Система для определения положения в пространстве - RU2019104364A

1. Инструмент для определения положения космического аппарата в пространстве, содержащий:

детектор;

один или более регулирующих элементов, выполненных с возможностью обеспечивать дифракцию электромагнитного излучения от источника электромагнитного излучения на детектор для создания дифракционной картины на детекторе; и

схему обработки, выполненную с возможностью определения положения космического аппарата в пространстве относительно указанного источника электромагнитного излучения на основе дифракционной картины, обнаруженной детектором.

2. Инструмент по п. 1, в котором указанный один или более регулирующих элементов содержат один или более экранов или масок и/или одно или более отверстий, причем электромагнитное излучение от источника электромагнитного излучения подвергается дифракции через указанное одно или более отверстий на детектор.

3. Инструмент по любому из предыдущих пунктов, в котором указанный один или более регулирующих элементов содержат один или более голографических или фазорегулирующих оптических элементов.

4. Инструмент по п. 2 или 3, в котором отдельные дифракционные картины, исходящие от по меньшей мере некоторых из одного или более отверстий и/или одного или более голографических или фазорегулирующих оптических элементов, перекрываются на детекторе.

5. Инструмент по любому из пп. 2-4, в котором одно или более отверстий и/или один или более голографических или фазорегулирующих оптических элементов проходят в двух размерностях, причем дифракционная картина, обнаруженная на детекторе, содержит двухмерную дифракционную картину.

6. Инструмент по п. 5, в котором одно или более отверстий и/или один или более голографических или фазорегулирующих оптических элементов являются по существу круглыми, кольцевыми, овальными, спиральными и/или изогнутыми иным образом.

7. Инструмент по п. 5 или 6, в котором одно или более отверстий и/или один или более голографических или фазорегулирующих оптических элементов расположены так, чтобы образовывать радиально асимметричную схему расположения.

8. Инструмент по любому из предыдущих пунктов, в котором указанный один или более регулирующих элементов содержат один или более трехмерных регулирующих элементов.

9. Инструмент по любому из предыдущих пунктов, в котором указанный один или более регулирующих элементов содержат оптическую решетку.

10. Инструмент по любому из предыдущих пунктов, где указанным источником электромагнитного излучения является солнце.

11. Инструмент по любому из предыдущих пунктов, в котором схема обработки выполнена с возможностью определения положения космического аппарата в пространстве относительно указанного источника электромагнитного излучения на основе дифракционной картины, обнаруженного детектором, путем определения вектора направления к источнику электромагнитного излучения на основе дифракционной картины, обнаруженной детектором.

12. Инструмент по п. 11, в котором схема обработки выполнена с возможностью определения по меньшей мере одного значения параметра обнаруженной дифракционной картины и вычисления вектора направления к источнику электромагнитного излучения с использованием указанного по меньшей мере одного определенного значения параметра обнаруженной дифракционной картины.

13. Инструмент по п. 12, в котором по меньшей мере одно значение параметра обнаруженной дифракционной картины содержит по меньшей мере одно из:

положение или положения минимумов и/или максимумов в обнаруженной дифракционной картине,

расстояние между соседними минимумами и/или максимумами в обнаруженной дифракционной картине;

интенсивность или интенсивности минимумов и/или максимумов в обнаруженной дифракционной картине; и

параметр (или параметры), относящийся к профилю интенсивности вокруг различных минимумов и/или максимумов в обнаруженной дифракционной картине.

14. Способ определения положения космического аппарата в пространстве, включающий:

обнаружение дифракционной картины, созданной на детекторе электромагнитным излучением от источника электромагнитного излучения, взаимодействующего с одним или более регулирующими элементами; и

определение положения космического аппарата в пространстве относительно указанного источника электромагнитного излучения на основе дифракционной картины, обнаруженной детектором.

15. Способ по п. 14, в котором указанный один или более регулирующих элементов содержат один или более экранов или масок и/или одно или более отверстий, причем электромагнитное излучение от источника электромагнитного излучения подвергается дифракции через указанное одно или более отверстий на детектор.

16. Способ по п. 14 или 15, в котором указанный один или более регулирующих элементов содержат один или более голографических или фазорегулирующих оптических элементов.

17. Способ по п. 15 или 16, в котором отдельные дифракционной картины, исходящие от по меньшей мере некоторых из одного или более отверстий и/или одного или более голографических или фазорегулирующих оптических элементов, перекрываются на детекторе.

18. Способ по любому из пп. 15-17, в котором одно или более отверстий и/или один или более голографических или фазорегулирующих оптических элементов проходят в двух размерностях, причем дифракционная картина, обнаруженная на детекторе, содержит двухмерную дифракционную картину.

19. Способ по п. 18, в котором одно или более отверстий и/или один или более голографических или фазорегулирующих оптических элементов расположены так, чтобы образовывать радиально асимметричную схему расположения.

20. Способ по любому из пп. 14-19, в котором указанный один или более регулирующих элементов содержат один или более трехмерных регулирующих элементов.

21. Способ по любому из пп. 14-20, в котором указанный один или более регулирующих элементов содержат оптическую решетку.

22. Способ по любому из пп. 14-21, где указанным источником электромагнитного излучения является солнце.

23. Способ по любому из пп. 14-22, в котором этап определения положения космического аппарата в пространстве относительно источника электромагнитного излучения на основе дифракционной картины, обнаруженного детектором, включает определение вектора направления к источнику электромагнитного излучения на основе дифракционной картины, обнаруженной детектором.

24. Способ по п. 23, который дополнительно включает определение по меньшей мере одного значения параметра обнаруженной дифракционной картины и вычисление вектора направления к источнику электромагнитного излучения с использованием указанного по меньшей мере одного определенного значения параметра обнаруженной дифракционной картины.

25. Способ по п. 24, в котором по меньшей мере одно значение параметра обнаруженной дифракционной картине содержит по меньшей мере одно из:

положение или положения минимумов и/или максимумов в обнаруженной дифракционной картине,

расстояние между соседними минимумами и/или максимумами в обнаруженной дифракционной картине;

интенсивность или интенсивности минимумов и/или максимумов в обнаруженной дифракционной картине; и

параметр (или параметры), относящийся к профилю интенсивности вокруг различных минимумов и/или максимумов в обнаруженной дифракционной картине.

26. Способ по любому из пп. 14-25, дополнительно включающий:

обнаружение второй дифракционной картины, созданной на детекторе электромагнитным излучением от второго источника электромагнитного излучения, взаимодействующего с одним или более регулирующими элементами; и

определение положения космического аппарата в пространстве относительно указанного второго источника электромагнитного излучения на основе второй дифракционной картины, обнаруженной детектором.

27. Способ по п. 26, в котором:

электромагнитное излучение от первого источника электромагнитного излучения, которое создает первую дифракционную картину на детекторе, имеет первую длину волны; и

электромагнитное излучение от второго источника электромагнитного излучения, которое создает вторую дифракционную картину на детекторе, имеет вторую длину волны, причем вторая длина волны отличается от первой длины волны.