АВТОНОМНАЯ СПУТНИКОВАЯ ОРБИТАЛЬНАЯ СИСТЕМА УКЛОНЕНИЯ ОТ КОСМИЧЕСКОГО МУСОРА

1. Спутниковая система, которая может автономно уклоняться от столкновения с орбитальным космическим мусором, включающая:
орбитальное устройство слежения за космическим мусором, обеспечивающее данные по слежению за обломком космического мусора;
процессор для определения орбиты, получающий вышеназванные данные по слежению от вышеназванного устройства слежения за космическим мусором и рассчитывающий орбиты космического мусора, а также обеспечивающий данные по орбитальным элементам космического мусора и рассчитывающий орбитальные элементы спутника, используя либо данные с бортовых датчиков, либо данные из памяти спутникового компьютера, либо те и другие;
процессор расчета эфемерид, получающий вышеназванные данные по орбитальным элементам космического мусора от орбитального компьютерного процессора и данные по орбитальным элементам спутника и генерирующий эфемеридные данные для будущих позиций космического мусора и будущих позиций спутника;
калькулятор столкновения, получающий эфемеридные данные по будущим позициям космического мусора и эфемеридные данные по будущим позициям спутника от вышеназванного процессора расчета эфемерид, причем вышеназванный калькулятор столкновения сравнивает вышеназванные данные по будущим эфемеридам космического мусора и спутника и делает вывод, который показывает вероятность столкновения между вышеназванным космическим мусором и вышеназванным спутником в определенное время в будущем;
процессор расчета орбиты уклонения, получающий вывод о том, что имеется вероятность столкновения, и рассчитывающий орбиту уклонения, и
процессоры для выработки и выполнения команд двигателями  по реализации орбиты уклонения.
2. Спутниковая система по п.1, отличающаяся тем, что орбитальное устройство слежения выбирается из группы, включающей РЛС, лазерный локатор, РЛС СВЧ-диапазона, оптического или микроволнового распознавания, а также тем, что включает процессор команд уклонения, который получает данные по орбите уклонения от процессора, рассчитывающего орбиты уклонения, рассчитывает необходимые команды для запуска двигателей малой тяги спутника и выдает эти команды к исполнению, причем вышеназванное орбитальное устройство слежения обеспечивает полный обзор сфероида вокруг спутника для определения угла наклона, скорости и дальности космического мусора от спутника.
3. Спутниковая система по п.2, отличающаяся тем, что для слежения за космическим мусором, имеющим диапазон высоких скоростей относительно спутника, включает первое орбитальное устройство слежения, а для слежения за космическим мусором, имеющим диапазон низких скоростей, включает второе устройство слежения.
4. Спутниковая система по п.2, отличающаяся тем, что для слежения за космическим мусором, имеющим диапазон больших размеров, включает первое орбитальное устройство слежения, а для слежения за космическим мусором, имеющим диапазон малых размеров, включает второе устройство слежения.
5. Спутниковая система по п.1, отличающаяся тем, что процессор расчета эфемерид получает часть данных по орбитальным элементам космического мусора от процессора определения орбит и часть данных по орбитальным элементам спутника от бортовых датчиков и данных в памяти бортового компьютера; и далее отличающаяся тем, что процессор расчета эфемерид получает часть данных по орбитальным элементам космического мусора от одной или более наземных станций и часть данных по орбитальным элементам спутника - от одной или более наземных станций.
6. Спутниковая система по п.1, отличающаяся тем, что калькулятор столкновения определяет вероятность столкновения для каждого обломка космического мусора на основе неопределенности в измерениях, связанной с данными по орбите, размерам и/или скорости в отношении обломка космического мусора.
7. Спутниковая система по п.1, отличающаяся тем, что калькулятор столкновения далее делает вывод, показывающий вероятность столкновения космического мусора со спутником в какой-то определенный момент в будущем и возможную будущую позицию вышеназванного спутника после выполнения орбитального маневра уклонения.
8. Спутниковая система по п.1, отличающаяся тем, что калькулятор столкновения хранит матрицу выбора орбитальных маневров уклонения для спутника, причем каждый элемент матрицы включает оценку риска столкновения с космическим мусором и данные по количеству бортового топлива, необходимого для выполнения каждого выбранного маневра, а также эксплуатационную характеристику спутника после каждого возможного маневра уклонения.
9. Спутниковая система по п.1, отличающаяся тем, что калькулятор столкновения настроен на определение того, находится ли вероятность столкновения с орбитальным космическим мусором ниже заранее определенного порога, и на обеспечение, по меньшей мере, одного вывода, включая вывод об игнорировании опасности столкновения.
10. Спутниковая система по п.1, отличающаяся тем, что вышеназванный процессор расчета орбиты уклонения для спутника далее настроен на выбор набора решений о возможных орбитальных маневрах из матрицы в зависимости от того, один или два параметра эксплуатационной характеристики спутника являются полностью функциональными для каждого выбора орбитального маневра.
11. Спутниковая система по п.1, отличающаяся тем, что вышеназванный процессор расчета орбиты уклонения для спутника далее настроен на выбор набора решений о возможных орбитальных маневрах из матрицы в зависимости от расчета минимального количества топлива, требуемого для выполнения решения об уклонении посредством вывода на новую орбиту.
12. Спутниковая система по п.1, отличающаяся тем, что предусматривает время задержки в процессе слежения за космическим мусором, которое используется для расчетов, связанных с одним или более обломками космического мусора, а также устанавливает приоритет расчетов в зависимости от позиции и скорости обломков космического мусора.
13. Спутниковая система по п.9, отличающаяся тем, что устройство данной спутниковой системы, выбранное из группы, включающей: орбитальное устройство слежения за космическим мусором, процессор для определения орбит, калькулятор столкновения, процессор исполнительных действий, настраивается на игнорирование всех или части данных, связанных с игнорируемым объектом на основе вывода об игнорировании опасности столкновения.
14. Спутниковая система по п.1, отличающаяся тем, что процессор расчета эфемерид получает часть данных об орбитальных элементах космического мусора от процессора по определению орбиты и часть данных по орбитальным элементам спутника со спутникового компьютера, причем процессор расчета эфемерид получает часть данных об орбитальных элементах космического мусора с одной или более наземных станций, а часть данных об орбитальных элементах спутника - с одной или более наземных станций.
15. Спутниковая система, позволяющая спутнику уклоняться от столкновения с орбитальным космическим мусором, включающая:
устройство слежения за орбитальным космическим мусором, обеспечивающее потоки данных по слежению за отдельными обломками космического мусора, обнаруженными во всей сферической зоне вокруг спутника;
устройство для определения орбиты, получающее вышеназванные данные слежения от вышеназванного устройства слежения для того, чтобы рассчитывать орбиты космического мусора, причем это устройство для определения орбиты обеспечивает данные по параметрам орбиты элементов космического мусора, включая большую полуось орбиты, эксцентриситет, наклонение, долготу восходящего узла, аргумент перигея, период обращения, время прохождения перигея и изменения этих данных;
устройство расчета эфемерид, получающее орбитальные данные по космическому мусору с устройства для определения орбиты и данные по орбитальным элементам спутника с бортовых датчиков, или из памяти бортового компьютера, или из обоих источников и рассчитывающее эфемеридные данные по местоположению космического мусора в будущем относительно будущих позиций спутника;
устройство расчета столкновения, которое получает эфемеридные данные по местонахождению обломка космического мусора и эфемеридные данные по местонахождению спутника с устройства расчета эфемерид, причем данное устройство расчета столкновения предоставляет вывод о столкновении в виде информации о том, произойдет или не произойдет столкновение обломка космического мусора со спутником в будущем;
устройство расчета орбиты уклонения спутника, получающее вывод от вышеназванного устройства расчета столкновения и рассчитывающее минимальное изменение существующей орбиты спутника с переходом на орбиту, которая позволяет уклониться от столкновения с вышеназванным космическим мусором, и
устройство генерирования и выполнения команд для двигательной установки по достижению орбиты уклонения.
16. Спутниковая система по п. 15, отличающаяся тем, что вышеназванные средства слежения за орбитальным космическим мусором включают одно или более устройств из группы, включающей РЛС и лазерный локатор, и обеспечивают обзор вокруг спутника с тем, чтобы определить угол наклона, скорость и дальность космического мусора от спутника.
17. Спутниковая система по п. 15, дополнительно включающая средства телеметрической системы и средства командной системы, призванные посылать данные от устройства для определения орбиты на наземную станцию управления, на которой есть одно или более устройств для обработки данных по эфемеридам, и получать данные.
18. Спутниковая система по п. 15, дополнительно включающая устройство генерирования команд по уклонению спутника, получающее данные для минимального изменения орбиты так, чтобы рассчитать требуемые команды для запусков спутниковых двигателей малой тяги и довести эти команды до выполнения.
19. Спутниковая система по п. 15, отличающаяся тем, что устройство слежения за космическим мусором выбирается из группы, включающей: РЛС, лазерный локатор, РЛС СВЧ-диапазона и средства оптического распознавания, причем устройство слежения за космическим мусором включает один или два режима, которые выбираются из группы, включающей: импульсный режим, непрерывный режим и допплеровский режим, причем средства слежения за космическим мусором включают один или два рабочих параметра, выбранных из группы, включающей длительность импульса, сканирование луча, сдвиг частоты, выход мощности излучения и ширину частотной полосы.
20. Спутниковая система по п. 15, дополнительно включающая первое устройство слежения, предназначенное для слежения за космическим мусором с диапазоном высоких скоростей относительно спутника, и второе устройство слежения - для слежения за космическим мусором с диапазоном низких скоростей.
21. Спутниковая система по п. 15, дополнительно включающая первое устройство слежения, предназначенное для слежения за космическим мусором с диапазоном больших размеров, и второе устройство слежения - для слежения за космическим мусором с диапазоном малых размеров.
22. Спутниковая система по п. 15, отличающаяся тем, что устройство для расчета эфемерид получает часть орбитальных данных о космическом мусоре от устройства по определению орбиты и часть данных по орбитальным элементам спутника - с бортовых датчиков, или из памяти бортового компьютера, или из обоих источников, причем устройство расчета эфемерид получают часть данных об орбитальных элементах космического мусора с одной или более наземных станций, а часть данных об орбитальных элементах спутника - с одной или более наземных станций.
23. Спутниковая система по п. 15, отличающаяся тем, что устройство расчета столкновения определяет зону вероятного столкновения для каждого обломка космического мусора на основе значения неопределенности измерения, связанного с одним или двумя факторами в отношении обломка космического мусора, выбранными из группы, включающей данные по орбите, размерам и/или скорости.
24. Спутниковая система по п.15, отличающаяся тем, что устройство расчета столкновения делает вывод, показывающий вероятность столкновения космического мусора со спутником в какой-то определенный момент в будущем после выполнения орбитального маневра уклонения.
25. Спутниковая система по п.15, отличающаяся тем, что устройство расчета столкновения далее сохраняет матрицу выбора орбитальных маневров для спутника, и каждый элемент матрицы включает оценку риска столкновения и количество бортового топлива, необходимого для выполнения каждого маневра, а также эксплуатационную характеристику спутника после каждого из возможных маневров уклонения.
26. Спутниковая система по п.15, отличающаяся тем, что устройство расчета столкновения определяет, находится ли вероятность столкновения с орбитальным космическим мусором ниже заранее определенного порога, и представляет, по меньшей мере, один вывод, включая вывод об игнорировании опасности столкновения.
27. Спутниковая система по п.15, отличающаяся тем, что вышеназванное устройство расчета столкновения далее выбирает набор решений из матрицы о возможных орбитальных маневрах в зависимости от одного или более параметров эксплуатационной характеристики спутника, которые являются полностью функциональными для каждого выбора орбитального маневра.
28. Спутниковая система по п.15, отличающаяся тем, что устройство расчета орбиты уклонения спутника далее осуществляет выбор набора решений о возможных орбитальных маневрах из матрицы, исходя из расчета минимального количества топлива, требуемого для выполнения решения об уклонении посредством вывода на новую орбиту.
29. Спутниковая система по п.15, отличающаяся тем, что предусматривает время задержки в процессе слежения за космическим мусором, которое используется для выполнения более подробных расчетов, связанных с одним или более обломками космического мусора, и устанавливает приоритет расчетов уклонения в зависимости от позиции и скорости обломков космического мусора.
30. Спутниковая система по п. 26, отличающаяся тем, что устройство данной спутниковой системы, выбранное из группы, включающей: орбитальное устройство слежения за космическим мусором, устройство для определения орбиты, устройство для расчета столкновения и устройство исполнительных действий, настраивается на игнорирование всех или части данных, связанных с игнорируемым объектом на основе вывода об игнорировании опасности столкновения.
31. Спутниковая система по п.15, отличающаяся тем, что устройство расчета эфемерид далее получает данные об орбитальных элементах космического мусора с процессора по определению орбиты и данные по орбитальным элементам спутника - от бортовых датчиков и/или со спутникового компьютера.
32. Спутниковая система по п.15, отличающаяся тем, что устройство расчета эфемерид получает часть данных об орбитальных элементах космического мусора с устройства для определения орбиты, а часть данных об орбитальных элементах спутника - со спутникового компьютера, причем устройство расчета эфемерид получает часть данных об орбитальных элементах космического мусора с одной или более наземных станций, а часть данных по орбитальным элементам спутника - с одной или более наземных станций.