу рефлекторов по принципу тенсегрити2. Среди прочего приводится подробный обзор типовых конструкций рефлекторов, сравнение по разным параметрам (масса, плотность упаковки, прецизионность) реально

2 Тенсегрити - принцип построения конструкций из стержней и тросов, в которых стержни работают на сжатие, а тросы на растяжение

существующих проектов. В работе [40] подчеркивается, что конструкция и материалы играют решающую роль в прецизионности рефлекторов. Со ссылкой на статью Hachkowsi и Peterson приводится диапазон среднеквадратичного отклонения поверхности (СКО) от А/353 до А/6. Однако обзор в указанной статье включает себя как реально существующие антенны, так и проекты антенн. В [40] отмечено, что реально существующие антенны обеспечивают СКО поверхности в диапазоне А/50... А/25. Для 17-метрового рефлектора приводится значение СКО рабочей поверхности около 2-3 мм.

В работе [43] показаны принципы работы развертываемых конструкций в общей инженерной практике, но с большим акцентом на антенны космического базирования.

Особое внимание в диссертации [46] уделено зонтичной конструкции рефлектора как наиболее распространенной на практике. Построена математическая модель механических напряжений конструкции, проведен анализ механического поведения и геометрии рефлектора при развертывании и при внешних нагрузках.

Рефлекторы жесткой конструкции выполняют из высокопрочных материалов и применяют в верхних диапазонах частот (Q и V) [51,52]. Их главным достоинством является высокая формостабильность, платить за которую, однако, приходится неудовлетворительными массогабаритными характеристиками. Применение таких антенн ограничено объемом отсека полезной нагрузки ракеты-носителя.

В противоположность им надувные рефлекторы позволяют достичь максимальной компактности и вывода на орбиту рефлекторов очень больших габаритов после раскрытия, но их существенным недостатком является невысокая точность рабочей поверхности относительно заданной параболической формы [53-56].

Среди всех наиболее распространена зонтичная конструкция антенны [46], структура которой показана на рисунке 1.3.

Общий вид Отражающая поверхность

Силовой каркас с системой оттяжек

Рисунок 1.3 — конструкция зонтичного рефлектора [46].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Дардымов Анатолий Викторович, 2025 год

Библиографический список

1. Guan Y., Geng F., Saleh J. H. Review of high throughput satellites: Market disruptions, affordability-throughput map, and the cost per bit/second decision tree // IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine. - 2019. - Т. 34. - № 5. - С. 64-80

2. Fenech H. High Throughput Satellites. - Artech House, 2021.

3. Bouabdellah M. et al. Hybrid very high throughput satellites: Potential, challenges, and research directions // 2020 IEEE Eighth International Conference on Communications and Networking (ComNet). - IEEE, 2020. - С. 1-6.

4. Braun T.M., Braun W.R. High-throughput satellites - 2021

5. Анпилогов В., Урличич Ю. Тенденции развития спутниковых технологий и критерии оценки их технико-экономической эффективности // Технологии и средства связи. - 2016. - № 2. - С. 46-53.

6. Е. Евдокименко. Состояние и перспективы спутникового ШПД на базе HTS в России. Первая Миля, 2016. - № 3. - С. 72-76. URL: https://www.lastmile.su/files/article_pdi75/article_5240_165.pdf, язык русский, доступ - свободный.

7. Симонов М.М. Исследование новых технологий спутниковой связи: спутники с высокой пропускной способностью (HTS) и многоспутниковые НГСО системы, URL: https^/www.itu.int/en/ITU-D/Regional-Presence/CIS/Documents/Events/2018/05_Minsk/Presentations/ITU%20Workshop% 2023.05.18%20-%20Mikhail%20Simonovpdf, язык - русский, доступ - свободный.

8. В.В. Бутенко, И.В. Желтоногов, Л.Я. Кантор. Новые горизонты систем спутниковой связи в Ka-диапазоне.

9. Baldominos A. et al. Efficient estimation of antenna system performance for multibeam very highthroughput satellites // 2021 15th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). - IEEE, 2021. - С. 1-5.

10. Rao S. et al. Advanced antenna technologies for satellite communication payloads // 2006 First European Conference on Antennas and Propagation.- IEEE, 2006. - С. 16.

11. S. Silver, Microwave Antenna Theory and Design, New York, NY, USA: McGraw-

Hill, 1949

12. Ruze, J. Antenna tolerance theory - a review, Proc. IEEE, vol. 5(4): 633-640; 1966.

13. J. T. Farmer, D. M. Wahls, R. L. Wright. Thermal-Distortion Analysis of an Antenna Strongback for Geostationary High-Frequency Microwave Applications. NASA Technical Paper 3016. Langley Research Center. 1990. URL: https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19900018422/downloads/1990001

8422.pdf, язык - английский, доступ - свободный.

14. Гурбаниязов М.А. Тепловые воздействия окружающей среды на зеркальные антенны / Материалы Международной научно-практичекой конференции (3-5 июня 2011 года) - Туркменистан, Ащгабад: Ылым. 2011.

15. IAU General Assembly 2018 - Vienna - Session on 27 August 2018, 13:30 - 17:00 Commission B4 - IAU/URSI Working Group on Historic Radio Astronomy. The history of large single dish projects and lessons learned. Jaap Baars, Max-PlanckInstitut für Radioastronomie, Bonn, Germany URL: https://rahist.nrao.edu/Baars.pdf, язык английский, доступ свободный (дата обращения 31.12.2022)

16. Structural Characterization and Modelling of Metallic Mesh Material for Large Deployable Reflectors / Scialino G. L., Salvini P., Migliorelli M., Pennestri E., Valentini P.P., P.P. Klooster K., Prowald, J. S., Rodrigues G., Gloy Y.// Proceedings of the 2nd International Conference "Advanced Lightweight Structures and Reflector Antennas", 2014. 1-3 October. Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/270338063, свободный (дата обращения 01.01.2023).

17. Н.Н. Голдобин, Я. Л. Голдобина. Методика расчета температурных деформаций космического крупногабаритного рефлектора. Решетневские чтения, том 1, 2015, 95-97.

18. Филина Е.К., Голубев Е.С., Смирнов А.В., Архипов М.Ю., Ляховец А.О. Влияние разброса физико-механических характеристик углепластика на температурную формостабильность панели главного зеркала космической обсерватории «Миллиметрон» / Механика композиционных материалов и конструкций, том 25, № 4, 2019 г. DOI 10.33113/mkmk.ras.2019.25.04.509_521.04

19. Clarricoats P.J.B. et al. A reconfigurable mesh reflector antenna // 1989 Sixth International Conference on Antennas and Propagation, ICAP 89 (Conf. Publ. No. 301). - IET, 1989. - С. 112-116.

20. Clarricoats P.J.B., Zhou H. Design and performance of a reconfigurable mesh reflector antenna. Part I. Antenna design // IEEE Proceedings H (Microwaves, Antennas and Propagation) .- IET Digital Library, 1991. - Т. 138. - № 6. - С. 485-492.

21. Pontoppidan K., Boisset J.P., Crone G.A.E. Reconfigurable reflector technology // IEE Colloquium on Satellite Antenna Technology in the 21st Century. - IET, 1991. -С. 10/1-10/5.

22. You Z. Deployable Structures for masts and reflector antennas: дис. - University of Cambridge, 1994.

23. Schneider, M.; Hartwanger, C.;Wolf, H. Antennas for multiple spot beams satellites. CEAS Space J. 2011, No. 2, pp. 59-66

24. Angeletti P. Satellite antennas for broadband mobile communications mission / P. Angeletti, M. Lisi, G. Lu^hi // 21st AIAA International Communications Satellite Systems Conference and Exhibit, Yokohama, Japan, 1519 April, 2003. AIAA Paper Number 2003-2222

25. Hedgepeth J. M. Structures for remotely deployable precision antennas / NASA CR-182065, 1989. / URL: https://ntrs.nasa.gov/citations/19900016745, язык -английский, доступ - свободный (дата обращения 02.01.2023)

26. Голдобин Н. Н. Методика создания конечно-элементной модели и расчета крупногабаритного трансформируемого сетчатого рефлектора космического аппарата / Н. Н. Голдобин, А. С. Евдокимов ; науч. рук. Д. О. Шендалев // "Орбита молодёжи" и перспективы развития российской космонавтики : сборник докладов Всероссийской молодёжной научно-практической конференции, г. Томск, 18-22 сентября 2017 г. — Томск : Изд-во ТПУ, 2017. — [С. 109-110]. URL: https://earchive.tpu.ru/handle/11683/44789, язык - русский, доступ - открытый. (Дата обращения - 01.01.2023)

27. Mangenot, C et al. Large antenna working group // ESA Final Report, TEC-EEA/2010.595/CM-2010.

28. Amyotte E., Martins Camelo L. Antennas for satellite communications // Space antenna handbook. - 2012. C. 466-510.

29. Santiago-Prowald J., Baier H. Advances in deployable structures and surfaces for large apertures in space // CEAS Space Journal. - 2013. - T. 5. - C. 89-115.

30. Angevain J.C., Ihle A., Rodrigues G. Spaceborne unfurlable reflector antenna technologies in Europe: current status and future outlook.

31. Angeletti P. Satellite antennas for broadband mobile communications mission / P. Angeletti, M. Lisi, G. Lucchi // 21st AIAA International Communications Satellite Systems Conference and Exhibit, Yokohama, Japan, 1519 April, 2003. AIAA Paper Number 2003-2222

32. Datashvili L. High precision large deployable space reflector based on pillow-effect-free technology / L. Datashvili, H. Baier, J. Schimitschek, M. Lang, M. Huber // 48th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference, Honolulu, Hawaii, 23-26 April 2007. AIAA Paper Number 2007-2186

33. Imbriale W. Spaceborne Antennas for Planetary Exploration / W. Imbriale - NJ.: John Wiley and Sons, 2006. - 592 p.

34. Lin Tze Tan Stiffness design of spring back reflectors / Lin Tze Tan, S. Pellegrino // 43th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Material Conference, Denver, CO, 22-25 April 2002. AIAA 2002-1498

35. Lin Tze Tan Design & manufacture of stiffened spring-back reflector demonstrator / Lin Tze Tan, Omer Soykasap, S. Pellegrino // 46th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics & Material Conference, Austin, Texas, 18-21 April, 2005. AIAA Paper Number 2005-2048

36. Nassehpur S. New concepts in large deployable parabolic reflectors / S. Nassehpur, A. Kwan // 6th AECEF Symposium in Vilnius, Lithuania, 28-30 May, 2008.

37. Thomson M. W. The AstroMesh deployable reflector // 6th International Mobile Satellite Conference, Ottawa, June 1999. P. 230-233.

38. Thomson M.W. Astromesh deployable reflectors for KU- and KA-band commercial satellites // AIAA Paper Number 2002-2032.

39. Tibbalds B. Inextensional packaging of thin shell slit reflectors / B. Tibbalds, S. D. Guest, S. Pellegrino // Technische Mechanik. - 2004. - 24(3-4). - P. 211-220.

40. Tibert G. Deployable tensegrity structures for space applications. Doctoral thesis / G. Tibert. - Royal Institute of Technology, Department of Mechanics, Stockholm, Sweden - 2002. - 220 p.

41. Robinson S.A. Simplified spacecraft antenna reflector for stowage in confined envelops. European Patent Application EP0534110A1, 1992.

42. Imbriale W.A. et al. Historical Overview of the Development of Space Antennas. - 2012.

43. Pellegrino S. Deployable structures in engineering // Deployable structures. -Vienna : Springer Vienna, 2001. - C. 1-35.

44. Datashvili L. Review and evaluation of the existing design/technologies for space large deployable apertures // International Scientific Conference on Advanced Lightweight Structures and Reflector Antennas, 14-16 Oktober 2009, Tbilisi, Georgien. - 2009.

45. Gunnar T. Deployable tensegrity structures for space applications // Stockholm, Royal Institute of Technology. - 2002.

46. Диссертация Жуков А.П. «Динамика отражающей поверхности крупногабаритного зонтичного рефлектора космического аппарата» / Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет», Томск, 2016 / URL: http://ams.tsu.ru/TSU/QualificationDep/co-

searchers.nsf/A371886E7888564F46257F860057B259/$file/%D0%96%D1%83%D0 %BA%D0%BE%D0%B2_%D0%90. %D0%9F._%D0%94%D0%B8%D 1 %81 %D 1 %81 %D0%B5%D 1 %80%D 1 %82%D0%B0%D 1 %86%D0%B8%D 1 %8F .pdf, язык — русский, доступ - свободный (дата обращения - 02.01.2023).

47. SBIR INVESTMENTS in ANTENNA TECHNOLOGY 2005 to 2012 / URL: https://www.nasa.gov/sites/default/files/files/SBIR_Antenna_Technology.pdf , язык -

английский, доступ - свободный (дата обращения - 02.01.2023).

48. Greschik, G. Torus-less inflated membrane reflector with an exact parabolic center / G. Greschik, M. M. Mikulas, A. Palisoc // AIAA. 2004. Vol. 42, № 12. Р. 2579-2584.

49. Лопатин, А. В. Оценка жесткости обода большой космической антенны / А. В. Лопатин, М. А. Рутковская // Королевские чтения : тез. докл. Всерос. молодеж. науч. конф. Т. 1. Самара : Изд-во СНЦ РАН, 2003. С. 22-23.

50. А.В. Бельков, С.В. Пономарев. Вопросы моделирования надувного рефлектора. / URL: https://cyberleninka.rU/article/n/voprosy-modelirovaniy a-naduvnogo-reflektora-1/viewer, язык - русский, доступ - свободный (дата обращения - 02.01.2023)

51. Mikulas M. M. State-of-the-art and technology needs for large space structures // ASME Monograph on Flight-Vechicle Materials, Structures and Dynamics Technologies. - 1993.

52. Solar System Exploration: Pioneer 10 Construction / National Aeronautics and Space Administration. - URL : http://solarsystem.nasa.gov/ multimedia/display.cfm?IM ID=1586, язык английский, доступ свободный

53. You Z. Deployable structures for masts and reflector antennas : дис. - University of Cambridge, 1994.

54. Datashvili L. et al. Membranes for large and Precision deployable Reflectors // Proc. Of European Conference on Spacecrft Structures, Materials & Mechanical Testing .- 2005. - C. 10-12.

55. Datashvili L. et al. Technologiy and stability demonstration of a 5 m shellmembrane large antenna reflector // 37th ESA antenna workshop on Large Deployable Antennas. - ESTEC, 2016. - C. 15-17.

56. Datashvili L., Baier H. Flexible fiber composites for space structures // Fibre Composite Structures. - Nova Science Publishers, Inc., 2011, USA, 2011.

57. Гряник В.М., Ломан В.И. Развертываемые зеркальные антенны зонтичного типа. - 1987.

58. Freeman M. T. Spacecraft on-orbit deployment anomalies: What can be done? /// IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine. - 1993. - T. 8. - № 4. - С. 3-59.

Н.Н. Голдобин, Я. Л. Голдобина. Методика расчета температурных деформаций космического крупногабаритного рефлектора. Решетневские чтения, том 1, 2015, 95-97.

60. В. Б. Тайгин, А. В. Лопатин. Метод обеспечения высокой точности формы рефлекторов зеркальных антенн космических аппаратов. Космические аппараты и технологии. Том 3 № 4 2019 г. URL: https://www.researchgate.net/publication/355162413_METOD_OBESPECENIA_V YSOKOJ_TOCNOSTI_FORMY_REFLEKTOROV_ZERKALNYH_ANTENN_KO SMICESKIH_APPARATOV, язык - русский, доступ - свободный (дата обращения 07.01.2024)

61. Congsi Wang, Haihua Li, Kang Ying, Qian Xu, Na Wang, Baoyan Duan, Wei Gao, Lan Xiao, Yuhu Duan. Active Surface Compensation for Large Radio Telescope Antennas / International Journal of Antennas and Propagation. Vol. 2018, Article ID 3903412, 17 pages. https://doi.org/10.1155/2018/3903412

62. Пономарев В. С. Напряженно-деформированное состояние антенных рефлекторов космических аппаратов при нестандартных тепловых воздействиях : диссертация ... кандидата физико-математических наук: 01.02.04 / Пономарев Виктор Сергеевич; [Место защиты: Национальный исследовательский Томский государственный университет].- Томск, 2015.- 139 с.

63. Guo W. et al. Thermal-structural analysis of large deployable space antenna under extreme heat loads // Journal of Thermal Stresses. - 2016. -Т. 39. - № 8. - С. 887-905.

64. Shoji K., Isobe D., Usui M. Numerical investigations to suppress thermal deformation of the large deployable reflector during earth eclipse in space // the Aeronautical Journal. - 2017. - T. 121. - № 1241. - С. 970-982.

65. Ma X. et al. Design and experiment for a high precision reflector // 2017 IEEE International Conference of Cybernetics and Intelligent Systems (CIS) and IEEE Conference on Robotics, Automation and Mechatronics (RAM). - IEEE, 2017. - C. 42-47

66. Ящук А.А. Моделирование, алгоритмы и пакет программ прогнозирования термомеханического поведения крупногабаритного зонтичного рефлектора:

дис.канд. физ.-мат. наук: 05.13.18/ Ящук Алексей Александрович. - Томск. 2005. 125 с.

67. Yang G. et al. Surface shape stabillity design of mesh reflector antennas considering space thermal effects // IEEE Access. - 2020. - Т. 8. - С. 89071-89083

68. Yang D., Zhang Y., Yang G. and Du J. Least-Squares Minimization of Boundary Cable Tension Ratios of Mesh Reflectors" // AIAA Journal, Vol. 56, No. 2, 2018, pp. 883-888.

69. Yang G. et al. Shape pre-adjustment of deployable mesh antennas considering space thermal loads // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, LPart G: Journal of Aerospace Engineering. - 2018. - T. 232. - № 1. - С. 143 - 155.

70. Nie R. et al. Optimization design method for the cable network of mesh reflector antennas considering space thermal effects // Aerospace Science and Technology. -2019. - T. 94. - C. 105380.

71. Datashvili L. et al. Mechanical investigations of in-space-reconfigurable reflecting surfaces // 32nd ESA antenna workshop on antennas for space applications.-Noordwijk The Netherlands, 2010. - C. 1-8.

72. Tanaka H. Surface error estimation and correction of a space antenna based on antenna gainanalyses // Acta Astronautica. - 2011. - T. 68. - № 7-8. - С. 1062-1069.

73. Tanaka H., Natori M.C. Shape control of space antennas consisting of cable networks // Acta Astronautica. - 2004. - T. 55. - № 3-9. - С. 519-527.

74. Wang Z., Li T., Cao Y. Active shape adjustment of cable net structures with PZT actuators // Aerospace Science and Technology. - 2013. - Т. 26. - № 1. - С. 160-168.

75. Wang Z., Li T., Deng H. Form-finding analysis and active shape adjustment of cable net reflectors with PZT actuators/ / Journal of aerospace engineering. - 2014. -Т. 27. - № 3. - С. 575-586.

76. W.A. Imbriale. Distortion compensation techniques for large reflector antennas. IEEE Aerospace Conference Proceedings - February 2001. DOI: 10.1109/AER0.2001.931261

77. Tanaka H., Natori M. C. Study on reconfigurable antenna system consisting of cable networks // Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences. - 2007. - T. 50. - № 167. - С. 48-55.

78. Bailey M.C., Schroeder L.C., Campbell T.G. Surface control adjustment experiments on a mesh reflector antenna // International Symposium on Antennas and Propagation Society, Merging Technologies for the 90's. - IEEE, 1990. - C. 18681871.

79. Baars J. W. M. Metrology of reflector antennas: A historical review // URSI Radio Science Bulletin. - 2020. - T. 2020. - № 375. - С. 10-32.

80. Rodrigues G., Angevain J.C., Santiago-Prowald J. Shape control of reconfigurable antenna reflector: concepts and strategies // The 8th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2014). - IEEE, 2014. - C. 3541-3545.

81. Mathur P. et al. A novel measurement technique for the alignment of satellite reflectors and feeds: From subsystem to spacecraft and up to final RF testing // 2011 Indian Antenna Week (IAW). - IEEE, 2011. - C. 1-7.

82. Imbriale W.A., Jamnejad V. On real time reflector surface distortion determination // 2009 3rd European Conference on Antennas and Propagation. - IEEE, 2009. - C. 3100-3104.

83. Lai Q. et al. Test on the prototype of a multiple-beam reflector antenna subsystem // 2017 47th European Microwave Conference (EuMC). - IEEE, 2017. - C. 1179-1182.

84. Голдобин Н.Н, Методика оценки формы радиоотражающей поверхности крупногабаритного трансформируемого рефлектора космического аппарата, 2013, Сибирский аэрокосмический журнал, Том 14, № 1, С. 106-111

85. Голдобин, Н. Н. Анализ эффективности орбитальной юстировки крупногабаритного рефлектора// Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов Решетневские чтения 2018. С. 97-99

86. Голдобин, Н. Н. Оценка точности наведения рефлектора на основании информации об отклонениях концов его силовых спиц// Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов Решетневские чтения. 2016. С. 102-104

87. Следящий оптоэлектронный мониторинг деформаций в задаче динамической юстировки устройств пространственного наблюдения /Под ред. А.В. Ушакова. -СПб.: СПб ГУ ИТМО, 2008. 216с

88. Shenheng X. Non iterative subreflector shaping for reflector antenna distortion compensation/ Shenheng X., Rahmat-Samii Y., William A.// IEEE Transactions on Antennas and Propagation. - 2009. Vol. 58. № 2. - p. 364 - 372.

89. A new physical optics based approach to subreflector shaping for reflector antenna distortion compensation/ Borja G., Jose A., Carey R., Antonio G.// IEEE Transactions on antennas and propagation. - 2013.Vol. 61, No. 1

90. Hoferer R.A., Rahmat-Samii Y. Subreflector shaping for antenna distortion compensation: An efficient Fourier-Jacobi expansion with GO/PO analysis// IEEE Transactions on antennas and propagation.- 2002.Vol. 50, № 12. - p.1676 - 1688.

91. NASA Technical Reports Server (NTRS) 20050169148: Advanced Communication Technology Satellite (ACTS) Multibeam Antenna On-Orbit Performance, 1995, pp. 1-2. / URL: https://archive.org/details/NASA_NTRS_Archive_20050169148/page/n1/mode/2up, язык - английский, доступ - свободный (дата обращения - 02.01.2023).

92. Rao S. et al. Advanced antenna technologies for satellite communication payloads // 2006 First European Conference on Antennas and Propagation. - IEEE, 2006. - C. 1-6.

93. Gehring R. et al. Trade-off for overlapping feed array configurations // 29th ESA Antenna Workshop on Multiple Beams and Reconfigurable Antennas. - 2007. - T. 18.

- C. 18-20.

94. Romier M., Contreres R., Palacin B. Overlapping efficiency of multiple feed per beam concepts including orthogonality constrains // 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). - IEEE, 2016. - C. 1-5.

95. Leclerc C. et al. Ka-band multiple feed per beam focal array using interleaved couplers // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. - 2014. - T. 62.

- № 6. - С. 1322-1329.

96. Montero J.M., Ocampo A.M., Fonseca N.J.G. C-band multiple beam antennas for communication satellites // IEEE transactions on antennas and propagation. - 2015. -T. 63. - № 4 - C. 1263-1275.

97. Wolf H. et al. Satellite multibeam antennas at airbus defence and space: State of the art and trends // The 8th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2014). - IEEE, 2014. - C. 182-185.

98. Bailleul P. K. A new era in elemental digital beamforming for spaceborne communications phased arrays // Proceedings of the IEEE. - 2016. - T. 104. - № 3. -C. 623-632.

99. Huber S. et al. A reflector antenna concept robust against feed failures for satellite communications // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. - 2014. - T. 63. - № 4. - C. 1218-1224.

100. Rahmat-Samii Y. Novel array-feed distortion compensation techniques for reflector antennas // IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine. - 1991. - T. 6. - № 6. - C. 12-17.

101. Acosta R., Zaman A. Adaptive feed array compensation system for reflector antenna surface distortion // Digest on Antennas and Propagation Society International Symposium. - IEEE, 1989. - C. 1187-1190.

102. Acosta R.J. et al. Case study of active array feed compensation with sidelobe control for reflector surface distortion. - 1988. - № NAS.1.15: 100287

103. Acosta R.J., Zaman a.J., Terry J.D. System overview on electromagnetic compensation for reflector antenna surface distortion // Proceedings of IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium. - IEEE, 1993. - C. 258-261.

104. Bahadori K., Rahmat-Samii Y. An array-compensated spherical reflector antenna for a very large number of scanned beams // IEEE transactions on antennas and propagation. - 2005. - T. 53. - № 11. -C. 3547-3555.

105. Rahmat-Samii Y. Array feeds for reflector surface distortion compensation: Concepts and implementation // IEEE Antennas and Propagation Magazine. - 1990. -T. 32. - № 4. - C. 20-26.

106. Rahmat-Samii V., Mumford J., Thomas R. Reflector antenna distortion compensation by array feeds-an experimental study // 1988 IEEE AP-S. International Symposium, Antennas and Propagation. - IEEE, 1988. - C. 1366-1368.

107. Cherrette A. R. et al. Compensation of reflector antenna surface distortion using an array feed. - 1988. - № NASA-TM-100286.

108. Y. Suzuki, S. Harada, K. Kobayashi, M. Ueba. Deformed antenna pattern compensation technique for multi-beam antennas for broadband and scalable mobile communications satellite// International Symposium on Antennas and Propagation — ISAP 2006.

109. T. Orikasa, M. Satoh, Shin-ichi Yamamoto, K. Kawasaki, Y. Fujino, "Error Correction Experiment of Radiation Pattern of Large Reflector Antenna," Journal of the National Institute of Information and Communications Technology, Vol. 61, no. 1, 2014, pp. 85-99

110. Saitto A., Mica G. Reflector distortion compensation system for multiple-beam wave satellite antennas : па. 4586051 США. - 1986.

111. Acosta R.J. Compensation of Reflector Surface Distortions Using Conjugate Field Matching//International IEEE A/P-S Symposium and National Radio Science Meeting Philadelphia, Pennsylvania, June 9-13, 1986

112. Lian P. Feed adjustment method of reflector antenna based on far field/ Lian P., Wang W., Hu. N.// - IET Microwaves. Antennas & Propagatiog. - 2014. Vol. 8, № 10. - p. 701-708.

113. Jeff Cumpston, Joe Coventry, Derivation of error sources for experimentally derived heliostat shapes, AIP Conf. Proc., vol. 1850, no. 1. DOI: 10.1063/1.4984356

114. Романов А.Г., Тестоедов Н.А., Мочалов В.В., Данилов И.Ю., Чони Ю.И. Способствует ли дефокусировка многолучевой гибридно-зеркальной антенны сокращению числа облучателей? // Наукоемкие технологии, №12, 2018г, С 11115. Yu I Choni, A G Romanov, I Yu Danilov, V V Mochalov, V A Bartenev and A O Shemyakov On the efficiency of defocusing a large satellite multi-beam hybrid parabolic antenna // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering «MIST Aerospace - 2018»: Vol 450, pp. 1-6. Доступно:

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/450/2/022020

116. Романов А.Г., Данилов И.Ю., Чони Ю.И., Мочалов В.В. Дофокусировка многолучевой гибридно-зеркальной антенны в условиях эксплуатационных нагрузок // Наукоемкие технологии, №12, 2017г, С 85-90.

117. Мочалов В.В., Романов А.Г., Данилов И.Ю., Чони Ю.И. Стабилизация энергетического потенциала спутниковой системы связи путем адаптивного управления кластерами многолучевой гибридной зеркальной антенны // Материалы XIII Всероссийской конференции «Радиолокация и радиосвязь» Сборник трудов. - Москва. ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. - 25-27 ноября 2019 г. С. 32-36.

118. 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], №1, 2020, Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/jan20/10/text.pdf

119. Мочалов В.В., Романов А.Г., Романов П.В., Чони Ю.И. Стабилизация лучей крупногабаритной спутниковой антенны при адаптивном управлении семиэлементными гексагональными кластерами // Материалы МК «Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов» // Изд. ООО "Изд. дом Медиа паблишер" (Москва) 2019, (10), вып. 2, с. 58-63. Доступно: http://media-publisher.ru/wp-content/uploads/2019/10/SINCHR0INF0-2-2019.pdf

120. Stein S. On cross coupling in multiple-beam antennas // IRE Transactions on antennas and propagation. - 1962. - T.10. - № 5. - С. 548-557.

121. Чони Ю.И., Романов П.В., Мочалов В.В. Моделирование алгоритма коррекции кластеров спутниковой МГЗА при смещении наземных маяков из центров локальных зон покрытия // Технологии разработки и отладки сложных технических систем. - 2019. - С. 224-232.

122. Романов П.В. Алгоритм пересчета сигналов смещенных маяков при фокусировке лучей МГЗА // Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы-2019. - 2019. - С. 194-197.

123. Романов П.В., Чони Ю.И., Романов А.Г. Электронная стабилизация лучей спутниковой системы связи при использовании разреженной сетки наземных маяков. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. № 2. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/feb20/4/text.pdf. DOI 10.30898/1684-1719.2020.2.4

124. Романов П.В. Расчет фокальных пятен крупногабаритной гибридной зеркальной антенны офсетной геометрии // Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы-2018. - 2018. - С. 85-87.

125. Патент RU 2727860 C1, МПК H01Q 25/00. Способ стабилизации лучей спутниковой многолучевой гибридной зеркальной антенны по сигналам от смещенных наземных маяков / Романов П.В., Чони Ю.И., Романов А.Г., Мочалов В.В. Патентообладатель: ФГБОУ ВО "КНИТУ им. А.Н.Туполева-КАИ".

126. Романов П.В. Оценка деформаций рефлектора МГЗА по рельефу фокального пятна // III Научный форум телекоммуникации: теория и технологии ТТТ-2019. - 2019. - С. 44-45.

127. Романов П.В., Чони Ю.И. Стабилизация лучей спутниковой многолучевой гибридной зеркальной антенны по сигналам наземного маяка // Радиолокация и радиосвязь. - 2020. - С. 94-98.

128. Романов П.В. Алгоритм реконструкции текущего профиля рефлектора крупногабаритной многолучевой гибридной зеркальной антенны по сигналам антенной решетки // XII Всероссийская микроволновая конференция "Московская микровоновая неделя". Сборник трудов - 2020 - С. 179-183.

129. Romanov P. Multibeam Antenna Reflector Distortions Reconstruction via Processing Antenna Array Signals // 2020 7th All-Russian Microwave Conference (RMC). - IEEE, 2020. - С. 155-158.

130. Romanov P., Choni Y. Stabilization of Beams of a satellite hybrid reflector antenna via processing signals from the ground beacon // 2021 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). - IEEE, 2021. - С. 1-5.

131. Романов П.В., Чони Ю.И. Реконструкция профиля рефлектора спутниковой многолучевой гибридной зеркальной антенны путем обработки сигнала наземного маяка // Антенны. 2022. № 4. С. 5-17. DOI:

https://doi.org/10.18127/j03209601-202204-01

132. Чони Ю.И., Романов П.В. Беспоисковый алгоритм реконструкции профиля рефлектора гибридной зеркальной антенны по сигналам антенной решетки // Антенны. 2022. № 2. С. 12-20. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202202-02

133. Романов П.В. Стабилизация лучей спутниковой многолучевой гибридной зеркальной антенны по сигналам антенной решетки при наличии шумов // Вестник Поволожского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2022. № 1 (53). С. 6-20. DOI: https://doi.org/10.25686/2306-2819.2022.L6

134. Дардымов А.В., Чони Ю.И., Романов А.Г., Данилов И.Ю. Поддержание зоны покрытия спутниковой многолучевой гибридной зеркальной антенны при контроле текущего профиля рефлектора по сигналам наземного маяка // Космические аппараты и технологии. 2024. Т. 6. № 3. С. 149-162. doi: (в печати, справка № 5/24-ТП от 16.09.2024)

135. Yu. I. Choni. Adjoint operator method and its aspects in regard to antenna synthesis, IX Int. Conf. on Antenna Theory and Techniques (ICATT), 2013, pp. 8691. Doi: org/10.1109/ICATT.2013.6650690J.

136. Yu. Nesterov. Introductory lectures on convex optimization: a basic course. (Springer, 2004, ISBN 1-4020-7553-7).

137. Мочалов В.В. Аттестация алгоритма акустического приближения // Успехи современной радиоэлектроники, № 12, 2019. С. 124-128.

138. Чони Ю.И., Мочалов В.В. Предельно простой алгоритм моделирования крупногабаритной гибридно-зеркальной антенны и его аттестация в среде Ticra Grasp // Антенны, № 5(267), 2020г, С. 5-12.

139. Дардымов А.В. Варианты дискретизации рефлектора МГЗА в задаче расчета ее сигналов. VII Молодежная международная научно-техническая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов «ПРИКЛАДНАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА, ФОТОНИКА И ЖИВЫЕ СИСТЕМЫ - 2021». 8-10 апреля 2021 г., Казань, Россия

140. Николенко С., Кадурин А., Архангельская Е. Глубокое обучение. -Спб.:

Питер, 2019. - 480 с.

141. Дардымов А.В. «О вычислительной сложности алгоритма ПНС» // Сборник тезисов докладов. Материалы XI международной молодежной научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы - 2024», 11-12 апреля 2024 г., Казань, Россия.

142. Скиена С. Алгоритмы. Руководство по разработке. - 2-е изд.: Пер. с англ. -Спб.: БХВ-Петербург, 2019. - 720 с.

143. Дардымов А.В., Чони Ю.И. Дофокусировка лучей спутниковой зеркальной антенны при умеренных деформациях рефлектора // Антенны. 2024. № 3. С. 2128. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202403-03

144. Дардымов, А.В. "О корреляции влияния угловых и линейных смещений рефлектора крупногабаритной МГЗА на сигнальный отпечаток от радиомаяка / А.В. Дардымов // VI НАУЧНЫЙ ФОРУМ «ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ: ТЕОРИЯ И ТЕХНОЛОГИИ» ТТТ-2023. XXV Международная научно-техническая конференция «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций» ПТиТТ-2023. Казань, 22-24 ноября 2023 г. - Том 1. - Казань: Изд-во КНИТУ-КАИ, 2023. С. - 358-360. ISBN 978-5-7579-2688-9 (Т. 1)

145. Y. Choni and A. Dardymov, "Reducing Set of Parameters of the Best-Fit Paraboloid at Electronic Compensation for Thermal Distortion of a Satellite Hybrid Antenna Reflector," 2022 IEEE 8th All-Russian Microwave Conference (RMC), Moscow, Russian Federation, 2022, pp. 121-124, doi: 10.1109/RMC55984.2022.10079481

146. Мочалов В.В. Стабилизация лучей спутниковой гибридной зеркальной антенны адаптацией кластеров к деформациям рефлектора: диссертация ... кандидата технических наук : 05.12.07, ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ»]. -Казань, 2021. - 118 с.

147. Чони Ю.И., Морозов Г.А. Оптимизация решений задач синтеза антенн с учетом случайных погрешностей реализации // Труды КАИ, Казань, 1974. Вып.

164. С. 108-111.

148. Дымский В.Н., Чони Ю.И. Об одном приближенном решении задач синтеза антенн, допускающем экспериментальное моделирования // Известия высших учебных заведений. 1970. - Т. XIII. - № 9. С. 1389-1397.

149. Дардымов А.В. Эффективность электронной дофокусировки гибридной зеркальной антенны при контроле профиля рефлектора по сигнальному отпечатку от маяка // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2024. № 3 (63). С. 35-42. DOI: https://doi.Org/10.25686/2306-2819.2024.3.35; EDN: BEVTGI

Приложение А Акты использования материалов диссертации

федеральный конструктор

\'.'. с. \Л _ _____________.

.0 «РЕШЕТНЁВ»

Кузовников А.В.

2024 г.

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Дардымова Анатолия Викторовича, в АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва»

Настоящим актом подтверждается, что результаты, полученные в диссертации на тему «Электронная реконструкция параболоида наилучшего соответствия в интересах стабилизации лучей спутниковой гибридной зеркальной антенны» нашли практическое применение, а именно:

методы и алгоритмы и реконструкции текущего профиля рефлектора и расчета фокальных пятен многолучевой гибридно-зеркальной спутниковой антенны, реализованные в программе ЭВМ «Программное обеспечение алгоритма ПНС» (Приложение Д.З к НТО по СЧ ОКР «Оптимизация алгоритма дофокусировки облучающей системы», 2021г.), использованы при многовариантных расчетах для оценки характеристик МГЗА в ходе выполнения опытно-конструкторской работы «Рефлектор-2025».

Практическую значимость результатов диссертации подтверждает тот факт, что решением ГК «Роскосмос» от 10.10.22г. № ФГ-977-р проекту материалов заявки на «Способ электронной стабилизации лучей спутниковой многолучевой гибридной зеркальной антенны по сигналам наземного радиомаяка» присвоен статус «ноу-хау».

Главный конструктор ОКР Начальник отдела

ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ

Изменения, вносимые в рабочую программу дисциплины (модуля)

№ п/п № раздела внесения изменений Дата внесения изменений Содержание изменений «Согласовано» зав. каф., реализующей дисциплину (модуль)

1 1. Общие сведения об ААС. Ал горит мы аааптац ии Сентябрь 2022г. Тему 1.1. дополнить вопросом: «Проблема стабилизации лучей крупногабаритной спутниковой МГЗА, профиль рефлектора которой претерпевает искажения» Тему 1.2. дополнить вопросом: «Структурная схема канала стабилизации лучей МГЗА» Тему 1.3. дополнить вопросом: «Способы реконструкции профиля рефлектора МГЗА: алгоритм ПРВ и алгоритм параболоида наилучшего соответствия» «Согласовано,»'' Зав. каф/РТС \наг£еев А.Ф.)

2 4.1.2. Дополни тельная литерату ра Сентябрь 2022г. Внести дополнительно: п. 5. Романов П.В.. Чони Ю.И. Реконструкция профиля рефлектора спутниковой МГЗА. «Антенны», №4, 2022. С 5-17 п. 6. Чони Ю.И., Дардымов А.В. Reconstruction of a Distorted Reflector of a Large Hybrid Satellite Antenna by Processing its Signals from a Terrestrial Source, https://ieeexplorc.ieee.org/document/9803451 «Согласований Зав_кафНЛС

^ЦЗДеев д.ф.)

Приложение Б

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Дардымов А.В., Чони Ю.И. Дофокусировка лучей спутниковой зеркальной антенны при умеренных деформациях рефлектора // Антенны. 2024. № 3. С. 2128. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202403-03

2. Дардымов А.В. Эффективность электронной дофокусировки гибридной зеркальной антенны при контроле профиля рефлектора по сигнальному отпечатку от маяка. // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2024. № 3 (63). С. 35-42. DOI: https://doi.Org/10.25686/2306-2819.2024.3.35; EDN: BEVTGI

3. Дардымов А.В., Чони Ю.И., Романов А.Г., Данилов И.Ю. Поддержание зоны покрытия спутниковой многолучевой гибридной зеркальной антенны при контроле текущего профиля рефлектора по сигналам наземного маяка // Космические аппараты и технологии. 2024. Т. 8. № 3. С. 185-196.

Патент Российской Федерации

4. Патент RU № 2826368 «Способ стабилизации лучей спутниковой гибридной зеркальной антенны по сигналам наземного радиомаяка» // ФИПС, Бюл. №25, Опубликовано 09.09.2024

Перечень публикаций в изданиях, входящих в Web of Science и Scopus

5. Yu. Choni, A. Dardymov, A. Romanov, I. Danilov. Retrieving Best-Fit Paraboloid from Signals of a Ground Based Beacon for Electronic Compensation of Satellite Multi-beam Hybrid Reflector Antenna Distortions // 2021 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). Proceedings. - Kazan: Kazan Federal University (KFU). Russia, Kazan, May 13-15, 2021. ISBN: 978-1-72818503-3.

6. Yu. I. Choni, A. V. Dardymov. Reconstruction of a Distorted Reflector of a Large Hybrid Satellite Antenna by Processing its Signals from a Terrestrial Source // 2022 Wave Electronics and its Applitcation in Infromation and Telecommunication Systems (WECONF), St. Petersburg, June 27, 2022. DOI: 10.1109/WEC0NF55058.2022.9

7. Y. Choni and A. Dardymov, "Reducing Set of Parameters of the Best-Fit Paraboloid at Electronic Compensation for Thermal Distortion of a Satellite Hybrid Antenna Reflector," 2022 IEEE 8th All-Russian Microwave Conference (RMC), Moscow, Russian Federation, 2022, pp. 121-124, doi: 10.1109/RMC55984.2022.10079481

Прочие статьи и материалы конференций, в т. ч. РИНЦ

8.Дардымов, А.В. "О корреляции влияния угловых и линейных смещений рефлектора крупногабаритной МГЗА на сигнальный отпечаток от радиомаяка / А.В. Дардымов // VI Научный форум «телекоммуникации: теория и технологии» ТТТ-2023. XXV Международная научно-техническая конференция «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций» ПТиТТ-2023. Казань, 22-24 ноября 2023 г. - Том 1. - Казань: Изд-во КНИТУ-КАИ, 2023. С. - 358-360. ISBN 978-57579-2688-9 (Т. 1);

9. Дардымов А.В. «О границах эффективности алгоритма ПНС» // Сборник тезисов докладов. Материалы XI международной молодежной научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы - 2024», 11-12 апреля 2024 г., Казань, Россия.

10. Дардымов А.В. «О вычислительной сложности алгоритма ПНС» // Сборник тезисов докладов. Материалы XI международной молодежной научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы - 2024», 11-12 апреля 2024 г., Казань, Россия.

11. Дардымов А.В. Варианты дискретизации рефлектора МГЗА в задаче расчета ее сигналов. VII Молодежная международная научно-техническая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы - 2021». 8-10 апреля 2021 г., Казань, Россия

12. Дардымов А.В. Адаптация кластеров спутниковой многолучевой гибридной зеркальной антенны к искажениям профиля рефлектора по сигналам наземного маяка. Фундаментальные и прикладные научные исследования / Сборник трудов по материалам III Международного конкурса научно-исследовательских работ (20 января 2021г., г. Уфа). / - Уфа: Изд. НИЦ Вестник науки, 2021. - 288 с.

13. Дардымов А.В. Эффективность алгоритмов восстановления параболоида наилучшего соответствия по сигнальному отпечатку рефлектора МГЗА. IX Молодежная международная научно-техническая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов «Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы - 2022». 28-30 апреля 2022 г., Казань, Россия

14. Дардымов А.В. "О корреляции влияния угловых и линейных смещений рефлектора крупногабаритной МГЗА на сигнальный отпечаток от радиомаяка / А.В. Дардымов // VI НАУЧНЫЙ ФОРУМ «ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ: ТЕОРИЯ И ТЕХНОЛОГИИ» ТТТ-2023. XXV Международная научно-техническая конференция «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций» ПТиТТ-2023. Казань, 22-24 ноября 2023 г. - Том 1. - Казань: Изд-во КНИТУ-КАИ, 2023. С. - 358-360. ISBN 978-5-7579-2688-9 (Т. 1)