Бързо свикваме с прогреса. Нещата, които са ни изглеждали фантастични преди няколко години, днес не се забелязват и се възприемат като винаги съществуващи. Достатъчно е да се поровите в стари неща, когато изведнъж се появи монохромен мобилен телефон, дискета, касета или дори макара. Не беше толкова отдавна. Не толкова отдавна интернет беше „на купони“ до скърцане на модем. И някой си спомня 5.25 "хард дискове или дори лентови касети с компютърни игри. И определено ще има някой, който ще каже, че по негово време е имало 8" флопи дискове и ролки за EC компютри. И в този момент нищо не беше по-модерно от това.

Тези седмици можете да гледате традиционните събития, посветени на изстрелването на първия Спутник - началото на космическата ера. Случайно спътникът, който трябваше да бъде първи, стана трети. И първият, който полетя, беше съвсем различен апарат.
Този текст е за това колко лесно е сега да чуете сателити в близки до Земята орбити и как е било в началото на космическата ера. Перифразирайки някога известната книга на Е. Айсберг: „Сателитът е много прост!“

През последните 5-10 години космосът стана по-близо до неспециалистите от всякога. Появата на SDR технологията и след това RTL-SDR ключовете отвориха лесен път към света на радиото за хора, които никога не са се стремели към него.

Защо е необходимо?

Забележка за радиолюбителите и първите спътници

Ако Sputnik беше голяма изненада за Запада, то поне съветските радиолюбители бяха предупредени няколко месеца преди събитието.
Разглеждайки страниците на списание Радио, можете да намерите статии от лятото на 1957 г. както за изкуствен спътник, чието изстрелване се очаква в близко бъдеще, така и за схемата на оборудването за приемане на сателитни сигнали.
Вълнението, предизвикано от Sputnik, беше неочаквано и имаше силно въздействие върху такива "ненаучни" сфери на обществото, като мода, автомобилен дизайн и др.
Групата любители сателитно проследяване Kettering става известна през 1966 г., когато открива съветския космодрум в Плесецк. В гимназията на град Кетъринг (Великобритания) се появи група наблюдатели и първоначално учителят, използвайки радиосигнали от сателити, демонстрира ефекта на Доплер в часовете по физика. През следващите години групата обединява аматьори, специалисти от различни страни. Един от неговите активни членове е Свен Гран, който е работил през целия си живот в шведската космическа индустрия (Swedish Space Corporation).

На своя уебсайт той публикува статии за историята на ранната астронавтика, аудиозаписи, направени през 60-те и 80-те години на миналия век. Интересно е да слушате гласовете на съветските космонавти по време на ежедневните комуникационни сесии. Сайтът се препоръчва за изучаване от любителите на историята на космонавтиката.

Любопитство. Въпреки че „всичко може да се намери в Интернет“, малко хора се замислят, че от самото начало някой пуска това „всичко“ в Интернет. Някой пише истории, някой прави интересни снимки и след това се разминава в мрежата с ретуитове и повторни публикации.

Все още можете да слушате разговорите на космонавтите, които са особено активни по време на пристигането/заминаването на екипажа от МКС. Някои хора успяха да уловят преговорите по време на космическата разходка. Не всичко се показва по телевизията на NASA, особено защото над Русия за NASA това са слепи зони на полети, а TDRS все още не летят в достатъчно количество. От любопитство можете да вземете метеорологични сателити на NOAA (пример за техника) и Meteor (изображенията имат пример с по-добра резолюция) и да разберете малко повече информация, отколкото се публикува в медиите.

Можете да разберете от първа ръка колко cubesats правят.

Някои имат програми за приемане и декодиране на телеметрия, други изрично телеграфират. Примери могат да се видят.

Възможно е да се наблюдава работата на ракетите-носители и горните етапи по време на изстрелването на товари в дадена орбита. Същото оборудване може да се използва за проследяване на стратосферни сонди. Ето, например, невероятен случай за мен - балонът излетя от Великобритания на 12 юли и на височина от 12 километра вече направи няколко обиколки по света, летейки до Северния полюс. Наскоро видян над Сибир. В проекта участват много малко приемни станции.

Всъщност какво е необходимо за прием?

1. Приемник, работещ в необходимия диапазон. В повечето случаи RTL-SDR отговаря на достатъчни изисквания. Препоръчва се предусилвател, нотч филтър. Препоръчително е да използвате USB удължителен кабел с феритни филтри - това ще намали шума от компютъра и ще ви позволи да поставите приемника по-близо до антената. Екранирането на приемника дава добър резултат.
2. Антена за избрания диапазон. "Най-добрият усилвател е антената." Какъвто и предусилвател да се сложи след антената, но при лоша антена ще усили само шума, а не полезния сигнал.
3. В случай на получаване на сателитен сигнал, трябва да знаете какво лети, къде и кога. Това изисква програми за сателитно проследяване, които показват и прогнозират позицията на сателита в определен момент.
4. Програми за приемане и декодиране на cubesat телеметрични или метеорологични спътници.

Характеристика на получаване на сигнал от сателити е разстоянието и ефектът на Доплер.
За теорията на рецепцията е добре написано в този документ от страница 49 -
Сателитна комуникация Изграждане на дистанционно управлявана сателитна наземна станция за комуникация на ниска околоземна орбита.

Изведената формула показва, че мощността, получена от приемника, зависи директно от характеристиките на предавателната и приемната антена и е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между приемника и предавателя при една и съща дължина на вълната. Колкото по-голяма е дължината на вълната, толкова по-малко се разсейва радиацията („Защо небето е синьо?“).

Сателит, който лети над вас, е на няколкостотин километра, докато сателит, който лети на вашия хоризонт, може да е на няколко хиляди километра. Което естествено намалява нивото на приемания сигнал с порядъци.

И мощността на предавателя не е голяма, тогава шансовете за успешно приемане не са големи. Например, FunCube-1 има мощност на предавателя от 300 mW от осветената страна и само 30 mW на сянка.

Какъв вид антена ви трябва и за какъв обхват?

На първо място, това зависи от мястото на приемане и обектите на приемане. Ако това е спътник с полярна орбита, тогава рано или късно той ще прелети над приемната станция. Това са метеорологични спътници, много от които са кубсати. Ако например това е МКС и приемната станция се намира в Москва, тогава МКС ще лети само над хоризонта. И за да комуникирате или да чувате сателита дълго време, е необходимо да имате високоефективни антени. Ето защо е необходимо да се реши - какво е достъпно лети в обсега на мястото на приемане.

Какви програми съществуват за проследяване на сателити, посочване и прогнозиране на позицията на сателита в определен момент?

Онлайн инструменти:
- www.satview.org
- www.n2yo.com

От програми за Windows: класически Orbitron (преглед на програмата) и, например, Gpredict.

Последният показва информация за сателитните честоти. Има програми за други платформи, например за Android.

Ще използваме Orbitron и информация за честотата от източници на трети страни.

Как програмите изчисляват сателитните орбити?

За щастие, необходимите данни за изчисляване на орбити (TLE набор от орбитални елементи за спътник на Земята) се разпространяват свободно в Интернет и са достъпни. Дори не е нужно да мислите за това - програмите автоматично изтеглят най-новите данни за орбитите на космическите обекти.

Но не винаги е било така

Командването на въздушно-космическата отбрана на Северна Америка (NORAD) поддържа каталог на космически обекти и всъщност публично достъпният каталог не е пълен - не съдържа военни сателити на САЩ. Групи любители ентусиасти се занимават с улов на подобни обекти. Понякога успяват да намерят обект, който липсва в отворената база данни.

Въпросът за определяне и прогнозиране на орбитата възникна още преди изстрелването на сателитите. В СССР широк кръг от наблюдатели и инструменти бяха включени в решаването на този проблем. В наблюдението и измерването на орбитата на Спутник, в допълнение към редовните станции за измерване на траекторията, бяха включени обсерватории и отдели на висши учебни заведения, а избраната лесно достъпна радиолюбителска лента позволи да се привлече армия от радиолюбители към наблюденията на първите спътници - в списание "Радио" от 1957 г. можете да намерите диаграма на инсталация за насочване, запис на лента, от който радиолюбителят трябваше да изпрати на Академията на науките на СССР. Пеленгаторите на системата Krug, принадлежащи към съвсем различен отдел, бяха включени в необичайна работа на първия етап.

Скоро балистиката на NII-4 постигна голям успех. Разработената от тях компютърна програма Стрела-2 за първи път позволи да се определят параметрите на орбитата не от пеленгаторите, а от резултатите от измерванията на траекторията, получени от станциите Бинокъл-Д в НИП. Стана възможно да се предвиди движението на спътниците в орбита.
Станциите за измерване на траекторията на Иртиш от първо поколение постепенно бяха заменени от новите станции Кама и Висла със значително по-високи технически показатели по обхват, точност и надеждност. През 80-те години се появяват лазерни далекомери. Можете да прочетете повече подробности.

Станциите измерваха орбитите не само на „своите“, но и на сателитите на любимия им потенциален враг. Много бързо в орбита се появиха оптични, а след това и радиоразузнавателни сателити. За това, което можеха да видят през 1965 г., ще бъде по-долу. Междувременно нека си спомня една анекдотична история за войниците в далечната северна част, може би единственото забавление, което следваше правилата на радиото и „оптичното“ маскиране по време на преминаването на съответните спътници. Веднъж, преди преминаването на американски спътник за оптично разузнаване, те, естествено за забавление, използваха шлаката от котелното помещение, за да напишат огромна дума в снега.

Но какво да кажем за тези, които обичат да търсят сателити? Те трябваше да слушат предаването, да надникнат в небето, след като получиха новини за изстрелването на ракета от космодрума. Обикновено няколко орбити след изстрелването бяха предвидими.

На снимката 2000 карти, съдържащи набори от орбитални елементи за земни сателити, получени от Свен Гран от НАСА в периода 1977-1990 г. След това те могат да бъдат получени чрез комутируем достъп и след това, няколко години по-късно, в Интернет. Свен сканира тези карти за тематична група във Facebook. те съдържат набори от елементи, които не са в базата данни на Spacetrack.org.

Тези данни бяха използвани за прогнозиране на орбитите, на които е възможно наблюдение на космически обекти.
Естествено, без компютри - само тези два шаблона са използвани преди 25 години. И докато TLE беше получен, данните не бяха свежи.

По-късно Свен използва свои собствени писмени компютърни програми, за да изчисли орбитите.

По време на полета на Спутника КИК все още не разполагаше със собствен изчислителен център и разпределеното компютърно време на компютрите на други организации не беше достатъчно за всички изчисления, а орбитата на Спутник беше предвидена доста точно от специално направени шаблони.

И така, можем да видим сателити от отворена база в прозореца на програмата Orbitron, те са разделени на категории геостационарни, любителски радио, метеорологични, ISS и т.н. Не всички от тях представляват интерес за приемане, някои не работят и представляват интерес само за фотографите на нощното небе.

Честотите на работещите сателити можете да намерите тук:

Каквато и антена да е общото състояние - далече от препятствия и по-високо от земята. Колкото по-отворен е хоризонтът, толкова по-дълго ще продължи сесията. И не забравяйте, че в случай на насочена антена, тя трябва да бъде „насочена“ към сателита.

Много голяма бележка за съветските антени за дълбока комуникация

Развитието на фамилията ракети R-7 протича по-бързо от разработването на сателити, отчасти защото "зелена светлина" за сателитите е дадена, когато R-7 вече е влязъл в етапа на летателни изпитания. Бързото създаване на третия, четвъртия етап направи възможно достигането на втората космическа скорост и извършването на ракетен полет до планетите, Луната, прелитане на Луната с връщане към Земята и удряне на Луната. Нямаше време да се проектира нещо от нулата, бяха използвани готови устройства и компоненти. Например антенната инсталация на станцията Заря за връзка с първия пилотиран космически кораб се състоеше от четири спирали, монтирани на базата на прожекторна инсталация, останала след войната.

Под натиска на времето тези антени, които вече бяха на правилното място и с правилните характеристики, бяха използвани за комуникации в дълбокия космос. Можете да прочетете повече за временния център за космически комуникации.

Едновременно с изстрелванията към Луната "наблизо" бяха изградени два столични центъра за комуникации в дълбокия космос с най-големите в света по това време антени за космически комуникации (между другото, журналистите ги нарекоха Центрове за комуникации в дълбокия космос, но истинските имена са различни - NIP-10 и NIP -16, но това по някаква причина не са съвсем правилни имена.).

Комплексът също е построен от "готови единици" и следователно е издигнат за рекордно кратко време. Използването на ротатори на оръдия като основа на антените предизвика леко объркване в ЦРУ и известно време те вярваха, че това е брегова батарея, която се строи. Две години по-късно се случи странност, свързана със съветския експеримент в комплекса на Плутон за изясняване на стойността на астрономическата единица чрез радар на Венера. Вероятно служителите в СССР са решили, че значително прецизираната стойност на астрономическата единица е държавна тайна и са изкривили публикувания резултат от експеримента. Неумелият опит да се скрие значението беше осмян от астрономите:

трябва да поздравим нашите руски колеги за откриването на нова планета. Със сигурност не беше Венера!

Антената, която изигра решаваща роля в изследването на съседни планети през 60-те и 70-те години на миналия век, беше нарязана на метал от Украйна през ноември 2013 г.

Да цитирам Борис Черток:

Скрит текст

Според предварителните изчисления, за надеждна връзка с космически кораби, намиращи се във вътрешността на Слънчевата система, на Земята трябва да бъде изградена параболична антена с диаметър около 100 метра. Цикълът на създаване на такива уникални структури беше оценен от оптимистите на пет до шест години. А преди първите изстрелвания на Марс антенните екипажи имаха на разположение по-малко от година! По това време параболичната антена на Simferopol NIP-10 вече е в процес на изграждане. Тази антена с диаметър 32 метра е построена за бъдещи лунни програми. Надяваха се, че работата му ще започне през 1962 г.

Главният конструктор на SKB-567 Евгений Губенко прие смелото предложение на инженер Ефраим Коренберг: вместо един голям параболоид, осем шестнадесетметрови "чаши" на обща въртяща се маса трябва да бъдат свързани в една конструкция. Производството на такива средни параболични антени вече беше добре установено. Беше необходимо да се научим как да синхронизираме и добавяме в необходимите фази киловатите, излъчвани от всяка от осемте антени по време на предаване. При приемането беше необходимо да се добавят хилядни от вата сигнали, достигащи Земята от разстояния от стотици милиони километри.

Разработването на метални конструкции за механизми и задвижвания за въртящи се лагери беше друг проблем, който можеше да отнеме няколко години. Нелишен от чувство за хумор, Агаджанов обясни, че забраната на Хрушчов за строежа на най-новите тежки кораби на ВМФ оказва значителна помощ на космонавтиката. Готовите кули за оръдията на главния калибър на строящия се боен кораб бързо бяха пренасочени, доставени в Евпатория и монтирани на бетонни основи, изградени за две антенни системи - приемна и предавателна.

Шестнадесетметрови параболични антени са произведени от машиностроителния завод Горки на отбранителната промишленост, металните конструкции за тяхната комбинация са сглобени от Научноизследователския институт по тежко машиностроене, задвижващото оборудване е отстранено от Централния изследователски институт-173 на отбранителната техника , електрониката на системата за насочване и контрол на антената, използвайки опита на кораба, разработен MNII-1 от корабостроителната индустрия, комуникационните линии в рамките на NIP -16 и достъпът му до външния свят беше осигурен от Министерството на съобщенията, Krymenergo внесе електропровод, военни строители положиха бетонови пътища, изградиха офис помещения, хотели и военен лагер с всички услуги.

Мащабът на работата беше впечатляващ. Но фронтът беше толкова широк, че беше трудно да се повярва в реалността на условията, които Агаджанов нарече.

По време на разговора Генадий Гусков се приближи. Той беше заместник на Губенко, тук ръководеше целия радиотехнически отдел, но при необходимост се намесваше в строителни проблеми.

И ACS-1000, приемащ и предаващ, ще бъдат пуснати в експлоатация навреме! Няма да ви разочароваме - каза той весело.
- Защо хиляда? — попита Келдиш.
- Защото общата ефективна площ на антенната система е хиляда квадратни метра.
- Няма нужда да се хвалите - намеси се Рязански, - общата площ, която ще имате, е не повече от деветстотин!

Това беше спор между привърженици на различни идеи, но тогава не беше до сто квадратни метра.

След поредното посещение на временния комуникационен център в Симеиз, Королев и Келдиш посетиха бързо изградените комуникационни центрове на път за самолета. През 1960 г. радиотехническият комплекс "Плутон" е въведен в експлоатация в NIP-16, 7 месеца (!) След началото на строителството, превръщайки се в най-мощния в историята на човечеството по това време.

Две години по-късно в NIP-10 е построена станцията за далечна космическа комуникация Katun с антена с диаметър 25 метра, който скоро е увеличен до 32.

Членовете на Държавната комисия G.A. Тюлин, С.П. Королев (от 1966 г. Г.Н. Бабакин), М.В. Келдиш придава особено значение на полета на лунни и междупланетни превозни средства. Като правило, след изстрелването на тези космически кораби, те пристигнаха на NIP-10 или NIP-16, изслушаха доклади от ръководството на GOGU или неговите групи, а в случай на авария - разработчиците на бордовото и наземното техническо оборудване.

Потенциалният противник активно се интересуваше от случващото се в съветската космонавтика, благодарение на което сега можете да научите много интересни неща от разсекретени доклади и сателитни снимки. Темата за сателитния шпионаж е много интересна и обемна, желаещите могат да прочетат например The US Deep Space Collection Program.

Ето пример за фрагмент от сателитна снимка и фрагмент от диаграма от доклад на ЦРУ за най-големия съветски център за космически комуникации.

Без доклада на ЦРУ не бих се досетил, че това е КВ антенното поле на комуникационния център, от който се наблюдават и първите сателити.

Информираността на ЦРУ по някои въпроси е удивителна и е ясно, че това е анализ, а не информация под прикритие и висок клас инженери, правилно интерпретиращи предназначението на структурите на снимката.

На американската снимка мястото на комуникационната станция за дълбок космос Katun с контролни сгради и антената TNA-400.
Антената TNA-400 е наклонена към хоризонта и провежда комуникационна сесия ... В центъра, на горната граница, антенният правоъгълник под формата на "антенна решетка" с синфазни спирални излъчватели е 10 kW предавателна станция за връзка с лунни кораби. Тя изглеждаше така:

Дата на заснемане 5 октомври 1965 г. Съдейки по сенките, е преди обяд. Ден по-рано, сутринта на 4 октомври, беше изстреляна Луна-7.

.

Сигналът не е много добър, необходим е усилвател с нисък шум. Спектрограмата показва, че BPSK сигналът се прекъсва с тон на всеки 5 секунди.

Ако сте успели да получите сигнала, можете да преминете към следващата стъпка - декодиране на сигнала. В случай на FUNCube, трябва да изтеглите програмата за табло за телеметрия Funcube

Настройте програмата, като следвате инструкциите:

И получаваме телеметрия:

Как е дешифрирана телеметрията на съветските космически кораби през първото космическо десетилетие

Ще цитирам Борис Черток и Олег Ивановски.

На 8 октомври 1967 г., след като измина разстояние от над 300 милиона километра, Венера-4 навлезе в гравитационната зона на планетата. Финалната сесия започна. Според скоростта на нарастване на честотата на сигнала, получен от ОО, се усеща бързо нарастване - под въздействието на гравитационното поле на Венера - в скоростта на среща с планетата. Но след това сигналът изчезна - настъпващият атмосферен поток наруши ориентацията на параболичната антена на станцията към Земята. В същия момент бордовата автоматика подаде команда за отделяне на СА. В малката зала на центъра за управление на полетите в Евпатория цареше тишина: всички замръзнаха в очакване на сигнал. Болезнено бавно електронният часовник отброяваше секундите. Накрая по високоговорителя те чуха радостен вик: „Има сигнал от SA!“ Няколко минути по-късно започна да пристига информация: „Налягане 0,05 атм, температура минус 33 ° C, съдържание на CO2 в атмосферата около 90%“ - и след кратка пауза: „Информацията от радиовисотомера не работи“.
Това е нашият специалист Ревмира Прядченко, гледайки безкрайна лента с двоични символи, летящи по масата, визуално - не само персонални компютри, но дори прости електронни калкулатори не съществуваха тогава - тя посочи желания канал, превърна двоичните символи в число и точно отчетени стойността на параметъра.

***

Един от асистентите на Сергей Леонидович леко се наведе към екрана на индикатора:
- Има телеметрия. Първият превключвател трябва да работи.
- Мирочка на място? – попита Бабакин.
- Разбира се. А сега да я попитаме какво вижда.
... Мирочка. Или, ако е напълно, - Ревмира Прядченко.
Родителите й измислиха такова име, комбинирайки две думи в него: „революция“ и „мир“. Имаше такава мода в миналите години. В групата на мениджърите Мира беше изключителна личност, която имаше феноменална способност да помни десетки операции, които трябваше да бъдат извършени от инструментите и системите на станцията според радиокоманди, дадени от Земята или от бордовия PES. Може би, като никой друг, тя веднага знаеше как да разбира и дешифрира телеметрични сигнали, понякога доста объркана от космическия дисонанс на радиосмущенията.
За Бога, тази нейна дарба можеше успешно да се конкурира с всеки автоматичен начин за обработка на информация. Неведнъж нашите мениджъри са недоумявали изтънчени колеги, заявявайки, че където информацията от ВЕНЕР се обработва от специалната система Мира-1.
- Как е - "Мира-1" ?! Няма такива машини. Компютър "Мир-1" е, а "Мира-1" ...
- Само това, че вие ​​имате "Мир", а ние имаме "Мира"!
И какви красиви стихове написа Мирочка ...
Бабакин взе микрофона.
- Мирочка! Добър ден. Е, какво имаш?
- Здравейте, Георги Николаевич! Тя позна Шефа по гласа му. - Докато не мога да кажа нищо. Телеметрията е пълен провал. Не могат да се избират опции.
Е, поне нещо...
- Сега ... чакай малко ... засега мога да кажа само едно нещо, но не мога да гарантирам ... тук ... ДНР не е нормално ...
Шефът свали ръката си с микрофона.
- DPR ... DPR ... Това налягане след редуктора ли е?
Те се движеха около масата. В същото време по лицата на управляващите се изписа известно объркване и загриженост.
Големият погледна първо Главния, после Азарх. Съществуват технически насоки, за да се вземат решения какво да се прави по-нататък в трудна среда, дали да се продължи сесията или да се даде команда за изключване?
Трудността беше, че на борда на станцията работеше програмно-времево устройство, което безпристрастно издаваше команди-сигнали в необходимата последователност, за да ориентира станцията и да включи коригиращия двигател. Това устройство работеше и той не знаеше, че някакъв вид DPR не е нормален ...
„До какво може да доведе... какво... какво?“ - шефът се замисли за секунда, - до повишен разход на газ, до прекомерна тяга на ориентиращите дюзи, нали? Станцията не може да се ориентира?
- Георги Николаевич, трябва да го разберем - каза един от мениджърите, без да крие вълнението си.
Шефът взе микрофона:
- Мирочка, какво има?
А неоновите цифри на хронометъра изщракаха секундите и минутите, които бяха станали някак много кратки.
- Разбирам, провалите са непрекъснати, докато не кажа нещо ново ...
- Да изключа станцията, да затворя? – Големият погледна въпросително Шефа.
- Отложи отстъплението. Не се безпокой. Пусни сесията.
Груб, рошав удар на далечния глас на станцията бие на индикатора. Е, защо, сякаш според закона на "мръсните неща", точно когато информацията беше необходима повече от всякога, тя не можеше да бъде "изловена" от мътността на повреди и намеси?
- Можем ли да го направим отново? Има ли достатъчно газ в системата за ориентация? – продължи разпита техническият ръководител. - Не, трябва да съберем работна група и внимателно да поставим всичко по рафтовете, в ред ...
- Да, какви "рафтове!" В крайни случаи сесията за корекция ще трябва да се повтори ...
- Истинско ли е? Достатъчно газ? Това изисква внимателно обмисляне. Георги Николаевич...
Високоговорителят на циркуляра изщрака и радостният глас на Мирочка, необичайно изпълнен със звънливи нотки и прекъсван от вълнение:
- Георги Николаевич! Дешифриран! Всичко е наред! ДНР е ОК! Глоба!
И веднага напрежението изчезна. А на часовника - 11 часа 03 минути. И това отне само 5 минути. Само пет минути...

Според мемоарите с това е свързана смъртта на Союз-11, спадът на налягането в който веднага е записан на записващите ленти, но те не са имали такъв талант да дешифрират в движение, да вдигнат тревога и да предупредят екипажа, преди да сами усетиха фаталния спад на налягането. За съжаление, разработването на автоматична система за получаване и дешифриране на телеметрия все още не е завършено.

При получаване на сателитен сигнал е неизбежно явление като ефекта на Доплер. На спектрограмата ще изглежда така:

Когато сателитът се приближи до приемната точка, честотата се увеличава и намалява, докато се отдалечава. Такива "чертежи" на спектрограмата ви позволяват точно да определите, че сигналът принадлежи на движещ се сателит, а не на наземен източник на смущения. Когато получавате телеметрия, трябва ръчно да регулирате честотата на сигнала. Възможно е автоматично регулиране на честотата и отново програмата Orbitron ще помогне за това, изчислявайки необходимата честота и контролирайки програмата SDRSharp или HDSDR.

Настройването на HDSDR е много по-лесно. В Orbitron, подобно на статията, инсталирайте драйвера MyDDE:

В HDSDR - Опции\DDE клиент.

Преди употреба синхронизираме часовника през интернет (с най-близкия NTP сървър). Приятен лов.

Доплер ефект преди 50 години

Ще цитирам още един мемоар:

Дистанционното управление свети с многоцветни светлини - сини и зелени импулси преминават през екраните на осцилоскопите.
- Тик-так, тик-так, като метроном, някое устройство щрака. Времето минава бавно. Очакване. Загрижени лица.
Тик-так, тик-так. Дълго, дълго време свети сигналът. Все пак трябва да пробяга 78 милиона километра. 4 минути 20 секунди ще бъдат изразходвани за това ... Да! Има!
***
На помощ идва физическият ефект на Доплер. Както знаете, колкото по-голяма е скоростта на апарата, излъчващ радиосигнали, толкова по-силно е изместването на честотата на този сигнал. Големината на преместването може да определи скоростта и стабилността на полета.
Вече е седем сутринта. Пред прозореца е светло. Броячите на системата за настройка на честотата, която постоянно пренастройва параметрите на приемната антена, така че да следи промяната в сигнала, която възниква поради увеличаване на скоростта, започват да се разделят, което означава, че привличането на Венера става по-силно. Скоростта се увеличава. Планетата е само на 15 хиляди километра.
Зумерът почти се задавя. Скоростта нараства бързо. Венера се приближава все повече и повече. В 07:25 ч. тръгна последната команда на Земята - за включване на времепрограмното устройство. Станцията вече е напълно независима.

Каква е тази система за настройка на честотата? Можете да си представите тази система и нейната сложност и размер, ако знаете, че тя се състои от много кварцови резонатори, различаващи се един от друг по честота от ЕДИН ХЕРЦ.

Системите за спътников контрол и наблюдение (SSU и K) са набор от радиотехнически средства за наблюдение и контрол на движението и режимите на работа на бордовото оборудване на спътници и други космически кораби. SU&K включва наземно и бордово радио оборудване.

Наземната част се състои от мрежа от командно-измервателни пунктове (CIP), координационно-изчислителен център (CCC) и централен контролен център (CCC), свързани помежду си с комуникационни линии и предаване на данни.

Мрежата от инструменти е необходима, първо, защото зоната на видимост на движещи се спътници от един инструмент, разположен на повърхността на Земята, е ограничен в пространството и времето, и второ, точността на определяне на параметрите на движението на изкуствен спътник от един инструмент е недостатъчна, колкото повече независими измервания ще бъдат извършени, толкова по-висока е точността. Непрекъснатото наблюдение на всеки сателит изисква използването на мрежа от няколко десетки инструмента (някои от тях могат да бъдат разположени на кораби, самолети и сателити).

Тъй като командите за управление и резултатите от измерванията трябва да се предават на големи разстояния, се използват различни методи за подобряване на устойчивостта на шум в комуникационните линии. Тези методи могат да бъдат разделени на 3 групи.

Първата група се състои от оперативни мерки, насочени към подобряване на показателите за качество на комуникационните канали, използвани за предаване на данни. Те включват: подобряване на характеристиките на канала; намаляване на броя на импулсния шум, възникващ в каналите, предотвратяване на прекъсвания и др.

Втората група включва мерки, насочени към повишаване на шумоустойчивостта на самите елементарни информационни сигнали, например, като:

Увеличаване на съотношението сигнал/шум чрез увеличаване на амплитудата на сигнала;

Прилагане на различни методи за натрупване и разнообразие на сигнали;

Използването на по-устойчив на шум тип модулация и по-модерни методи за демодулация и регистрация на елементарни сигнали (интегрирано приемане, синхронно откриване, използване на шумоподобни сигнали (NLS) и др.)

Някои от тези методи осигуряват повишаване на устойчивостта на шум към целия комплекс от смущения (например натрупване, преход към друг тип модулация, други към определени видове смущения. Например NPN и преплитането осигуряват защита срещу изблици на грешки, но не повишава устойчивостта на шум към независими грешки.

Третата група мерки за подобряване на надеждността на цифровата информация, предавана по комуникационни канали, включва различни методи, които използват информационния излишък на кодови символи, показващи предадените данни на входа и изхода на дискретен канал (шумоимунно кодиране, запитване и др. .). Изпълнението на тези методи изисква използването на специално оборудване:

Устройства за защита от грешки (RCD) - преобразуване на кодови символи на входа и изхода на комуникационния канал.

Според метода на въвеждане на съкращения има:

RCD с постоянно резервиране, които използват коригиращи кодове, които откриват и коригират грешки;

RCD с променливо резервиране, които използват обратна връзка на противоположния канал;

Комбинирани RCD, използващи обратна връзка в комбинация с код и индиректни методи за откриване и коригиране на грешки.

В RCD с променливо резервиране грешките се определят или чрез прилагане на коригиращи кодове, или чрез сравняване на кодовите символи, предавани и получавани по обратния канал. Коригиране на грешка възниква, когато се препредаде повредена или съмнителна кодова дума. При комбинираните RCD част от грешките или изтриванията се коригират поради постоянния излишък на кода, а другата част се открива и коригира само чрез повторно предаване.

Чрез коригиране на грешки в RCD с постоянно резервиране е възможно да се постигнат почти всички необходими стойности на надеждност на приемане, но в този случай коригиращият код трябва да има много дълги кодови блокове, което е свързано с пакетиране на грешки от реални канали.

RCD с обратна връзка и комбинирани RCD са получили най-широко приложение в системите за предаване на данни. Излишъкът в предния канал е относително малък, тъй като. използвани само за откриване на грешки или коригиране на грешки с ниска множественост. Когато се открият грешки, излишъкът се увеличава чрез повторно предаване на повредени блокове данни.

На практика, за откриване на грешки, цикличните кодове, за които са разработени международни и вътрешни стандарти, са намерили широко приложение. Най-широко използваният е цикличен код с генериращ полином. Този код е циклична версия на разширения код на Хеминг (добавена е обща проверка на паритета), неговата дължина и кодово разстояние д=4. Известно е, че способността за откриване на код се увеличава с увеличаване на кодовото разстояние. Следователно, на канали със средно и ниско качество, кодове с д>4, което при приблизително намаляване на максималната дължина на кодовата дума естествено води до увеличаване на броя на символите за проверка. Така разработеният стандарт препоръчва следния генериращ полином, който дефинира цикличен BCH код с минимално кодово разстояние от 6 и дължина не повече от битове. Широкото използване на циклични кодове (Hamming, BCH) за откриване на грешки до голяма степен се дължи на простотата на тяхното прилагане.

Всичко казано по-горе се отнася главно до използването на кодове за откриване на грешки. Известно е, че е възможно значително да се подобри производителността на метода за предаване на обратно извикване чрез въвеждане на корекция на грешки в него. Кодът в този случай се използва в режим на частична корекция на грешки и повторното запитване се извършва, ако е невъзможно да се декодира получената последователност.

В случаите, когато по една или друга причина е невъзможно да се създаде канал за обратна връзка или забавянето на повторна заявка е неприемливо, се използват еднопосочни системи за предаване на данни с коригиране на грешки чрез излишни кодове. Такава система по принцип може да осигури всяка необходима стойност на достоверност, но коригиращият код трябва да има много дълги кодови блокове. Това обстоятелство се дължи на факта, че грешките са пакетирани в реални канали и дължините на пакетите могат да достигнат големи стойности. За да се коригират такива пакети с грешки, е необходимо да има блокове със значително по-голяма дължина.

Понастоящем са известни голям брой кодове, които коригират пакети от грешки. Типичен подход е да разрешите този проблем с методи, които ви позволяват да коригирате дълги поредици от грешки, като не откривате някаква комбинация от случайни грешки. Това използва циклични кодове като пожарни кодове и декодери като декодера Meggit. Заедно с подходящо преплитане се използват блокови или конволюционни кодове за коригиране на случайни грешки. Освен това има методи, които ви позволяват да коригирате дълги пакети в изречението, че има достатъчно дълга зона без грешки между два пакета.

Съставът на апаратурата обикновено включва няколко командно-измервателни станции: приемна и предавателна. Това могат да бъдат мощни радари, предназначени да откриват и наблюдават „тихи“ сателити. В зависимост от използвания честотен диапазон, уредите могат да имат параболични и спирални антени, както и антенни системи, които образуват синфазна антенна решетка, за да формират необходимия модел на лъча.

Структурната диаграма на типично оборудване, състоящо се от една предавателна и няколко приемащи станции, е показана на фигура 4.7.

Високочестотното трептене, получено от всяка антена (A) след усилване в приемника (PR), влиза в оборудването за разделяне на канали (ARC), в което сигналите за тройни измервания (RSTI), радиотелеметрични измервания (RTI), телевизия (STV) ) и радиотелефонните комуникации (STF) са разделени. След обработката на тези сигнали информацията, съдържаща се в тях, постъпва или в компютърния комплекс (КМ), или директно в оборудването за показване и запис (АОРИ), откъдето се излъчва към контролната точка (КП).

На PU се формират команди за управление на движението на спътниците, които се предават чрез софтуерно-временно устройство (PTD) и оборудване за разделяне на канали (ARC) към съответния спътник в моментите на неговата радиовидимост от този инструмент (той също е възможност за прехвърляне към други инструменти, в зоната на видимост на които има спътници) .

Фигура 4.7 - Структурна диаграма на типичен инструмент

В допълнение, данните в цифровия компютър и AORI се предават чрез линия за предаване на данни (DLD) към координатния изчислителен център на SSU и K. За да се свърже работата на инструмента с единната система за време, той включва локална точка на тази система (MP), специално приемно устройство на което приема сигнали за време.

Блоковата схема на бордовото оборудване на сателита е показана на фигура 4.8.

Фигура 4.8 - Структурна схема на бордовото оборудване на спътника

Сателитното бордово оборудване съдържа приемно-предавателно устройство (П и ПР) и антенно устройство (АУ) с антенен превключвател (АП). AU може да се състои от няколко насочени и ненасочени антени.

Най-важният елемент от оборудването на AES е бордовият компютър, който получава както сигнали от оборудването за разделяне на канали (ARC) на системата за предаване на команди (CTC), така и от всички сензори на системата за телеметрична промяна (RTI). В бордовия компютър се формират команди за системата за измерване на траекторията (RSTI), системата RTI и системата за радиоуправление (SRU). Бордовите радиомаяци са част от системата за измерване на траекторията (RSTI), чиито сигнали се подават през бордовото оборудване за разделяне на канали (BRK) към бордови предаватели (P).

Времевата скала на сателитите и цялото наземно оборудване се координира с помощта на бордовия стандарт за време (BET), който периодично се проверява спрямо наземната система за универсално време.

На етапа на корекция на орбитата функциите на RSTI зависят от възприетия метод за управление на спътника. С коригиращия метод се изчисляват нови орбитални параметри и след това бордовите коригиращи двигатели се включват в очакваната времева точка; с метода на серво управление резултатите от измерванията на траекторията незабавно се използват за изчисляване на текущите отклонения на действителните координати на сателитът и неговата скорост (евентуално също ориентация) от необходимите и изчислените параметри се коригират през цялата маневра. Проследяващият контрол се използва, когато се изисква висока точност на маневриране.

Измерванията на траекторията използват същите методи за измерване на наклонения обхват, радиалната скорост и ъгловите координати, както се използват в радионавигационните системи (Раздел 2) или системите за контрол на движението (Раздел 3).

Основната характеристика на спътниковото бордово оборудване е комбинацията от радиотехнически системи с цел намаляване на масата му, намаляване на размерите, повишаване на надеждността и опростяване. Системите за измерване на траектория се комбинират с телевизионни и телеметрични системи, системи за радиоуправление с комуникационни системи и др. В същото време се налагат допълнителни ограничения върху избора на методи за модулация и кодиране в каналите на различни системи, които позволяват разделяне съответните информационни потоци.

Нека разгледаме структурата на съвременните бордови системи за радиотелеметрия и траекторни измервания и характеристиките на тяхната работа в комбинирани радиовръзки.

Блоковата схема на бордовото оборудване (RTI) е показана на фигура 4.9.

RTI е многоканална информационно-измервателна система, която включва голям брой източници на първична информация (OR) и съответния брой сензори - преобразуватели (D). Като такива сензори се използват различни преобразуватели на неелектрически величини в електрически величини (във форма, удобна за обработка и съхранение): например параметрични сензори, които включват резистивни, капацитивни, магнитно-еластични, електростатични и др. От резистивните преобразуватели, потенциометрични, тензометрични и термистори. С помощта на такива сензори е възможно да се измерват линейни и ъглови премествания, еластична деформация на различни елементи от сателитната структура, температура и др.

Фигура 4.9 - Структурна схема на бордовото оборудване на RTI

Използването на аналогово-цифрови преобразуватели (ADC) ви позволява незабавно да получите измерената информация в цифрова форма и да я изпратите на компютър или устройство с памет (памет). За защита на информацията от вътрешни смущения и повреди в UPI (устройство за първична обработка на информация) се извършва шумоустойчиво кодиране и се въвеждат осцилаторни сигнали (ICS) и времеви щампи от BEV за идентифициране на сигнала на всеки сензор.

За обмен на информация между елементите на системата RTI се използва единна шина за данни, която осигурява по-голяма гъвкавост на управление в рамките на системата и комбинираните системи. Като част от RTI се използва и бордово интерфейсно устройство (BUS), което осигурява сдвояването на всички RTI елементи по отношение на формати на данни, скорост на предаване, ред на свързване и т.н. BUS работи заедно с ARC, който генерира цифров сигнал за предавателя (P).

Комплексът за вътрешен контрол, чиято структура е показана на фигура 4.10, също използва обща шина за данни, компютър, памет и BEV.

Фигура 4.10 - Комплекс за вътрешен контрол

Бордовият комплекс за управление (ОКК) е част от автоматизираната система за управление на изкуствения спътник. В съответствие с компютърната програма BKU по команди от Земята управлява движението на спътника в орбита, превключва режимите на работа на бордовото оборудване, заменя повредени блокове и др. В автономен режим BCU контролира ориентацията на спътника и въз основа на сигналите от сензорите за ориентация (ОС) стабилизира позицията на спътника в пространството.

Полученият сигнал се усилва в приемника (PR), след демодулация груповият сигнал влиза в ACR, в който се разграничават сигналите: системата за управление на блоковете на оборудването (SUB), системите за разделяне и предаване на команди за управление на средствата за промяна на позицията на сателита (ARC SPK). На всяка инструкция се задава адрес, стойност и време за изпълнение; адресът показва обекта на управление: SP - средство за движение на спътници; SC - средство за коригиране на ориентацията на сателит и др.

Най-важните за сателита са командите за промяна на орбитата му; ориентация спрямо Земята или Слънцето и стабилизирането му спрямо тези посоки. Точността на ориентацията се определя от предназначението на сателита. За сателит с широко дъно грешката е 5 ÷ 7, с тясно дъно - 1 ÷ 3 градуса; в този случай потенциалната точност на помощните средства за ориентация може да бъде много висока (до части от дъгови секунди), например за междупланетни станции.

Високото качество на предаване на командна информация се постига чрез шумоимунно кодиране и обратна връзка: приемането на всяка команда се потвърждава през обратния канал на сателита - апаратура.

В радиоканала KIP - AES (Земя - AES) предаването на командна информация се комбинира със сигнали за управление на бордовото оборудване и сигнали за искане на телеметрична информация; в сателитно-земния радиоканал се комбинират: информационен канал, през който се предава телеметрична и търговска информация, канал за обратна връзка и канал за обратно измерване. За синхронизиране на сигнали в съвместно разположени радиосистеми се предават специални последователности за синхронизиране по един от радиоканалите, чиято форма зависи от използвания метод за разделяне на каналите.

За разделяне на канали може да се използва TDM с разделяне по време (TDM), разделяне на честотата (FCD), разделяне на кодове (CDC) и комбинирано разделяне на канали.

С QKD на всеки канал се присвоява времеви интервал, както е в случая с TDM, но сигналите на такива канали се предават във всяка последователност в честотната лента, разпределена за тях, поради факта, че всеки блок данни съдържа информация и адрес компоненти. Системите QDM имат по-висока устойчивост на шум, но тяхната честотна лента е по-малка, отколкото при TDM или FDM.

Като се вземе предвид многофункционалността на системите SSU и K и структурната хетерогенност на предаваните сигнали, сложни видове модулация PWM - FM, KIM - FM - FM, IM - FM - FM (с времево разделение на каналите - TRC) и AM - FM , FM - FM, FM - AM (с честотно разделяне на каналите - FDM).

Тъй като каналите на системата за командване и контрол се комбинират с търговски канали на сателитна комуникационна система или с канали за научна информация на сателитни системи за специални цели, същият честотен диапазон се използва като носители в радиоканалите: от стотици MHz до десетки GHz.

13.07.2018 г., петък, 17:50, московско време , Текст: Валерия Шмирова

Руски инженери и учени успешно изпробваха метода за управление на орбитални спътници чрез сателитната комуникационна система Globalstar. Тъй като можете да се свържете със системата чрез интернет, сателитите могат да се контролират от всяка точка на света.

Интернет сателитен контрол

Холдингът "Русские космические системы" на държавната корпорация "Роскосмос" разработи методика за управление на малки космически кораби през интернет, която авторите на проекта наричат ​​"уникална". Техниката е тествана на сателита TNS-0 No. 2, който в момента е в околоземна орбита. Припомняме, че това е първият руски наносателит, изстрелян в космоса.

На борда на TNS-0 № 2 е инсталиран модем на сателитната комуникационна система Globalstar, която осигурява предаване на данни в двете посоки. Чрез изпращане на команди към модема чрез Globalstar можете да контролирате сателита. Тъй като можете да се свържете със системата чрез интернет, в резултат на това TNS-0 № 2 може да се контролира от всяка точка на света, където има достъп до световната мрежа.

Управлението се осъществява чрез програмата "Virtual MCC", качена в облака. Много потребители могат да се свързват към програмата едновременно, което осигурява възможност за съвместно управление на сателита. В резултат на това, ако потребител навсякъде по света трябва да използва сателита в научни или технологични експерименти, достатъчно е да има достъп до интернет, за да се свърже с програмата. По същия начин можете да получите резултатите от експеримента от сателита. При този подход разходите ще бъдат минимални, смятат авторите на проекта.

Общо 3577 сесии са проведени чрез модема Globalstar във връзка с TNS-0 № 2, чиято обща продължителност е повече от 136 часа. Като резервен комуникационен канал е използвана VHF радиостанция, която също е налична на борда на спътника. Експериментът е проведен от учени и инженери от RKS, Института по приложна математика на Руската академия на науките. М. В. Келдиш и RSC Energia.

Наносателитът TNS-0 No2 тежи само 4 кг

Също така, автономна навигационна система, разработена в RKS, беше тествана на TNS-0 № 2. Чрез системата се осъществява високоточно насочване на VHF антените на МКЦ за връзка със спътника. Благодарение на това авторите на експеримента успяха да управляват устройството независимо от чужди системи като NORAD, която най-често се използва при работа със спътници от наноклас.

Постижения TNS-0 №2

TNS-0 № 2 беше изстрелян от МКС на 17 август 2017 г., за което двама космонавти трябваше да напуснат станцията в открития космос. Към днешна дата сателитът работи в орбита два пъти по-дълго от планирания си живот. Бордовите инструменти и батериите на сателита са в идеален ред. Всеки ден учените на Земята получават данни за неговата работа по време на поне 10 комуникационни сесии.

„Всички инструменти, използвани в него, вече са преминали летателна квалификация. Благодарение на това получихме доказани решения, въз основа на които ние, заедно с партньорите от RSC Energia и Института по приложна математика им. Келдиш, ще работим върху разработването на универсална вътрешна наносателитна платформа“, каза главният дизайнер на TNS-0 № 2 Олег Панцирни.

Сателитът е създаден по концепцията "сателит-инструмент", тоест той е построен, тестван и пуснат в експлоатация като завършен апарат. В резултат на това той се оказа малък по размер, около 4 кг, и по-евтин от пълноразмерните сателити, а разработката беше завършена по-бързо, казват авторите на проекта. Сателитът може да бъде оборудван с полезен товар до 6 кг, както и с модули с двигатели, слънчеви панели или трансивъри, като по този начин се разширява неговата функционалност.

Като се има предвид сегашното състояние на атмосферата, балистиците обещават, че спътникът ще издържи до 2021 г., след което ще изгори в плътните слоеве на атмосферата. Предвижда се софтуерът му да бъде модифициран по такъв начин, че автономният полет да може да продължи до 30 дни. По време на работата на спътника учените очакват да определят екстремното време на работа на оборудването в космоса, което в бъдеще ще позволи използването на наносателити в орбита по-дълго.

Сателитите са уникална характеристика на Juggernaut, която няма аналози в други браузър игри. Това са спътници, които играчите могат да призоват по време на битка, печелейки неоспоримо предимство пред врага.

Отваря се сателитното менюкогато щракнете върху иконата с изображението на сателита, който се намира вдясно от горната лента на играта:

Всички сателити, достъпни за играча, също се показват там. всеки играчът можеедновременно призовете до пет другари. Някой от тях по желание може да се преименува.

Първият спътник ще бъдевойнстващ AmazonНиво 15 на име Ариана. В бъдеще ще се появят нови спътници с различни нива и сила. Техните способности също ще се различават, както и цената за повикване в битка. Цената за повикване на спътник зависи от разликата в нивата между играча и спътника. При еднакви нива, цената за призоваване на Amazon е 25 злато. Ако сателитът е много по-нисък от играча по ниво, цената на неговото призоваване намалява, ако сателитът е по-висок от играча, тя се увеличава.

Участвайте в битки срещу чудовища, спътникът придобива опит, в битки срещу играчи - опит и героизъм, размерът на който зависи от щетите, нанесени от спътника. Една от основните характеристики на сателитите е, че играчът може да присвои техния героизъм и опит. С помощта на плъзгачите можете да регулирате колко опит или героизъм ще получи спътникът за своите действия и каква част от тях ще отидат при играча.

Като се използва специални артефактимога нарастваобщ много опит и героизъмполучени от сателита.

Освен артефакти спътникът може да носи бижута(две обеци, два пръстена, амулет) и специална броня когато спътникът достигне 18-то, 23-то, 28-мо, 33-то, 38-мо и 43-то ниво.

С всяко ниво спътникът получава определено количество разпределителни точки, който могат да инвестират в развитиетова или онова сателитни характеристики. Всеки атрибут има собствена цена за надграждане. За да увеличите силата с една точка, трябва да похарчите 4 точки за разпределение, единица за жизненост изисква 5 точки, а класовите характеристики - по 6 точки.

Така всеки може направете вашия спътник подходящ спътник. Играчът ще може да преразпределя характеристиките по всяко време, като щракне върху бутона "Нулиране". За всяко нулиране на статистика се начислява такса.

Придружителите също имат рангова система. Системата за постигане на рангове е подобна на същата система за играчите: след натрупване на определено количество героизъм, спътникът получава определен ранг. Всеки ранг предоставя на спътника достъп до нови способности, които го овластяват. Налични ранговеза сателит независимо от тованеговият ниво. Така че Amazon от ниво 15 може да има най-високия възможен ранг.

След като достигне определен ранг и свързана способност, последователят ще има определен шанс да използва тази способност в битка. Колкото по-висок ранг- по-съществената полза е способността на сателита. При високи рангове спътникът ще може да прави укрепващи магии на членовете на групата и да ги лекува.

Да извика другарнеобходимо за борба кликнете върхурелевантни бутона, разположен над панела за фантомни повиквания. В този случай сателитът ще влезе в битката и в края на битката играчът ще бъде таксуван с общата цена на призоваването на всички сателити, участващи в тази битка.

Всеки сателит има енергия. Тази енергия се изразходва, когато спътник е призован в битка. Ако няма достатъчно енергия за обаждане, тогава ще трябва да платите злато за обаждане на спътник. Количеството енергия или цената на разговора може да се види, като задържите мишката върху иконата на придружител. Имайте предвид, че в PVP битки и случаи спътниците могат да бъдат призовани само за злато и спътниците не могат да се използват на бойните полета.

Все повече и повече нови спътници ще се появяват в Juggernaut, всеки от които ще има своя собствена история, индивидуален характер и уникални способности. Побързайте да попълните личната си армия с красиви воиникоето ще ви помогне да спечелите нови победи!

Утре целият свят отбелязва Деня на космонавтиката. На 12 април 1961 г. Съветският съюз за първи път в историята изстрелва пилотиран космически кораб с Юрий Гагарин. Днес ще покажем как вторият казахстански телекомуникационен сателит KazSat-2 (KazSat-2) беше изстрелян от космодрума Байконур в края на 2011 г. с помощта на ракетата носител Протон-М. Как е изведен апаратът в орбита, в какво състояние е, как и откъде се управлява? Научаваме за това в този фоторепортаж.

1. 12 юли 2011 г. Най-тежката руска космическа ракета "Протон-М" с казахстанския комуникационен спътник №2 и американския SES-3 (ОС-2) се извежда на изходна позиция. Протон-М се изстрелва само от космодрума Байконур. Именно тук съществува необходимата инфраструктура за обслужване на тази най-сложна ракетно-космическа система. Руската страна, а именно производителят на апарата Космически център Хруничев, гарантира, че KazSat-2 ще издържи поне 12 години.

След подписването на споразумението за създаването на спътника проектът е преразглеждан няколко пъти, а самото изстрелване е отлагано поне три пъти. В резултат KazSat-2 получи принципно нова елементна база и нов алгоритъм за управление. Но най-важното е, че спътникът беше оборудван с най-новите и много надеждни навигационни инструменти, произведени от френския концерн ASTRIUM.

Това е жироскопичен векторен измервател на ъглова скорост и астро сензори. С помощта на астро сензори спътникът се ориентира в пространството по звездите. Именно повредата на навигационното оборудване доведе до факта, че първият KazSat всъщност беше изгубен през 2008 г., което почти предизвика международен скандал.

2. Пътят на ракетата със свързаните към нея системи за захранване и контрол на температурата на челната част, където са разположени горната степен и спътниците „Бриз-М“, отнема около 3 часа. Скоростта на движение на специалния влак е 5-7 километра в час, влакът се обслужва от екип от специално обучени машинисти.

Друга група служители по сигурността на космодрума инспектират железопътните линии. Най-малкото неизчислено натоварване може да повреди ракетата. За разлика от своя предшественик, KazSat стана по-енергийно интензивен.

Броят на предавателите е увеличен на 16. В KazSate-1 те бяха 12. А общата мощност на транспондерите беше увеличена до 4 и половина киловата. Това ще ви позволи да изпомпвате порядък повече от всички видове данни. Всички тези промени бяха отразени в цената на устройството. Тя възлиза на 115 милиона долара. Първото устройство струва на Казахстан 65 милиона.

3. Жителите на местната степ спокойно наблюдават всичко, което се случва. кораби на пустинята)

4. Размерът и възможностите на тази ракета са наистина невероятни. Дължината му е 58,2 метра, теглото в напълнено състояние е 705 тона. В началото тягата на 6 двигателя на първата степен на ракетата е около 1 000 тона. Това дава възможност за изстрелване на обекти с тегло до 25 тона в еталонна околоземна орбита и до 5 тона във висока геостационарна (30 хил. км от повърхността на Земята). Следователно Proton-M е незаменим, когато става въпрос за изстрелване на телекомуникационни спътници.

Просто няма два еднакви космически кораба, защото всеки космически кораб е напълно нова технология. За кратък период се случва да се наложи да смените напълно нови елементи. „KazSate-2“ приложи онези нови напреднали технологии, които вече съществуваха по това време. Доставиха част от оборудването европейско производство, в частта, където имахме повреди на KazSat-1. Мисля, че оборудването, с което разполагаме в момента на KazSat-2, трябва да покаже добри резултати. Има доста добра летателна история.

5. В момента на космодрума има 4 стартови площадки за ракетата носител "Протон". Само 3 от тях обаче, на обекти No81 и No200, са в изправност. Преди това само военните се занимаваха с изстрелването на тази ракета поради факта, че работата с токсично гориво изискваше строго ръководство на командването. Днес комплексът е демилитаризиран, въпреки че в бойните екипи има много бивши военни, които са свалили пагоните си.

Орбиталната позиция на втория "КазСат" стана много по-удобна за работа. Това е 86 градуса и половина източна дължина. Зоната на покритие включва цялата територия на Казахстан, част от Централна Азия и Русия.

6. Залезите на космодрума Байконур са изключително технологични! Масивна структура точно вдясно от центъра на снимката е Proton-M със свързана към него ферма за поддръжка. От момента на отвеждането на ракетата до стартовата площадка на площадка № 200 и до момента на изстрелването минават 4 дни. През цялото това време се извършваше подготовката и тестването на системите „Протон-М“. Приблизително 12 часа преди старта се провежда заседание на държавната комисия, която дава разрешение за зареждане на ракетата с гориво. Зареждането започва 6 часа преди старта. От този момент нататък всички операции стават необратими.

7. Каква е ползата от това страната ни да има собствен комуникационен сателит? На първо място, това е решение на проблема с информационната поддръжка на Казахстан. Вашият спътник ще помогне за разширяване на обхвата на информационните услуги за цялото население на страната. Това е услуга за електронно правителство, интернет, мобилни комуникации. Най-важното е, че казахстанският сателит ще ни позволи частично да откажем услугите на чуждестранни телекомуникационни компании, които предоставят релейни услуги на нашия оператор. Става дума за десетки милиони долари, които вече ще отидат не в чужбина, а в бюджета на страната.

Виктор Лефтер, президент на Републиканския център за космически комуникации:

Казахстан има доста голяма територия в сравнение с други страни. И ние трябва да разберем, че няма да можем да предоставяме комуникационни услуги, които са ограничени чрез кабелни и други системи до всяко населено място, до всяко селско училище. Космическият кораб решава този проблем. Почти целият район е затворен. Освен това не само територията на Казахстан, но и част от територията на съседни държави. А сателитът е стабилна комуникационна способност

8. Различни модификации на ракетата носител Proton са в експлоатация от 1967 г. Негов главен дизайнер беше академик Владимир Челомей и неговото конструкторско бюро (понастоящем конструкторско бюро „Салют“, клон на ГКНПЦ на М. В. Хруничев). Смело можем да кажем, че всички впечатляващи съветски проекти за усвояване на околоземното пространство и изследване на обекти в Слънчевата система не биха били осъществими без тази ракета. Освен това Proton се отличава с много висока надеждност за оборудване от това ниво: за целия период на експлоатацията му са извършени 370 изстрелвания, от които 44 са неуспешни.

9. Единственият и основен недостатък на "Протон" са изключително токсичните компоненти на горивото: асиметричен диметилхидразин (UDMH), или както се нарича още "хептил" и азотен тетроксид ("амил"). На местата, където падна първият етап (това са територии в близост до град Джезказган), се получава замърсяване на околната среда, което изисква скъпоструващи операции за почистването му.

Ситуацията беше сериозно влошена в началото на 2000-те години, когато се случиха три последователни аварии на ракети-носители. Това предизвика крайно недоволство у властите на Казахстан, които поискаха големи компенсации от руската страна. От 2001 г. старите модификации на ракетата-носител са заменени от модернизирания Протон-М. Има цифрова система за управление, както и система за обезвъздушаване на неизгорели остатъци от гориво в горните слоеве на йоносферата.

По този начин беше възможно значително да се намалят щетите за околната среда. Освен това е разработен, но все още остава на хартия, проект за екологична ракета-носител „Ангара“, която използва като горивни компоненти керосин и кислород и която постепенно трябва да замени „Протон-М“. Между другото ракетният комплекс Ангара в Байконур ще се нарича Байтерек (на казахски Топол).

10. Надеждността на ракетата е това, което привлича американците по това време. През 90-те години е създадено съвместното предприятие ILS, което позиционира ракетата на американския пазар на телекомуникационни системи. Днес повечето граждански комуникационни сателити на САЩ се изстрелват от Proton-M от космодрум в казахстанската степ. Американският SES-3 (собственост на SES WORLD SKIES), който се намира в главата на ракетата заедно с казахстанския KazSat-2, е един от многото изстреляни от Байконур.

11. Освен руското и американското знаме, ракетата носи казахстанското знаме и емблемата на Републиканския център за космически комуникации, организацията, която днес притежава и управлява сателита.

12. 16 юли 2011 г., 5 часа 16 минути и 10 секунди сутринта. Кулминационен момент. За щастие всичко минава добре.

13. 3 месеца след старта. Младите специалисти са Бекболот Азаев, водещият инженер на отдела за сателитно управление, както и неговите колеги, инженерите Римма Кожевникова и Асълбек Абдрахманов. Тези момчета управляват KazSat-2.

14. Акмолинска област. Малкият и до 2006 г. незабележим регионален център Аккол стана широко известен преди 5 години, когато тук беше построен първият в страната ЦКЦ - центърът за управление на полетите на орбитални спътници. Октомври тук е студен, ветровит и дъждовен, но точно сега идва най-горещото време за онези хора, които трябва да дадат на спътника KazSat-2 статут на пълноправен и важен сегмент от телекомуникационната инфраструктура на Казахстан.

15. След загубата на първия сателит през 2008 г. Центърът за космически комуникации Akkol претърпя сериозна модернизация. Позволява ви да контролирате две устройства едновременно.

Бауржан Кудабаев, вицепрезидент на Републиканския център за космически комуникации:

Инсталиран е специален софтуер, доставено е ново оборудване. Пред вас стои командно-измервателна система. Това е доставката на американската компания Vertex, както беше на KazSat-1, но нова модификация, подобрена версия. Приложени са разработките на компанията "Русские космические системы". Тези. това са всички днешни разработки. Нови програми, елементна база на оборудването. Всичко това подобрява работата с нашите космически кораби.

16. Дархан Марал, началник на центъра за управление на полетите на работното място. През 2011 г. в Центъра дойдоха млади специалисти, завършили руски и казахстански университети. Те вече са обучени да работят и според ръководството на РЦКС проблеми с кадровото попълване няма. През 2008 г. ситуацията беше много по-лоша. След загубата на първия спътник значителна част от високообразованите хора напуснаха центъра.

17. Октомври 2011 г. беше още един връх в работата по казахстанския сателит. Приключиха летателно-проектните му изпитания и започнаха т.нар. Тези. беше като изпит за производителя за функционалността на сателита. Всичко стана по следния начин. В KazSat-2 беше вдигнат телевизионен сигнал.

Тогава няколко групи специалисти отидоха в различни региони на Казахстан и измериха параметрите на този сигнал, т.е. колко добре сигналът се предава от сателита. Нямаше коментари и в крайна сметка специална комисия прие акт за предаване на спътника на казахстанската страна. От този момент казахстански специалисти работят с апарата.

18. До края на ноември 2011 г. голяма група руски специалисти работиха в космическия център Аккол. Те представляваха подизпълнители по проекта KazSat-2. Това са водещите компании в руската космическа индустрия: Център им. Хруничев, който проектира и построи спътника, конструкторското бюро на Марс (което е специализирано в навигацията на орбитални сателити), както и руската корпорация за космически системи, която разработва софтуер.

Цялата система е разделена на два компонента. Това всъщност е самият сателит и инфраструктурата за наземно управление. Според технологията изпълнителят трябва първо да демонстрира работоспособността на системата - това е инсталирането на оборудването, неговото отстраняване на грешки и демонстрация на функционалност. След всички процедури - обучение на казахстански специалисти.

19. Центърът за космически комуникации в Аккол е едно от малкото места в нашата страна, където е създадена благоприятна електромагнитна среда. На много десетки километри тук няма източници на радиация. Те могат да се намесват и пречат на сателитния контрол. 10 големи параболични антени са насочени към небето в една точка. Там, на голямо разстояние от повърхността на Земята - повече от 36 000 километра - виси малък изкуствен обект - казахстанският комуникационен спътник "KazSat-2".

Повечето съвременни комуникационни сателити са геостационарни. Тези. тяхната орбита е изградена по такъв начин, че сякаш се движи над една географска точка и въртенето на Земята практически не оказва влияние върху тази стабилна позиция. Това позволява използването на бордовия ретранслатор за изпомпване на големи количества информация, за уверено получаване на тази информация в зоната на покритие на Земята.

20. Още една любопитна подробност. Според международните правила допустимото отклонение на спътника от позицията може да бъде максимум половин градус. За специалистите от МКЦ поддържането на уреда в зададените параметри е ювелирна работа, изискваща най-висока квалификация на балистични специалисти. В центъра ще работят 69 души, от които 36 технически специалисти.

21. Това е основният контролен панел. На стената има голям монитор, където тече цялата телеметрия, на полукръгла маса има няколко компютъра, телефони. Всичко изглежда много просто...

23. Виктор Лефтер, президент на Републиканския център за космически комуникации:
- Ще разширим казахстанската флотилия до 3, 4, а може би дори до 5 сателита. Тези. за да има постоянна подмяна на устройства, да има резерв и за да не изпитват толкова спешна нужда нашите оператори да използват продукти от други държави. За да можем да бъдем осигурени с нашите резерви.”

24. В момента сателитният контрол се поддържа от Москва, където е кръстен Космическият център. Хруничев. Републиканският център за космически комуникации обаче възнамерява да запази полет от Казахстан. За целта в момента се изгражда втори МКЦ. Той ще се намира на 30 километра северно от Алмати.

25. Националната космическа агенция на Казахстан планира да изстреля третия сателит KazSat-3 през 2013 г. Договорът за разработването и производството му е подписан през 2011 г. във Франция, на авиокосмическото изложение в Льо Бурже. Сателитът за Казахстан се изгражда от НПО на името на академик Решетнев, което се намира в руския град Красноярск.

26. Операторски интерфейс на контролния отдел. Ето как изглежда той сега.

Във видеото можете да видите как е изстрелян този сателит.

Оригинал взет от тук

Прочетете и нашата общност във VKontakte, където има огромен избор от видеоклипове по темата "как се прави" и във Facebook.