Решение задачи спектральной калибровки в дифференциальной оптической абсорбционной спектроскопии методом Нелдера-Мида

Differential optical absorption spectroscopy (DOAS) is a well-established method for analyzing the chemical composition of gases, which plays an important role in studying the physical and chemical properties of the Earth's atmosphere.The physical basis for using the DOAS method for remote monitoring of small gas components of the atmosphere is the presence of spectrally localized absorption bands in the atmosphere corresponding to various gas components.The article considers the solution of the problem of spectral calibration in differential optical absorption spectroscopy of the gas composition of the Earth's atmosphere with remote monitoring of small gas components in the ultraviolet and visible spectral ranges from an artificial Earth satellite.Numerical modeling of spectral calibration using the Nelder-Mead optimization method was carried out for the promising on-board spectrometer Maya2000 pro.To analyze the operation of the Nelder-Mead optimization method in the spectral calibration problem of the Maya2000 pro spectrometer, the value of the mean square deviation between the instrument (measured by the spectrometer) spectrum and the reference (solar) spectrum was calculated.The spectrum measured by the spectrometer and the reference (solar) spectrum of high resolution have different spectral resolutions. Therefore, they were previously brought into line with each other. The wavelength scale was shifted to the best match with the measured spectrum and a high-resolution reference (solar) spectrum was convoluted with a hardware function of different widths.Mathematical modeling of the operation of the Nelder-Meade optimization algorithm for the spectral calibration of the Maya2000 pro spectrometer was carried out using the MATLAB application software package.The results of mathematical modeling show that for the spectral calibration range in the ultraviolet range of 310 - 350 nm, the mean square deviation of the reference (solar) and instrument spectra is 6.01 % and for the spectral calibration range in the visible range of 410 - 500 nm, the mean square deviation of the reference and instrument spectra is 8.10%.Thus, spectral calibration of the Maya2000 pro onboard spectrometer using the Nelder-Mead optimization algorithm gives a satisfactory coincidence of the instrument and solar spectra.Дифференциальная оптическая абсорбционная спектроскопия (ДОАС) - хорошо зарекомендовавший себя метод для анализа химического состава газов, играющий важную роль в изучении физических и химических свойств земной атмосферы.Физической основой использования метода ДОАС при дистанционном мониторинге малых газовых компонент атмосферы является наличие спектрально локализованных полос поглощения в атмосфере, соответствующих различным газовым компонентам.В статье рассматривается решение задачи спектральной калибровки в дифференциальной оптической абсорбционной спектроскопии газового состава земной атмосферы при дистанционном мониторинге малых газовых компонент в ультрафиолетовом и видимом спектральных диапазонах с искусственного спутника Земли. Для перспективного бортового спектрометра Maya2000 pro проведено численное моделирование спектральной калибровки с использованием метода оптимизации Нелдера-Мида.Для анализа работы метода оптимизации Нелдера-Мида в задаче спектральной калибровки спектрометра Maya2000 pro рассчитывалось значение среднего квадратического отклонения между приборным (измеренным спектрометром) спектром и опорным (солнечным) спектром.Измеренный спектрометром спектр и опорный (солнечный) спектр высокого разрешения имеют различное спектральное разрешение. Поэтому, предварительно их приводили в соответствие друг с другом. Шкалу длин волн сдвигали до наилучшего совпадения с измеренным спектром и проводили свертку опорного (солнечного) спектра высокого разрешения с аппаратной функцией различной ширины.Математическое моделирование работы оптимизационного алгоритма Нелдера-Мида для задачи спектральной калибровки спектрометра Maya2000 pro было проведено с использованием пакета прикладных программ MATLAB.Результаты математического моделирования показывают, что для спектрального диапазона калибровки в ультрафиолетовой области спектра 310 – 350 нм среднее квадратическое отклонение опорного (солнечного) и приборного спектров составляет 6,01 %, а для спектрального диапазона калибровки в видимой области спектра 410 – 500 нм среднее квадратическое отклонение опорного и приборного спектров составляет 8,10 %.Таким образом, спектральная калибровка бортового спектрометра Maya2000 pro с использованием алгоритма оптимизации Нелдера-Мида дает удовлетворительное совпадение приборного и солнечного спектров

Анализ возможностей наземных испытаний бортовой аппаратуры телеметрических измерений воздушного измерительного пункта на базе БПЛА

For continuous telemetric control of space objects in arbitrary geographical areas, air measuring points (VIP) based on unmanned aerial vehicles (UAVs) can be used. The use of phased antenna arrays (PAR) improves the noise immunity of the receiving equipment, electromagnetic compatibility with other radio-electronic means and makes it possible to abandon the bulky turntable, which worsens the aerodynamic characteristics of the UAV-carrier airframe. When creating a VTS, a separate problem is ground testing of telemetric measurement equipment, performed before the start of test flights. These tests include autonomous checks of the functioning of the equipment and complex checks of its joint work with the on-board systems of the UAV carrier. The criterion for the operability of telemetric measurement equipment can be the probability of errors in receiving a radio signal. To reduce the cost and volume of tests, it is possible to partially conduct them in an anechoic chamber (AEC). The results obtained in the BEC make it possible to assess the risk of damage to the equipment when it is turned on, the need for improvements and the feasibility of continuing the tests. Basic checks can be performed using a real radio signal from a space object, provided that it is visible from the VIP site. In this case, the attenuation of electromagnetic waves in the lower layers of the atmosphere should be taken into account, which leads to an additional drop in the signal-to-noise ratio and an increase by one or two orders of magnitude in the probability of an error that distorts the evaluation results. The analysis carried out in the work shows that the most informative and reliable results are provided by the method using a reference signal source installed on a mini-UAV (quadcopter type) or on static masts. The use of a mini-UAV also makes it possible to check the tracking of a moving source of the reference signal by electronically scanning the beam pattern of the PAR. This approach, which is the simplest to implement, compared with the use of BEC or work on a real radio signal of a space object on an atmospheric path, can be recommended for testing on-board equipment for telemetric measurements of the VIP.Для постоянного телеметрического контроля космических объектов в произвольных географических районах могут быть использованы воздушные измерительные пункты (ВИП) на базе беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Использование фазированных антенных решеток (ФАР) улучшает помехозащищенность приемной аппаратуры, электромагнитную совместимость с другими радиоэлектронными средствами и позволяет отказаться от громоздкого опорно-поворотного устройства, ухудшающего аэродинамические характеристики планера БПЛА-носителя. При создании ВИП отдельной проблемой являются наземные испытания аппаратуры телеметрических измерений, выполняемые перед началом испытательных полетов. Эти испытания включают в себя автономные проверки функционирования аппаратуры и комплексные проверки ее совместной работы с бортовыми системами БПЛА-носителя. Критерием работоспособности аппаратуры телеметрических измерений может служить вероятность ошибок при приеме радиосигнала. Для сокращения затрат и объема испытаний возможно их частичное проведение в условиях безэховой камеры (БЭК). Полученные в БЭК результаты позволяют оценить риск повреждения аппаратуры при ее включении, необходимость проведения доработок и целесообразность продолжения испытаний. Основные проверки могут выполняться по реальному радиосигналу от космического объекта при условии его видимости с места стоянки ВИП. При этом должно учитываться затухание электромагнитных волн в нижних слоях атмосферы, приводящее к дополнительному падению отношения сигнал/шум и увеличению на один-два порядка вероятности ошибки, искажающей результаты оценки. Проведенный в работе анализ показывает, что самые информативные и достоверные результаты обеспечивает методика с использованием источника эталонного сигнала, установленного на мини-БПЛА (типа квадрокоптера) или на статичных мачтах. Использование мини-БПЛА также позволяет проверить сопровождение подвижного источника эталонного сигнала посредством электронного сканирования диаграммой направленности ФАР. Этот подход, наиболее простой в реализации, по сравнению с использованием БЭК или работой по реальному радиосигналу космического объекта на атмосферной трассе, может быть рекомендован для испытаний бортовой аппаратуры телеметрических измерений ВИП

Перспективные технологии облетных методов радиотехнических измерений

Measuring the radiation patterns of antenna devices and assessing the electromagnetic environment formed by a set of closely spaced radio transmitting objects are common tasks in the practice of radio engineering measurements. Technogenic electromagnetic fields of various frequencies can have a negative impact on human health, the natural environment, and can also cause failures in electronic control systems for transport, industrial facilities, etc. Currently, an urgent task is to find the possibilities of measuring the actual radiation patterns of antenna devices, taking into account side lobes in hard-to-reach sectors of space where it is impossible to use existing tools. New means should allow obtaining a picture of the distribution of electromagnetic fields in a short time, in conditions of strong interference and radiation power, which can be dangerous for personnel and disrupt the operation of radio control and data transmission systems. To date, the flight method of measurements using unmanned aerial vehicles provides ample opportunities, but it has a number of serious drawbacks. In particular, there are difficulties for its application in conditions of dense building within the city or industrial zone. As a result of the analysis of known technical solutions, the authors formulated the requirements for a promising system of flight measurements, which can be used both for studying large-aperture antennas and for analyzing the electromagnetic environment in dense urban or industrial buildings. It is shown that for autonomous control of UAV motion and binding of measurement results, it is possible to use laser-optical equipment that meets the requirements for measurement range, weight and dimensions. Based on data from existing analogues, the approximate composition of onboard measuring equipment and navigation sensors for aircraft-type UAVs and multicopters is determined. The operation of the proposed system does not require data from satellite navigation systems and radio links, through which information is exchanged with the ground control point. An algorithm for studying the antenna using the proposed advanced system of flight measurements is presented.Измерение диаграмм направленности антенных устройств и оценка электромагнитной обстановки, формируемой совокупностью близко расположенных радиопередающих объектов, являются распространенными задачами в практике радиотехнических измерений. Техногенные электромагнитные поля различных частот могут оказывать негативное влияние на здоровье человека, окружающую природную среду, а также могут вызывать сбои в электронных системах управления транспортом, промышленными объектами и т.д. В настоящее время актуальной задачей является изыскание возможностей выполнения измерений фактических диаграмм направленности антенных устройств с учетом боковых лепестков в труднодоступных секторах пространства, где невозможно использование существующих средств. Новые средства должны позволить получить картину распределения электромагнитных полей за короткий срок, в условиях сильных помех и мощности излучения, которая может быть опасной для персонала и нарушать функционирование систем радиолиний управления и передачи данных. К настоящему времени широкие возможности предоставляет облетный метод измерений с использованием беспилотных летательных аппаратов, однако он обладает рядом серьезных недостатков. В частности, возникают сложности для его применения в условиях плотной застройки в черте города или промышленной зоны. В результате анализа известных технических решений авторами сформулированы требования к перспективной системе облетных измерений,котораяможет применяться как для исследования крупноапертурных антенн, так и для анализа электромагнитной обстановки в условиях плотной городской или промышленной застройки. Показано, что для автономного управления движением БПЛА и привязки результатов измерений возможно применение лазерно-оптической аппаратуры, соответствующей требованиям по дальности измерений, массе и габаритам. На основе данных по существующим аналогам определен примерный состав бортовой измерительной аппаратуры и навигационных датчиков для БПЛА самолетного типа и мультикоптера. Для функционирования предлагаемой системы не требуются данные от спутниковых навигационных систем и радиолинии, по которым осуществляется обмен информацией с наземным пунктом управления. Представлен алгоритм исследования антенны с использованием предложенной перспективной системы облетных измерений

Использование выступающих элементов для уменьшения взаимной связи вибраторных излучателей антенной решетки

The research of the possibilities of reducing the mutual coupling between the periodic antenna array dipole radiators by introducing additional protruding elements into the antenna aperture was carried out. Three dipole radiators are considered: straight dipole, bent dipole and angled dipole. Each radiator was studied as part of an antenna array fragment of eleven elements arranged with a distance d = 0.54λ, where λ is the wavelength in free space for the middle frequency of the operating band f0. Protruding elements in the form of coaxial metal cylinders and dielectric bushings are placed between the dipole radiators. The inner diameter of the dielectric bushing is equal to the diameter of the metal cylinder. Teflon is used as the bushing material. All radiators are loaded on feed lines with a wave impedance of 50 ohms. Only the central radiator is feeding. In the process of research, the values of the mutual coupling coefficients of the central radiator and the radiators closest to it are calculated. In addition, the reflection coefficient at the input of the central radiator is calculated. For each of the three types of radiator, three options for additional protruding elements are considered: a dielectric bushing, a metal cylinder, and a combination of a metal cylinder with a dielectric bushing. In the process of optimizing the radiators, the geometric dimensions of the dipoles and additional protruding elements were changed. An important criterion was to obtain the greatest possible reduction in the radiators mutual coupling in the operating frequency band with a bandwidth of 6.5% with a reflection coefficient not higher than -15 dB.The use of only dielectric bushings in the antenna array practically does not change the mutual coupling for all types of radiators. The introduction of metal cylinders and combined elements leads to a much greater reduction of the mutual coupling. In the antenna array of straight dipoles, the use of these two types of protruding elements is equally effective. In the antenna array of bent dipoles and angled dipoles, the combined protruding elements give the maximum effect.Studies have shown that the installation of metal cylinders in the antenna array of straight dipoles makes it possible to reduce the mutual coupling coefficients by at least 1.4 dB at the middle frequency of the operating band and 0.8 dB in a frequency band with a width of 6.5%. The use of combined protruding elements in the antenna array of bent dipoles reduces the mutual coupling coefficients by 2.9 dB at the middle frequency and 1.8 dB in the frequency band 6.5% wide, and in the antenna array of angled dipoles – by 3.9 dB and 2.8 dB, respectively.Проведено исследование возможностей снижения взаимной связи между вибраторными излучателями периодической антенной решетки за счет введения в раскрыв антенны дополнительных выступающих элементов. Рассмотрены три вибраторных излучателя: с прямыми плечами, с ломаными плечами и с наклонными плечами. Каждый излучатель исследован в составе фрагмента антенной решетки из одиннадцати элементов, расположенных с шагом d = 0,54λ, где λ – длина волны в свободном пространстве для средней частоты рабочего диапазона f0. Между излучателями размещаются выступающие элементы в виде металлических цилиндров и соосных с ними диэлектрических втулок. Внутренний диаметр диэлектрической втулки равен диаметру металлического цилиндра. В качестве материала втулок применен фторопласт. Все излучатели нагружены на питающие линии с волновым сопротивлением 50 Ом, при этом запитывается только центральный излучатель. В процессе исследования вычисляются значения коэффициентов взаимной связи центрального излучателя и ближайших к нему излучателей. Кроме того, проводится расчет коэффициента отражения на входе центрального излучателя. Для каждого из трех типов излучателя рассмотрены три варианта дополнительных выступающих элементов: диэлектрическая втулка, металлический цилиндр и комбинация металлического цилиндра с диэлектрической втулкой. В процессе оптимизации излучателей изменялись геометрические размеры вибраторов и дополнительных выступающих элементов. Важным критерием было получение возможно большего ослабления взаимной связи излучателей в рабочей полосе частот шириной 6,5% при коэффициенте отражения не выше -15 дБ.Использование в антенной решетке только диэлектрических втулок практически не изменяет взаимную связь при всех типах излучателей. Введение металлических цилиндров и комбинированных элементов приводит к значительно большему ослаблению взаимной связи. При этом в антенной решетке вибраторов с прямыми плечами использование этих двух типов выступающих элементов одинаково эффективно. В антенной решетке излучателей с ломаными и наклонными плечами максимальный эффект дают комбинированные выступающие элементы.Исследования показали, что установка металлических цилиндров в антенную решетку вибраторных излучателей с прямыми плечами позволяет снизить коэффициенты взаимной связи не менее чем на 1,4 дБ на средней частоте рабочего диапазона и 0,8 дБ в полосе частот шириной 6,5%. Применение комбинированных выступающих элементов в антенной решетке вибраторных излучателей с ломаными плечами снижает коэффициенты взаимной связи на 2,9 дБ на средней частоте и 1,8 дБ в полосе частот шириной 6,5%, а в антенной решетке вибраторных излучателей с наклонными плечами – на 3,9 дБ и 2,8 дБ соответственно

Спектрально-временной анализатор радиоимпульсов

Reducing the detection time and measuring the parameters of unknown radio signals in the uncertainty range is an important scientific and technical problem. In the context of solving this problem, spectral-time analysis is considered the most promising. Known publications for this purpose use a scanned heterodyne beam or cross phase modulation in a highly non-linear fiber to transfer the spectrum of the radio signal to the optical range, where real-time analysis is carried out using parametric time-spectrum analyzer technology. Obviously, in both cases, the measuring instruments used are rather complicated both in manufacturing and in adjustment.In the context of solving this problem, Bragg diffraction has a high potential. In this case, the laser radiation is split into several light beams using opaque and semitransparent mirrors, which cross the aperture of the acousto-optic modulator (AOM) at different distances from the electro-acoustic transducer at different Bragg angles. The number of light beams is chosen equal to the number of subranges. This configuration makes it possible to implement Bragg diffraction modes at different frequencies. As a result, a frequency-dependent delay of video pulses is realized at the output of the analyzer. In other words, a radio pulse with a certain carrier frequency at the input corresponds to a video pulse with a certain time delay at the output of the analyzer. Thus, due to the use of the features of Bragg diffraction, a fast spectral-temporal analysis of radio pulses in a given frequency range is provided. At the same time, AOM is a broadband device with a large time aperture. The time aperture can reach several tens of microseconds. Consequently, it is possible to organize a large number of reception channels and conduct spectral-temporal analysis of radio pulses in a sufficiently wide frequency band.Сокращение времени обнаружения и измерение параметров неизвестных радиоизлучений в диапазоне неопределенности является важной научно-технической задачей. В контексте решения данной задачи спектрально-временной анализ считается наиболее перспективным.  В известных публикациях для этой цели используют сканируемый гетеродинный луч или перекрестную фазовую модуляцию в высоко-нелинейном волокне для переноса спектра радиосигнала в оптический диапазон, где осуществляется анализ в реальном масштабе времени с помощью технологии параметрического спектрально-временного анализатора. Очевидно, что в обеих случаях используемые средства измерения достаточно сложны как в изготовлении, так и в наладке.В контексте решения указанной проблемы дифракция Брэгга обладает высоким потенциалом. При этом излучение лазера с помощью непрозрачного и полупрозрачных зеркал расщепляется на нескольких световых пучков, которые пересекают апертуру акустооптического модулятора (АОМ) на различных расстояниях от электроакустического преобразователя под различными углами Брэгга. Количество световых пучков выбирается равное числу поддиапазонов. Такая конфигурация позволяет реализовать режимы дифракции Брэгга на различных частотах. В результате реализуется частотно-зависимая задержка видеоимпульсов на выходе анализатора. Другими словами, радиоимпульсу с определенной несущей частотой на входе соответствует видеоимпульс с определенной временной задержкой на выходе анализатора. Таким образом благодаря использованию особенностей дифракции Брэгга обеспечивается быстрый спектрально-временной анализ радиоимпульсов в заданном диапазоне частот. В то же время АОМ является широкополосным устройством и с большой временной апертурой. Временная апертура может достигать нескольких десятков микросекунд. Следовательно, можно организовать большое число каналов приема и проводить спектрально-временной анализ радиоимпульсов в достаточно широкой полосе частот

Organization of Students’ Independent Work in Their Studying Electrostatics in the Course of General Physics

The paper proposes an authors’ original method for calculating the parameters of the electrostatic field in plane, axisymmetric and spherically symmetric capacitors. We give detailed recommendations for calculating the characteristics of the electrostatic field of a spherical capacitor with a linear, isotropic but inhomogeneous dielectric between the plates, due to which the determined values will depend only on one spatial coordinate - the radial coordinate.The paper proposes an authors’ original method for calculating the parameters of the electrostatic field in plane, axisymmetric and spherically symmetric capacitors. We give detailed recommendations for calculating the characteristics of the electrostatic field of a spherical capacitor with a linear, isotropic but inhomogeneous dielectric between the plates, due to which the determined values will depend only on one spatial coordinate - the radial coordinate

Навигационное обеспечение БПЛА для выполнения облетных радиотехнических измерений в условиях городской и промышленной застройки

Electromagnetic fields created by various radio transmitting objects can affect human health, the natural environment and equipment that has a built-in electronic control system. Electromagnetic pollution occurs mainly in cities and industrial areas. To assess the existing electromagnetic environment, a flyby method of measurements using unmanned aerial vehicles (UAVs) of the multicopter type can be used, which provides high information content and a small error in the results obtained. At the same time, in conditions of dense urban and industrial development, it is necessary to ensure autonomous UAV navigation, while reducing the accuracy of satellite navigation systems, as well as meeting safety requirements during flights. The results obtained show that when performing antenna measurements at short ranges, it is advisable to use onboard optical sensors that supplement the data from the GLONASS and GPS satellite navigation systems.Электромагнитные поля, создаваемые различными радиопередающими объектами могут влиять на здоровье человека, окружающую природную среду и технику, имеющую встроенную электронную систему управления. Электромагнитное загрязнение наблюдается преимущественно в городах и в промышленных зонах. Для оценки имеющейся электромагнитной обстановки может быть использован облетный метод измерений с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) типа мультикоптер, обеспечивающий высокую информативность и малую погрешность получаемых результатов. При этом, в условиях плотной городской и промышленной застройки необходимо обеспечить автономную навигацию БПЛА, при снижении точности спутниковых навигационных систем, а также выполнение требований безопасности в ходе совершения полетов. Полученные результаты показывают, что при осуществлении антенных измерений на малых дальностях целесообразно применение бортовых оптических датчиков, дополняющих данные от спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС и GPS

Организация самостоятельной работы студентов технического университета при освоении курса общей физики при выполнении домашнего задания на примере раздела «Магнитостатика»

Рассматриваются методические вопросы, связанные с организацией самостоятельной работы студента при изучении курса общей физики в техническом университете. Предложена оригинальная авторская методика расчёта параметров магнитного поля в проводниках с током в форме длинной толстостенной трубки из проводящего магнетика, в коаксиальном кабеле и двухполосной линии с токами, доступная для понимания студентам младших курсов при выполнении домашнего задания по разделу «Магнитостатика». Для демонстрации возможностей методики в учебном процессе представлен пример постановки задачи и рекомендаций для осуществления самостоятельного расчёта характеристик магнитного поля, а также анализа корректности полученных результатов решения для проводников с током в форме длинной толстостенной трубки из линейного, изотропного, проводящего и неоднородного магнетика с магнитной проницаемостью μ=f(r)

Организация самостоятельной работы студентов при освоении курса общей физики на примере раздела «Электростатика»

The article provides detailed recommendations for calculating the characteristics of the electrostatic field of a spherical capacitor with a linear, isotropic but inhomogeneous dielectric between the plates, due to which the determined values will depend on only one spatial coordinate - the radial coordinate.В статье представлены подробные рекомендации по расчёту характеристик электростатического поля сферического конденсатора с линейным, изотропным, но неоднородным диэлектриком между обкладками, в силу чего определяемые величины будут зависеть только от одной пространственной координаты – радиальной координаты

О возможности создания воздушного измерительного пункта приема телеметрической информации на базе БПЛА

In flight tests and operation of rocket and space technology one of the main tasks is to ensure permanent telemetric monitoring of space objects. Launches to be provided on non-equipped routes without ground command-tracking stations is a challenge. For example, when launching in the equator area from a sea-based launch complex of the “Sea Launch” type, most of the space object route passes over the ocean, and at high latitudes when launching into a polar orbit, the route passes beyond the Arctic Circle. To solve these problems in arbitrary geographic areas it is advisable to use airborne tracking stations (ATS) the range of which is restricted by the areal vehicle range and can be increased by air refueling. A promising direction is to create an ATS based on the unmanned aerial vehicles (UAVs). To arrange the airborne telemetry receiving equipment and its matched devices in the UAV it is necessary to study a design, navigation support, and electromagnetic compatibility in detail, assess a reliability, carry out a feasibility study, etc. The paper describes practical implementation of the AST based on the UAV. The UAVs of the "strategic" class (long range and payload capacity) or of the "operational" one (medium range and payload capacity) can be used, as a base vehicle for the AST. A number of factors have been identified, which make it complicated to create the AST based on the UAV of the "strategic" class and may make it economically unreasonable upon reaching certain technical characteristics. It is shown that to receive a radio signal with telemetric information from a space object the use of a phased-array antenna mounted on the UAV is optimal. Due to errors in determining the ATS coordinates, there is a shift in the maximum of the receiving radiation pattern when pointing it, thereby leading to the additional attenuation of the radio signal. Based on the given initial data, radio signal losses were estimated during measurements under the flight path of the launch vehicle in two geographical areas (near the equator and at high latitudes). These estimates allow us to formulate requirements for the AST navigation support (satellite navigation equipment, strap down inertial navigation systems, stellar-inertial navigation systems). The paper results can be used when developing the telemetry monitoring systems to ensure operation of promising rocket and space complexes in arbitrary geographical areas.При летных испытаниях и эксплуатации ракетно-космической техники одной из основных задач является обеспечение постоянного телеметрического контроля космических объектов. Особую сложность представляет проведение пусков на необорудованных трассах, где отсутствуют наземные командно-измерительные пункты. Например, при пуске в районе экватора со стартового комплекса морского базирования типа «Морской старт», большая часть трассы космического объекта проходит над океаном, а в высоких широтах при пуске на полярную орбиту – трасса проходит за полярным кругом. Для решения этих задач в произвольных географических районах целесообразно применение воздушных измерительных пунктов (ВИП), радиус применения которых ограничен дальностью самолета-носителя и может быть увеличен за счет дозаправки в воздухе. Перспективным направлением является создание ВИП на базе беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Размещение приемной телеметрической аппаратуры и сопряженных с ней устройств на борту БПЛА требует детальной проработки конструкции, навигационного обеспечения, электромагнитной совместимости, оценки надежности, технико-экономической оценки и т.д. В данной работе рассмотрена практическая сторона реализации ВИП на базе БПЛА. В качестве базового носителя для ВИП могут быть использованы БПЛА «стратегического» класса (большой дальности и грузоподъемности) или «оперативного» класса (средней дальности и грузоподъемности). Выявлен ряд факторов, которые усложняют создание ВИП на базе БПЛА «стратегического» класса и могут сделать его экономически нецелесообразным при достижении определенных технических характеристик. Показано, что для приема радиосигнала с телеметрической информацией от космического объекта оптимальным является использование фазированной антенной решетки, установленной на БПЛА. Из-за погрешностей определения координат ВИП возникает смещение максимума приемной диаграммы направленности при ее наведении, что приводит к дополнительному ослаблению радиосигнала. По заданным исходным данным были выполнены оценки потерь радиосигнала при измерениях под трассой полета ракеты-носителя в двух географических зонах (в районе экватора и в высоких широтах). Эти оценки позволяют сформулировать требования к навигационному обеспечению ВИП (аппаратуре спутниковой навигации, бесплатформенным инерциальным навигационным системам, астроинерциальным навигационным системам). Результаты, полученные в настоящей работе, могут быть использованы при разработке систем телеметрического контроля для обеспечения эксплуатации перспективных ракетно-космических комплексов в произвольных географических районах