Systém se týká telemetrie, sledování a řízení družic a zejména družic používaných v globálním měřítku mobilní systémy připojení, aplikovaná celulární technologie. EFEKT: poskytování telemetrie, sledování a řízení (TTC) satelitů systému pro satelitní celulární komunikační systémy využívající jeden předplatitelský hlasový/datový komunikační kanál pro přenos dat TTC na satelit a přes jeden satelit na druhý satelit. Za tímto účelem poskytuje přijímač globálního určování polohy (GPS) na palubě každého satelitu signály řízení polohy do palubního satelitního řídicího subsystému a přijímač polohy hlásí aktuální informace pozemní stanici prostřednictvím mobilního předplatitelského datového kanálu. 2 s a 17 z.p.f-ly, 3 nemocní.
Vynález se týká telemetrie, sledování a řízení satelitů a zejména satelitů používaných v globálních mobilních komunikačních systémech využívajících celulární technologii. V moderních kosmických lodích nebo satelitech pro satelitní systémy používá se transpondér TTC, který je pro takové satelity oddělený od hlasového/datového komunikačního systému uživatele. Tyto transpondéry TTC primárně vydávají řídicí příkazy zasílané do kosmické lodi z pevné pozemní stanice. Telemetrické a sledovací informace také přicházejí z kosmické lodi na pozemní stanici prostřednictvím transpondéru TTC. Taková komunikace tedy vyžaduje obousměrnou komunikaci transpondéru mezi každým satelitem a pozemní stanicí. Telemetrická data přicházející z družice informují provozovatele sítě o poloze a stavu družice. Telemetrická data mohou například obsahovat informace o zbývající pohonné látce hnacích raket, takže lze provést odhad životnosti satelitu. Kromě toho jsou kritické napětí a proud monitorovány jako telemetrická data, což umožňuje operátorovi určit, zda satelitní obvody fungují správně či nikoli. Informace o sledování obsahují krátkodobá data, která umožňují určit polohu satelitu. Přesněji řečeno, tento satelitní systém používá TTC transpondér na palubě satelitu k odeslání tónového signálu dolů do základnové stanice, aby poskytl dynamický rozsah a nominální rozsah satelitu. Z těchto informací může operátor pozemní stanice vypočítat výšku a sklon dráhy družice. Tónový signál lze modulovat pro zajištění vyššího stupně přesnosti při určování dynamického rozsahu a jmenovitého rozsahu. Pozemní stanice vydává řídicí příkazy v reakci na sledování nebo telemetrická data do satelitu, které lze použít k úpravě oběžné dráhy satelitu zapnutím motoru satelitu. Kromě toho mohou být vydány další nezávislé řídicí příkazy pro přeprogramování provozu satelitu při řízení dalších funkcí satelitu. Informace TTC jsou kódovány hlavně proto, aby se eliminovalo nežádoucí rušení signálů jiných operátorů. Ve známých systémech bylo obecně možné vyměňovat TTC informace se satelitem pouze tehdy, když je satelit v přímé viditelnosti z pevné pozemní stanice. Také známé TTC komunikace probíhaly mezi konkrétní pevnou pozemskou stanicí a jejím satelitem a neposkytovaly například spojení s jinými satelity. Transpondérové spoje TTC, které jsou oddělené od hlasových/datových kanálů, se v současnosti používají ve stovkách satelitů. Používají se především samostatné transpondéry, takže jimi zpracovávané informace jsou převážně jiného původu než informace v komunikačních kanálech uživatele. Přesněji, informace TTC mohou být převážně v digitální formě, zatímco hlasová/datová komunikace v některých známých satelitních systémech je v analogové formě, která vyžaduje veškerou dostupnou uživatelskou šířku pásma hlasového/datového kanálu. Kromě toho je přenosová rychlost pro signály TTC obecně mnohem nižší než u uživatelských dat. Bohužel použití dřívějších systémů majících samostatné transpondéry pro vysílání TTC dat vede k některým problémům. Tyto známé systémy nejsou schopny mobilního TTC provozu. Dokonce i v konstelacích satelitů, když jsou hlasové/datové kanály propojeny mezi různými satelity, jako je např. mobilní práce TTC, selhává kvůli nekorelaci TTC respondérů. Mobilní operace TTC jsou úspěšné při odstraňování problémů nebo v situacích, kdy musí být operátor systému na kterémkoli z různých míst. Každý satelit má také pouze jeden transpondér TTC. která má tendenci vysoká cena, protože je nezbytné, aby takový transpondér umožňoval spolehlivé řízení satelitu příslušnou pozemní stanicí. Tyto transpondéry navíc využívají elektrickou energii odvozenou z palubního systému výroby energie, který obvykle využívá solární články a baterie. Také v důsledku použití samostatných transpondérů TTC se nežádoucím způsobem zvyšuje hmotnost známých satelitních systémů a zvyšují se náklady na výrobu, testování a vypouštění takových satelitů na oběžnou dráhu. Podstata vynálezu
V souladu s tím je cílem předkládaného vynálezu poskytnout systém TTC, který používá hlasový/datový kanál pro přenos dat TTC, a proto nevyžaduje transpondér oddělený od zařízení pro datové/hlasové spojení předplatitele. Dalším cílem je vytvořit systém TTC, který je vhodný pro družice používané v globálních misích mobilních buněk. V jednom provedení vynálezu je řídicí systém zahrnut v satelitním komunikačním systému, který má alespoň jeden satelit s transceiverem poskytujícím množství komunikačních kanálů pro navázání komunikace mezi množstvím účastníků. Řídicí systém zahrnuje satelitní subsystém na palubě každého satelitu a pozemní stanici. Satelitní subsystém řídí funkce satelitu. Jeden z komunikačních kanálů předplatitele je připojen k pozemní stanici a k satelitnímu řídicímu subsystému pro vytvoření TTC spojení, takže příkazy mohou být přenášeny do satelitního řídicího subsystému, který reaguje řízením dané satelitní funkce. Řídicí systém také obsahuje senzorový blok na palubě satelitu pro měření specifikovaných režimů na satelitu a pro zajištění přenosu telemetrických dat přes komunikační kanál účastníka do pozemní stanice. Kromě toho může řídicí systém také zahrnovat přijímač polohy na palubě satelitu pro sledování a poskytování aktuálních satelitních dat. Aktuální data jsou přiváděna přes komunikační kanál předplatitele, takže aktuální data jsou posílána ze satelitu do pozemní stanice. Aktuální data mohou být také přiváděna do satelitního řídicího subsystému, aby bylo zajištěno automatické palubní řízení kurzu satelitu. Na obr. 1 je znázorněn síťový vzor generovaný jedinou družicí ve vícesatelitovém síťovém komunikačním systému. 2 ukazuje přeslech mezi pozemní řídicí stanicí a množstvím satelitů, obr. 3 ukazuje blokové schéma elektronický systém pro pozemní řídicí stanici a satelit. Satelit 10 obsahuje množinu kombinací vysílač-přijímač uživatelských dat, dále označovaných jako vysílače/přijímače, solární přijímače 12, vysílací antény 14 a přijímací antény 16. Vysílače vysílačů/přijímačů používají jednotlivé vysílací antény 14 k současnému vyzařování množiny pohyblivých buněk tvořících vzor 18 na části zemského povrchu. Každá jednotlivá buňka, jako je buňka 20 v diagramu 18, také obsahuje vzdušný prostor nad Zemí a může být charakterizována jako kuželovitá buňka. Systémový operátor pozemní stanice 22, ačkoliv je mobilní, je obecně považován za pevný bod na Zemi vzhledem k rychle se pohybujícímu satelitu 10, který se může pohybovat rychlostí 17 000 mil za hodinu. Buňky jsou vždy v pohybu, protože se nepřetržitě pohybuje satelit 10. To je na rozdíl od pozemních mobilních celulárních systémů, ve kterých jsou buňky obecně považovány za pevné a mobilní účastník se pohybuje buňkami. Jak se buňka pohybuje směrem k účastníkovi, musí přepínač buňky "přenést" spojení účastníka do sousední buňky. Jestliže se všechny satelity pohybují ve stejném směru a mají v podstatě paralelní nízké polární dráhy, lze sousední buňkový vzor a/nebo sousední buňku předpovědět přepínačem buněk s vysokým stupněm přesnosti. K provádění přepínání lze použít informace o amplitudě nebo binární chybové informace. Každý satelitní diagram celulárního systému může používat více shluků čtyř buněk. Jeden shluk obsahuje buňky 24, 26, 20 a 28, kde buňky pracují na frekvencích s hodnotami označenými A, B, C a D. Devět takových uzlů je znázorněno na obrázku 1 a tvoří diagram 18. Opakovaným použitím frekvencí A, B, C a D dělí množství spektra, které by bylo potřeba k propojení s diagramem 18, přibližně devíti. Jeden z transceiverů satelitu 10 může například používat vzestupnou frekvenci 1,5 gigahertz (GHz) až 1,52 GHz a vzestupnou frekvenci 1,6 až 1,62 GHz. Každý vzor 18 buněk může být nastaven na průměr 250 námořních mil a zpracování úplného vzoru buněk systému satelitní sítě může trvat 610 sekund. Buněčné frekvenční spektrum může být vybráno tak, jak je navrženo standardy publikovanými Electronic Industries Association (EIA) pro kódování pozemních buněk. Předplatitelské komunikační kanály používají digitální technologii k přenosu hlasových a/nebo faktických informací od jednoho předplatitele k druhému. Podle popsaného příkladného provedení vysílá řídicí stanice 22 umístěná na frekvenci "A" buňka 24 TTC informace do satelitu 10 pomocí jednoho ze spotřebitelských kanálů hlasové/datové buňky namísto samostatného TTC transceiveru. Každý z těchto propojených účastnických kanálů je jediná hlasová/datová linka, identifikovaná cestou nebo telefonním číslem. Tyto kanály obvykle začínají a končí na povrchu Země. Avšak při použití jako TTC může být zakončením kanálu a přijímačem "volání" satelit 10. Každý satelit v uzlu přijímá jediné číslo (tj. telefonní číslo). Pozemní stanice 22 může komunikovat přímo s jakýmkoliv satelitem, na který se dívá, generováním adresy satelitu. Podobně má pozemní stanice 22 také jedinou adresu. Pokud se satelit 10 pohybuje ve směru šipky 30 tak, že se buňka 26 posune jako další nad operátor 22, buňka "A" 24 přejde do buňky "B" 26, která později "přejde do" buňky "D" 32, např. Pokud dojde k výpadku buňky 26, TTC komunikace bude pouze dočasně přerušena a ne zcela přerušena, jak je tomu u známých systémů, které mají pouze jeden TTC transpondér na satelit. Proto buněčný systém znázorněný na OBR. 1, poskytuje vysoký stupeň spolehlivost pro výměnu TTC díky redundanci transceiverů poskytujících každou buňku. Jak je znázorněno na OBR. 2, pozemní stanice 50 může poskytovat TTC informace družici 52 přímé viditelnosti přes účastnický kanál 51. Satelit 52 přijímá a vysílá TTC ze stanice 50 společně s předplatitelskými multiplexními datovými kanály, jako například od předplatitele 53 přes kanál 55. Buňkový přepínač rozpozná identifikátor satelitu nebo adresu pro satelit 52 stejným způsobem, jakým síť rozpoznává pozemní označení. Také, pokud je nutné předat TTC data jinému satelitu 54, který není v přímé viditelnosti stanice 50, pak mohou být tato data poslána do satelitu 52 a poté přenesena přes spoj 56 do satelitu 54. Podobná opatření mohou být provedena pro všechna připojení k síti a data TTC ke každému satelitu a z každého satelitu v síti. Je-li potřeba nahlásit stav družice 58 a data přijímače polohy pozemní řídící stanici 50, vygeneruje volací signál a předá data na lince 60 pomocí jediného čísla pro družici 52. Informace TTC je pak vyslán na Zemi na kanálu 51 do řídící stanice 50. Typicky jsou družice typu 52, 54 a 58 dotazovány na data TTC a družice jsou generovány a odesílány přes jiné družice závažné události ovlivňující zdraví jakéhokoli daného satelitu, v případě potřeby do řídicí stanice. Systém tedy umožňuje nepřetržitý přenos dat TTC do a z řídicí stanice 50, i když řídicí stanice 50 není v linii dohledu satelitu při komunikaci. Na obr. 3 jsou bloková schémata pozemní stanice 100 a satelitu 102. Pozemní stanice 100 může být buď pevná stálá stanice nebo mobilní předplatitel pomocí počítače s modemem komunikovat přes standardní telefon . Kodér 103 poskytuje "adresový" signál do vysílače 105. Linka 104 vysílače a přijímače přenáší signály z vysílače 105 řídící stanice 100 do anténního subsystému 106 satelitu 102. Přijímač 108 satelitu 102 je propojen mezi anténním subsystémem 106 a demodulátorem/demultiplexorem systému. Směrovač 112 je zapojen mezi výstup systému 100 a vstup multiplexeru/modulátoru 114. Směrovač 112 také zpracovává adresy všech příchozích dat a odesílá vhodně adresovaná data do jiných satelitů, například přes multiplexor/modulátor 114, který je rovněž Směrovač 112 zakóduje příslušné adresy do signálů, které mají jiné cíle než satelit 102. Směrovač 112 třídí jakékoli zprávy pro satelit 102, které jsou označeny jejich kódem adresy. Přijímač 118 polohy globálního instalačního satelitu (GPS) je připojen ke směrovači 112 prostřednictvím vodiče 120 a k satelitnímu subsystému 122 prostřednictvím vodiče 124. Směrovač 112 je připojen k satelitnímu řídicímu subsystému 122 prostřednictvím vodiče 126 a senzorový subsystém 128 přes vodič 130. Satelitní subsystém 122 přes vodič 122 dešifruje příkazové zprávy ze směrovače 112 do satelitu 102 a způsobí provedení určitých akcí. Senzorový subsystém 128 poskytuje telemetrická data směrovači 112. Přijímač 118 polohy globálního polohového systému (GPS) přijímá informace z existujících satelitů (GPS) známým způsobem a určuje přesnou polohu satelitu 102 v prostoru. Z této informace jsou odvozeny orbitální prostorové vektory. Přijímač 118 polohy také určuje polohu satelitu 102 vzhledem ke konstelaci GPS. Tyto informace jsou porovnávány s informacemi o cílové poloze uloženými ve směrovači 112. Chybové signály jsou generovány přijímačem 118 polohy GPS a odesílány do satelitního řídicího subsystému 122 pro automatickou korekci kurzu. Chybový signál se používá v satelitním řídicím subsystému 122 pro řízení malých raket, které hrají roli "směrování". Satelit 102 proto používá informace GPS k řízení svého vlastního kurzu, nejen k přijímání řízení kurzu ze stanice 100. Toto palubní ovládání umožňuje umístění a monitorování satelitu 102 v rozmezí několika metrů. GPS přijímač 118 polohy také generuje prostorové vektory do routeru 112 a senzorový subsystém 128 poskytuje další telemetrické informace přes drát 130 do routeru 112, který tvoří zprávy, které jsou přiváděny přes drát 132 do multiplexeru/modulátoru 114 a přes drát 134, vysílač 136 a vodič 138 - pro přenos anténním subsystémem 106. Tyto zprávy jsou pak přenášeny přes spoj 140 do přijímače 108 pozemní stanice 100. Alternativně, když je nutné komunikovat s jinou řídící stanicí na jiném satelitním spoji, jsou zprávy sestavené směrovačem 112 posílány přes dvoucestný transceiverový subsystém 116. tímto způsobem může každý satelit "znat " svou polohu a také polohu svých sousedů v souhvězdí. K těmto aktuálním informacím má neustálý přístup i pozemní operátor. Na rozdíl od známých systémů, které neobsahují přijímače polohy GPS, se sledování nebo aktuální informace pro satelit 102 vypočítávají na palubě satelitu 102. Satelit 102 nemusí mít trvalé korekce trajektorie z pozemní stanice 100. Informace o řízení trajektorie jsou však poskytovány z pozemní stanice 100 v případě potřeby. Signál GPS je digitální signál, který je kompatibilní s digitálními mobilními linkami nebo kanály používanými pro pozemní komunikaci mezi účastníky. Palubní snímání digitálního formátu GPS signál umožňuje vkládání následujících informací do kanálů běžně používaných pro přenos hlasových a/nebo faktických informací. Systém má mnoho výhod oproti známým systémům, které používají samostatný TTC transpondér v každém satelitu. Konkrétně, pokud transpondér ve známém systému selže, satelit se stane nepoužitelným. Jinak, protože pozemní stanice 22 na obrázku 1, například, může používat jakýkoli z transceiverů spojených se satelitem 10, i když jeden z těchto transceiverů selže, stále existuje 35 dalších, se kterými může stanice 22 komunikovat. TTC se satelitem 10. přidání, jak je znázorněno na OBR. 2, i když veškerá komunikace mezi satelitem a Zemí určitého satelitu, například 58, selže, pozemní stanice 50 bude schopna komunikovat s tímto satelitem pomocí obousměrné komunikace, například 60 přes jiný satelit, například 52. Systém podle vynálezu tedy poskytuje spolehlivé TTC spojení.
Systém TTC také může být v neustálé komunikaci s konkrétním satelitem prostřednictvím obousměrné komunikace, spíše než čekat na přímku viditelnosti, jako v některých známých systémech TTC. Známé systémy TTC vyžadují, aby pozemní stanice byla pevná, zatímco pro tento systém lze použít mobilní pozemní řídící stanice. Mobilní pozemská stanice má přiřazenu jedinou adresu nebo telefonní číslo a polohu pozemské stanice lze monitorovat stejným způsobem, jako jsou účastníci monitorováni ze satelitů konstelací buňkových družic. Tento sledovací systém využívá přijímač GPS na palubě satelitu k zajištění sledování a sledování na palubě, nejen ovládání pozemního sledování. Tyto informace o digitálním sledování jsou okamžitě vloženy do digitálního mobilního kanálu předplatitele.
NÁROK
1. Řídicí systém pro satelitní komunikační systém mající alespoň jeden satelit s přijímači a vysílači, které vytvářejí množství předplatitelských komunikačních kanálů pro navázání komunikace mezi množstvím předplatitelů, obsahující satelitní řídící subsystém na palubě satelitu pro řízení funkcí satelit, pozemní řídící stanice, komunikace první linie připojená k satelitnímu řídícímu subsystému a pozemní řídící stanice pro spojení pozemní řídící stanice se satelitním řídícím subsystémem, vyznačující se tím, že spojení zajišťující komunikaci je navázáno prostřednictvím jedné z účastnických komunikací kanálů, zatímco specifikovaný jeden z předplatitelských komunikačních kanálů se používá k vysílání příkazů do satelitu, řídicí subsystém kombinovaný s množstvím předplatitelských komunikačních kanálů, přičemž satelit obsahuje množství vysílačů a přijímačů pro promítání množství sousedních buněk do Země a satelitní řídicí subsystém jsou citlivé na příkazy Dám pozemní řídící stanici umožnit ovládání těchto příkazů zvolenou funkcí satelitu. 2. Řídící systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že první komunikační linka obsahuje vysílač pozemní řídící stanice a kódovací prostředek připojený k vysílači pozemní řídící stanice pro kódování daného adresového kódu satelitu v příkazech pro satelit a satelit. obsahuje demodulátor / demultiplexer propojený se satelitním přijímačem a router pro rozpoznání a reakci na daný adresní kód satelitu pro vydávání příkazů a připojený k subsystému ovládání satelitu a demodulátor / demultiplexer pro připojení subsystému ovládání satelitu k demodulátoru / demultiplexeru se schopností přijímat příkazy ze satelitního řídícího subsystému z pozemní řídící stanice. 3. Řídicí systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že družice obsahuje senzorový subsystém pro měření daného režimu na družici a vydávání telemetrických dat, druhou komunikační linku pro připojení senzorového subsystému k určenému jednomu z předplatitelských komunikačních kanálů. pro přenos telemetrických dat z družice do pozemní řídící stanice. 4. Řídicí systém podle nároku 3, vyznačující se tím, že druhá komunikační linka obsahuje router připojený k senzorovému subsystému a router kóduje telemetrická data s adresovým kódem odpovídajícím pozemní řídicí stanici a vysílá kódovaná telemetrická data. prostřednictvím satelitního vysílače přes určený jeden z předplatitelských komunikačních kanálů. 5. Řídicí systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že družice obsahuje přijímač polohy pro sledování a vydávání aktuálních družicových dat, druhou komunikační linku pro vydávání aktuálních družicových dat přes specifikovaný jeden z předplatitelských komunikačních kanálů ze družice do družice. pozemní řídící stanice. 6. Řídicí systém podle nároku 5, vyznačující se tím, že druhá komunikační linka obsahuje router připojený k přijímači polohy a router kóduje specifikovaná telemetrická data s adresovým kódem odpovídajícím pozemní řídící stanici a připojený k vysílači. který je součástí satelitu, a vysílač zajišťuje přenos aktuálních dat do pozemní řídící stanice prostřednictvím specifikovaného jednoho z předplatitelských komunikačních kanálů. 7. Řídicí systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že pozemní řídicí stanice je mobilní. 8. Řídicí systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že satelitní komunikační systém obsahuje množství satelitů a každý satelit obsahuje subsystém transceiveru, ve kterém jsou satelity spojeny obousměrnou komunikací prostřednictvím subsystémů transceiveru tak, že vytvářejí předplatitelské komunikační kanály mezi sebou a umožňují pozemním řídícím stanicím posílat příkazy přes jeden z předplatitelských komunikačních kanálů do jednoho z množství satelitů přes další z množství satelitů, které s ním mají obousměrnou komunikaci. 9. Řídicí systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že satelitní komunikační systém dále obsahuje přepínač buňky připojený k první komunikační lince pro odesílání množství předplatitelských zpráv přes specifikované předplatitelské komunikační kanály. 10. Řídicí systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že satelit dále obsahuje množství vysílačů a přijímačů pro promítání množství sousedních buněk, které se pohybují ve spojení se satelitem vzhledem k povrchu Země, a každý z vysílačů a přijímače mají schopnost vysílat a přijímat na jedné z buněk prostřednictvím jednoho z účastnických komunikačních kanálů a multiplexor/modulátor pro přepínání komunikace s pozemní řídicí stanicí mezi vysílači a přijímači spojenými s každou z buněk, aby bylo zajištěno nepřetržité vydávání příkazů k satelitu alespoň po určitou dobu, kdy je satelit v přímé viditelnosti pozemní řídící stanice. 11. Telemetrický, sledovací a řídicí systém pro satelitní buňkové komunikační systémy, mající množství satelitů, z nichž každý má vysílače a přijímače, které vytvářejí množství předplatitelských komunikačních kanálů pro navázání komunikace mezi množstvím předplatitelů, obsahující na každém satelitu družicový řídicí subsystém pro řízení funkcí této družice, poziční přijímač pro určování polohy této družice, pozemní řídicí stanici a první komunikační linku připojenou k družicovému řídicímu subsystému, poziční přijímač a pozemní řídicí stanici, vyznačující se tím, že komunikační spojení je vytvořeno prostřednictvím jednoho z předplatitelských komunikačních kanálů, zatímco řízení pozemní stanice používá specifikovaný jeden z předplatitelských komunikačních kanálů pro vysílání příkazů do satelitního řídícího subsystému a přijímání dat z přijímače polohy. 12. Telemetrický, sledovací a řídicí systém podle nároku 11, vyznačující se tím, že obsahuje směrovač připojený k přijímači polohy a satelitnímu řídicímu subsystému pro připojení přijímače polohy k družicovému řídicímu subsystému a poziční přijímač je konfigurován tak, aby vydávat signály pro řízení směru družici řídicí subsystém pro řízení směru družice a subsystém řízení družice reaguje na příkazy z pozemní řídicí stanice, aby umožnil řízení těchto příkazů vybranou funkcí družice. 13. Telemetrický, sledovací a řídicí systém podle nároku 11, vyznačující se tím, že první komunikační linka obsahuje vysílač pozemní řídící stanice, kódovací prostředek spojený s vysílačem pozemní řídící stanice pro kódování daného adresového kódu v příkazech. u satelitu každý satelit obsahuje demodulátor / demultiplexer připojený k satelitnímu přijímači a router pro rozpoznání a reakci na daný adresový kód pro vydávání příkazů, připojený jak k subsystému ovládání satelitu, tak k demodulátoru / demultiplexoru pro připojení ovládání satelitu subsystému k satelitnímu přijímači se schopností přijímat příkazy z družicového řídicího subsystému z pozemních řídicích stanic. 14. Telemetrický, sledovací a řídicí systém podle nároku 11, vyznačující se tím, že na každém satelitu obsahuje senzorový subsystém pro měření daného režimu na satelitu a vydávání telemetrických dat, přičemž senzorový subsystém je připojen k routeru připojenému k vysílači. a první komunikační linku pro spojení senzorového subsystému s pozemní řídící stanicí přes specifikovaný jeden z předplatitelských komunikačních kanálů s možností posílání telemetrických dat ze satelitu do pozemní řídící stanice. 15. Telemetrický, sledovací a řídicí systém podle nároku 14, vyznačující se tím, že obsahuje směrovač připojený k senzorovému subsystému pro kódování uvedených telemetrických dat s kódem adresy odpovídajícím pozemní řídící stanici. 16. Telemetrický, sledovací a řídicí systém podle nároku 11, vyznačující se tím, že pozemní řídicí stanice je mobilní. 17. Telemetrický, sledovací a řídicí systém podle nároku 11, vyznačující se tím, že satelitní komunikační systém obsahuje množství satelitů, z nichž každý obsahuje subsystém transceiveru, a satelity jsou spojeny obousměrnou komunikací prostřednictvím subsystémů transceiveru, takže že vytvářejí předplatitelské komunikační kanály mezi sebou a umožňují pozemní řídící stanici posílat příkazy přes specifikovaný jeden z předplatitelských komunikačních kanálů do jednoho z množství satelitů přes další z množství satelitů, které s ním mají obousměrnou komunikaci. 18. Telemetrický, sledovací a řídicí systém podle nároku 11, vyznačující se tím, že družicový komunikační systém dále obsahuje celulární přepínač připojený k první komunikační lince pro posílání množství předplatitelských zpráv přes specifikované předplatitelské komunikační kanály. 19. Telemetrický, sledovací a řídicí systém podle nároku 11, vyznačující se tím, že satelitní komunikační systém dále obsahuje množství vysílačů a přijímačů pro promítání množství sousedních buněk, které se pohybují ve spojení se satelitem vzhledem k povrchu Země. každý z vysílačů a přijímačů je vyroben s možností vysílání a příjmu do jedné z buněk prostřednictvím jednoho z účastnických komunikačních kanálů a multiplexeru / modulátoru pro přepínání komunikace s pozemní řídicí stanicí mezi vysílačem a přijímačem spojeným s každým z buňky s možností nepřetržitého vydávání povelů družici alespoň po stanovenou dobu, kdy je družice v přímé viditelnosti pozemní řídící stanice.Zítra celý svět slaví Den kosmonautiky. 12. dubna 1961 Sovětský svaz Poprvé v historii vypustil na palubu pilotovanou kosmickou loď, kterou byl Jurij Gagarin. Dnes si ukážeme, jak byla koncem roku 2011 z kosmodromu Bajkonur vypuštěna druhá kazašská telekomunikační družice KazSat-2 (KazSat-2) pomocí nosné rakety Proton-M. Jak bylo zařízení vypuštěno na oběžnou dráhu, v jakém je stavu, jak a odkud je ovládáno? Dozvíme se o tom v této fotoeseji.
1. 12. července 2011. Nejtěžší ruská vesmírná raketa „Proton-M“ s kazašskou komunikační družicí č. 2 a americkou SES-3 (OS-2) se vyjímá na startovní pozici. Proton-M startuje pouze z kosmodromu Bajkonur. Právě zde existuje nezbytná infrastruktura pro obsluhu tohoto nejsložitějšího raketového a vesmírného systému. Ruská strana, konkrétně výrobce zařízení, Chruničev Space Center, garantuje, že KazSat-2 vydrží minimálně 12 let.
Od podpisu smlouvy o vytvoření družice byl projekt několikrát revidován a samotný start byl minimálně třikrát odložen. Výsledkem je, že KazSat-2 obdržel zásadně novou základnu prvků a nový řídicí algoritmus. Ale co je nejdůležitější, družice byla vybavena nejnovějšími a velmi spolehlivými navigačními přístroji vyráběnými francouzským koncernem ASTRIUM.
Jedná se o gyroskopický vektorový měřič úhlové rychlosti a astro senzory. S pomocí astro senzorů se satelit orientuje v prostoru podle hvězd. Právě selhání navigačního zařízení vedlo k tomu, že se první KazSat v roce 2008 skutečně ztratil, což málem vyvolalo mezinárodní skandál.
2. Dráha rakety s připojeným napájením a systémy regulace teploty pro hlavovou část, kde je umístěn horní stupeň Breeze-M a satelity, trvá asi 3 hodiny. Rychlost pohybu zvláštního vlaku je 5-7 kilometrů za hodinu, vlak obsluhuje tým speciálně vyškolených strojvedoucích.
Další skupina bezpečnostních pracovníků kosmodromu kontroluje železniční tratě. Sebemenší nevypočítané zatížení může raketu poškodit. Na rozdíl od svého předchůdce je KazSat energeticky náročnější.
Počet vysílačů se zvýšil na 16. Na KazSate-1 jich bylo 12. A celkový výkon transpondérů byl zvýšen na 4 a půl kilowattu. To vám umožní čerpat řádově více všech druhů dat. Všechny tyto změny se odrazily v ceně zařízení. Stálo to 115 milionů dolarů. První zařízení stálo Kazachstán 65 milionů.
3. Obyvatelé zdejší stepi v klidu sledují vše, co se děje. lodě pouště)
4. Velikost a možnosti této rakety jsou opravdu úžasné. Jeho délka je 58,2 metru, hmotnost v naplněném stavu je 705 tun. Při startu je tah 6 motorů prvního stupně nosné rakety asi 1 tisíc tun. To umožňuje vypouštět objekty o hmotnosti až 25 tun na referenční blízkozemní oběžnou dráhu a až 5 tun na vysokou geostacionární (30 tisíc km od povrchu Země). Proton-M je nepostradatelný, pokud jde o vypouštění telekomunikačních satelitů.
Jednoduše neexistují dvě identické kosmické lodě, protože každá kosmická loď je zcela novou technologií. Během krátké doby se stane, že musíte změnit zcela nové prvky. „KazSate-2“ použil nové pokročilé technologie, které již v té době existovaly. Část zařízení evropské výroby byla dodána v části, kde jsme měli poruchy na KazSat-1. Myslím, že zařízení, které v současné době máme na KazSat-2, by mělo vykazovat dobré výsledky. Má poměrně dobrou letovou historii.
5. Na kosmodromu jsou aktuálně 4 startovací místa pro nosnou raketu Proton. Pouze 3 z nich, na lokalitách č. 81 a č. 200, jsou v provozuschopném stavu. Dříve se do odpalování této rakety zapojovala pouze armáda, protože vyžadovala práci s toxickým palivem tvrdý příkaz průvodci. Dnes je areál demilitarizován, i když v bojových posádkách je spousta bývalých vojáků, kteří si sundali ramenní popruhy.
Orbitální pozice druhého "KazSat" se stala mnohem pohodlnější pro práci. Toto je 86 a půl stupně východní délky. Oblast pokrytí zahrnuje celé území Kazachstánu, část Střední Asie a Rusko.
6. Západy slunce na kosmodromu Bajkonur jsou výjimečně technologické! Mohutná konstrukce napravo od středu obrázku je Proton-M s připojenou farmou údržby. Od okamžiku vzletu rakety na místo startu č. 200 a do okamžiku startu uplynou 4 dny. Po celou dobu probíhala příprava a testování systémů Proton-M. Přibližně 12 hodin před startem se koná zasedání státní komise, která dává povolení k doplňování paliva do rakety. Tankování začíná 6 hodin před startem. Od tohoto okamžiku jsou všechny operace nevratné.
7. V čem je výhoda naší země mít vlastní komunikační satelit? Na prvním místě je řešení problémů. informační podpora Kazachstán. Váš satelit pomůže rozšířit nabídku informačních služeb pro celou populaci země. Jedná se o službu elektronické veřejné správy, internet, mobilní komunikace. A co je nejdůležitější, kazašský satelit nám umožní částečně odmítnout služby zahraničních telekomunikačních společností, které našemu operátorovi poskytují retranslační služby. Bavíme se o desítkách milionů dolarů, které nyní půjdou nikoli do zahraničí, ale do rozpočtu země.
Victor Lefter, prezident Republikánského centra pro vesmírné komunikace:
Kazachstán má ve srovnání s jinými zeměmi poměrně velké území. A musíme pochopit, že nebudeme schopni poskytovat komunikační služby, které jsou omezeny kabelovými a jinými systémy, do každé lokality, do každé venkovské školy. Kosmická loď tento problém řeší. Téměř celý areál je uzavřen. Navíc nejen území Kazachstánu, ale i část území sousedních států. A satelit je stabilní komunikační schopností
8. Od roku 1967 jsou v provozu různé modifikace nosné rakety Proton. Jeho hlavním designérem byl akademik Vladimir Chelomey a jeho konstrukční kancelář (v současnosti Saljut Design Bureau, pobočka M.V. Khrunichev GKNPTs). Můžeme s jistotou říci, že všechny působivé sovětské projekty rozvoje blízkozemského prostoru a studia objektů ve sluneční soustavě by bez této rakety nebyly uskutečnitelné. Kromě toho se Proton vyznačuje velmi vysokou spolehlivostí zařízení této úrovně: za celou dobu svého provozu bylo provedeno 370 startů, z nichž 44 bylo neúspěšných.
9. Jedinou a hlavní nevýhodou „Protonu“ jsou extrémně toxické složky paliva: asymetrický dimethylhydrazin (UDMH), nebo jak se také nazývá „heptyl“ a oxid dusnatý („amyl“). V místech, kde spadl první stupeň (jedná se o území poblíž města Džezkazgan), dochází ke znečištění životní prostředí což vyžaduje nákladné čištění.
Situace se vážně zhoršila na počátku roku 2000, kdy došlo ke třem nehodám nosných raket za sebou. To vyvolalo extrémní nespokojenost s úřady Kazachstánu, které požadovaly velké kompenzace od ruské strany. Od roku 2001 byly staré modifikace nosné rakety nahrazeny modernizovaným Protonem-M. Stojí digitální systém ovládání a také systém pro vypouštění nespálených zbytků paliva v horních vrstvách ionosféry.
Podařilo se tak výrazně snížit škody na životním prostředí. Kromě toho byl vypracován projekt, který zatím zůstává na papíře, na ekologickou nosnou raketu Angara, která jako složky paliva využívá petrolej a kyslík a která by měla postupně nahradit Proton-M. Mimochodem, komplex nosných raket Angara na Bajkonuru se bude jmenovat Baiterek (Topol v Kazachstánu).
10. Právě spolehlivost rakety přitahovala tehdejší Američany. V 90. letech vznikl společný podnik ILS, který umístil raketu na americký trh telekomunikačních systémů. Dnes většinu amerických civilních komunikačních satelitů vypouští Proton-M z kosmodromu v kazašské stepi. Americký SES-3 (vlastněný společností SES WORLD SKIES), který je umístěn v hlavě rakety spolu s kazašským KazSat-2, je jedním z mnoha startů z Bajkonuru.
11. Kromě ruské a americké vlajky nese raketa kazašskou vlajku a znak Republikánského centra pro vesmírné komunikace, organizace, která dnes družici vlastní a provozuje.
12. 16. července 2011, 5 hodin 16 minut a 10 sekund ráno. Vrcholný okamžik. Naštěstí vše dobře dopadne.
13. 3 měsíce po spuštění. Mladými specialisty jsou Bekbolot Azaev, vedoucí inženýr oddělení satelitního řízení, a také jeho kolegové, inženýři Rimma Kozhevnikova a Asylbek Abdrakhmanov. Tihle chlapi řídí KazSat-2.
14. Oblast Akmola. Malé a do roku 2006 nevýrazné regionální centrum Akkol se do povědomí veřejnosti dostalo před 5 lety, kdy zde bylo vybudováno první MCC v zemi - centrum pro řízení letů orbitálních družic. Říjen je zde chladný, větrný a deštivý, ale právě teď přichází nejteplejší období pro ty lidi, kteří by měli satelitu KazSat-2 dát status plnohodnotného a důležitého segmentu kazašské telekomunikační infrastruktury.
15. Po ztrátě prvního satelitu v roce 2008 prošlo vesmírné komunikační centrum Akkol zásadní modernizací. Umožňuje ovládat dvě zařízení najednou.
Baurzhan Kudabaev, viceprezident Republikánského centra pro kosmické komunikace:
Speciální software bylo dodáno nové vybavení. Než se postavíte povel-měřicí systém. Jedná se o dodávku americké firmy Vertex, jak tomu bylo u KazSat-1, ale o novou úpravu, vylepšenou verzi. Byly použity vývoj společnosti "Russian Space Systems". Tito. to všechno je dnešní vývoj. Nové programy, základna prvků výbavy. To vše zlepšuje práci s naší kosmickou lodí.
16. Darkhan Maral, vedoucí střediska řízení letu na pracovišti. V roce 2011 přišli do Centra mladí odborníci, absolventi ruských a kazašských univerzit. Už jsou zaučení do práce a podle vedení RCKS nejsou problémy s doplňováním personálu. V roce 2008 byla situace mnohem horší. Po ztrátě prvního satelitu odešla z centra významná část vysoce vzdělaných lidí.
17. říjen 2011 byl dalším vrcholem v práci na kazašském satelitu. Byly dokončeny jeho letové konstrukční zkoušky a začaly tzv. zkušební zkoušky. Tito. bylo to jako zkouška pro výrobce na funkčnost satelitu. Vše se odehrálo následovně. Na KazSat-2 byl zvýšen televizní signál.
Poté se několik skupin specialistů vydalo do různých oblastí Kazachstánu a měřilo parametry tohoto signálu, tzn. jak dobře je signál předán satelitem. Žádné připomínky nebyly a nakonec zvláštní komise přijala zákon o předání satelitu kazašské straně. Od té chvíle obsluhují přístroj kazašští specialisté.
18. Do konce listopadu 2011 pracovala ve vesmírném středisku Akkol velká skupina ruští specialisté. Zastupovali subdodavatele v rámci projektu KazSat-2. Toto jsou přední společnosti v ruském kosmickém průmyslu: Center im. Khrunichev, který navrhl a postavil satelit, Mars Design Bureau (který se specializuje na navigaci satelitů na oběžné dráze), stejně jako Russian Space Systems Corporation, která vyvíjí software.
Celý systém je rozdělen na dvě složky. Jedná se ve skutečnosti o samotný satelit a pozemní řídicí infrastrukturu. Podle technologie musí zhotovitel nejprve prokázat provozuschopnost systému – jedná se o instalaci zařízení, jeho odladění, předvedení funkčnost. Po všech procedurách - školení kazašských specialistů.
19. Vesmírné komunikační centrum v Akkolu je jedním z mála míst v naší zemi, kde se vyvinulo příznivé elektromagnetické prostředí. V okolí mnoha desítek kilometrů nejsou žádné zdroje záření. Mohou rušit a rušit ovládání satelitu. 10 velkých parabolických antén je nasměrováno k obloze v jednom jediném bodě. Tam dál velká vzdálenost Z povrchu Země - více než 36 tisíc kilometrů - visí malý umělý objekt - kazašský komunikační satelit "KazSat-2".
Většina moderních komunikačních satelitů je geostacionární. Tito. jejich dráha je postavena tak, že se jakoby vznáší nad jedním geografickým bodem a rotace Země nemá na tuto stabilní polohu prakticky žádný vliv. To umožňuje použití palubního opakovače k čerpání velkého množství informací, abyste je mohli s jistotou přijímat v oblasti pokrytí na Zemi.
20. Další kuriózní detail. Podle mezinárodních pravidel může být přípustná odchylka družice od bodu stání maximálně půl stupně. Pro specialisty MCC – mějte zařízení uvnitř dané parametry- klenotnické práce, vyžadující nejvyšší kvalifikaci balistických specialistů. Centrum zaměstná 69 lidí, z toho 36 technických specialistů.
21. Toto je hlavní ovládací panel. Na stěně je velký monitor, kam proudí veškerá telemetrie, na půlkruhovém stole je několik počítačů, telefonů. Vše se zdá být velmi jednoduché...
23. Victor Lefter, prezident Republikánského centra pro vesmírné komunikace:
- Rozšíříme kazašskou flotilu na 3, 4 a možná dokonce až na 5 satelitů. Tito. aby docházelo k neustálé obměně přístrojů, byla tam rezerva a aby naši operátoři nepociťovali tak naléhavou potřebu používat produkty z jiných států. Aby nám mohly být poskytnuty naše rezervy.“
24. V současné době je satelitní řízení zálohováno z Moskvy, kde je pojmenováno vesmírné středisko. Chruničev. Republikánské centrum pro vesmírné komunikace si však hodlá rezervovat let z Kazachstánu. Za tímto účelem se v současné době buduje druhý MCC. Bude se nacházet 30 kilometrů severně od Almaty.
25. Národní kosmická agentura Kazachstánu plánuje v roce 2013 vypustit třetí satelit KazSat-3. Smlouva na jeho vývoj a výrobu byla podepsána v roce 2011 ve Francii na leteckém veletrhu v Le Bourget. Satelit pro Kazachstán staví NPO pojmenovaná po akademikovi Rešetněvovi, který se nachází v ruském městě Krasnojarsk.
26. Operátorské rozhraní řídicího oddělení. Takhle teď vypadá.
Na videu můžete vidět, jak byla tato družice vypuštěna.
Originál převzat odtud
Přečtěte si naši komunitu také na VKontakte, kde je obrovský výběr videí na téma „jak se to dělá“ a na Facebooku.
Družicové systémy velení a řízení (SSU a K) jsou kombinací rádia technické prostředkyřízení a řízení pohybu a způsobů provozu palubního vybavení družic a jiných kosmických lodí. SU&K zahrnuje pozemní a vzdušné rádiové zařízení.
Pozemní část tvoří síť velitelských a měřících stanovišť (CIP), koordinačního a výpočetního centra (CCC) a centrálního řídicího centra (CCC), vzájemně propojených komunikačními linkami a přenosem dat.
Přístrojová síť je nezbytná za prvé proto, že zóna viditelnosti pohybujících se družic z jednoho přístrojového vybavení umístěného na povrchu Země je prostorově a časově omezená a za druhé je přesnost určení parametrů pohybu umělé družice z jednoho přístrojového vybavení omezená. nedostatečné, čím více nezávislých měření bude provedeno, tím vyšší bude přesnost. Nepřetržité sledování každého satelitu vyžaduje použití sítě několika desítek přístrojů (některé z nich mohou být umístěny na lodích, letadlech a satelitech).
Protože řídicí příkazy a výsledky měření musí být přenášeny na velké vzdálenosti, používají se komunikační linky různé metody zlepšit odolnost proti hluku. Tyto metody lze rozdělit do 3 skupin.
První skupinu tvoří provozní opatření zaměřená na zlepšení ukazatelů kvality komunikačních kanálů používaných pro přenos dat. Mezi ně patří: zlepšení charakteristik kanálu; snížení počtu impulzních šumů vyskytujících se v kanálech, zabránění přerušení atd.
Do druhé skupiny patří opatření zaměřená na zvýšení šumové odolnosti samotných elementárních datových signálů, např.
Zvýšení odstupu signálu od šumu zvýšením amplitudy signálu;
Aplikace různých metod akumulace a diverzity signálů;
Využití šumově odolnějšího typu modulace a pokročilejších metod demodulace a registrace elementárních signálů (integrovaný příjem, synchronní detekce, použití šumových signálů (NLS) atd.)
Některé z těchto metod poskytují zvýšení odolnosti proti šumu vůči celému komplexu rušení (například akumulaci, přepnutí na jiný typ modulace, jiné na určité typy rušení. Například NPN a prokládání poskytují ochranu proti shlukům chyb, ale nezvyšuje odolnost proti šumu vůči nezávislým chybám.
Třetí skupina opatření ke zlepšení spolehlivosti digitálních informací přenášených komunikačními kanály zahrnuje různé metody, které využívají informační redundanci kódových symbolů, které zobrazují přenášená data na vstupu a výstupu. diskrétní kanál(protihlukové kódování, dotazování atd.). Implementace těchto metod vyžaduje použití speciálního vybavení:
Error protection devices (RCD) - převod kódových symbolů na vstupu a výstupu komunikačního kanálu.
Podle způsobu zavedení redundance existují:
RCD s trvalou redundancí, které používají opravné kódy, které detekují a opravují chyby;
RCD s proměnnou redundancí, které využívají zpětnou vazbu na opačném kanálu;
Kombinované RCD využívající zpětnou vazbu v kombinaci s kódem a nepřímými metodami pro detekci a opravu chyb.
V RCD s proměnnou redundancí jsou chyby určovány buď aplikací opravných kódů nebo porovnáním kódových symbolů vysílaných a přijatých přes zpětný kanál. K opravě chyb dochází při opětovném přenosu poškozeného nebo pochybného kódového slova. U kombinovaných RCD je část chyb nebo výmazů opravena kvůli neustálé redundanci kódu a druhá část je detekována a opravena pouze opakovaným přenosem.
Opravou chyb v RCD s konstantní redundancí je možné dosáhnout téměř jakýchkoli požadovaných hodnot spolehlivosti příjmu, avšak v tomto případě musí mít opravný kód velmi dlouhé kódové bloky, což je spojeno s chybovou paketizací z reálných kanálů.
Nejširší uplatnění v systémech přenosu dat získaly proudové chrániče se zpětnou vazbou a kombinované proudové chrániče. Redundance v dopředném kanálu je relativně malá, protože. používá se pouze pro detekci chyb nebo opravu chyb s nízkou násobností. Když jsou zjištěny chyby, redundance se zvyšuje opakovaným přenosem poškozených datových bloků.
V praxi se široce využívá detekce chyb cyklické kódy pro které byly vyvinuty mezinárodní i domácí normy. Nejrozšířenější cyklický kód s generujícím polynomem Tento kód je cyklickou verzí Hammingova rozšířeného při (doplněno obecná kontrola parita), její délka a kódová vzdálenost d=4. Je známo, že detekční schopnost kódu se zvyšuje s rostoucí kódovou vzdáleností. Proto na kanálech střední a nízké kvality jsou kódy s d>4, což při přibližném snížení maximální délky kódového slova přirozeně vede ke zvýšení počtu kontrolních symbolů. Takto vyvinutý standard doporučuje následující generátorový polynom , který definuje cyklický BCH kód s minimální kódovou vzdáleností 6 a délkou ne více než bitů. Široké použití cyklických kódů (Hamming, BCH) pro detekci chyb je z velké části způsobeno jednoduchostí jejich implementace.
Vše výše řečené se týkalo především použití kódů pro detekci chyb. Je známo, že je možné výrazně zlepšit výkon metody přenosu zpětného volání zavedením korekce chyb do ní. Kód je v tomto případě použit v režimu částečné opravy chyb a opětovný dotaz se provede, pokud není možné dekódovat přijatou sekvenci.
V případech, kdy z toho či onoho důvodu není možné vytvořit kanál zpětná vazba nebo je zpoždění zpětného volání nepřijatelné, používají se jednosměrné systémy přenosu dat s opravou chyb pomocí redundantních kódů. Takový systém v zásadě může poskytnout jakoukoli požadovanou hodnotu spolehlivosti, avšak opravný kód musí mít velmi dlouhé kódové bloky. Tato okolnost je způsobena skutečností, že chyby jsou paketizovány v reálných kanálech a délky paketů mohou dosahovat velkých hodnot. Pro opravu takových chybových paketů je nutné mít bloky podstatně větší délky.
V současné době je známo velké množství kódů, které opravují pakety chyb. Typickým přístupem je řešení tohoto problému metodami, které umožňují opravit dlouhé shluky chyb tím, že nezjistí nějakou kombinaci náhodných chyb. To používá cyklické kódy, jako jsou kódy Fire a dekodéry, jako je dekodér Meggit. Spolu s vhodným prokládáním se k opravě náhodných chyb používají blokové nebo konvoluční kódy. Navíc existují metody, které umožňují opravit dlouhé pakety ve větě, že mezi dvěma pakety je dostatečně dlouhá bezchybná zóna.
Složení přístrojového vybavení obvykle zahrnuje několik velitelských a měřicích stanic: přijímací a vysílací. Mohou to být výkonné radary určené k detekci a sledování „tichých“ satelitů. V závislosti na použitém frekvenčním rozsahu může mít přístrojové vybavení parabolické a spirálové antény, stejně jako anténní systémy, které tvoří soufázové anténní pole pro vytvoření potřebného obrazce paprsku.
Strukturální schéma typické přístrojové vybavení skládající se z jedné vysílací a několika přijímacích stanic je znázorněno na obrázku 4.7.
Vysokofrekvenční oscilace přijímaná každou anténou (A) po zesílení v přijímači (PR) vstupuje do zařízení pro separaci kanálů (ARC), ve kterém jsou signály trojitého měření (RTI), radiotelemetrického měření (RTI), televize (STV) a radiotelefonní komunikace (RTF) jsou odděleny. Po zpracování těchto signálů se informace v nich obsažené dostávají buď do počítačového komplexu (CM), nebo přímo do zobrazovacího a záznamového zařízení (AORI), odkud jsou vysílány do kontrolního bodu (CP).
Na ovládacím panelu jsou vytvářeny příkazy pro řízení pohybu satelitů, které jsou přenášeny prostřednictvím softwarového dočasného zařízení (PTD) a zařízení pro separaci kanálů (ARC) na odpovídající satelit v okamžicích jeho rádiové viditelnosti z tohoto přístroje (je to také možné přenést na jiné přístrojové vybavení, v jehož zóně viditelnosti jsou družice) .
Obrázek 4.7 - Schéma struktury typického nástroje
Kromě toho jsou data v digitálním počítači a AORI přenášena přes datovou přenosovou linku (DLD) do souřadnicového výpočetního centra SSU a K. Pro propojení provozu přístrojového vybavení s univerzálním časovým systémem obsahuje místní bod tohoto systému (MP), jehož speciální přijímací zařízení přijímá časové signály.
Blokové schéma palubního zařízení satelitu je znázorněno na obrázku 4.8.
Obrázek 4.8 - Schéma struktury palubního zařízení satelitu
Palubní zařízení umělé družice obsahuje přijímací-vysílací zařízení (P a PR) a anténní zařízení(AU) s anténním spínačem (AP). AU se může skládat z několika směrových a nesměrových antén.
Nejdůležitějším prvkem zařízení AES je palubní počítač, který přijímá jak signály ze zařízení pro separaci kanálů (ARC) systému pro přenos povelů (CTS), tak ze všech senzorů systému telemetrické změny (RTI). V palubním počítači jsou vytvářeny příkazy pro systém měření dráhy (RSTI), systém RTI a systém rádiového ovládání (SRU). Palubní rádiové majáky jsou součástí systému měření trajektorie (RSTI), jehož signály jsou přiváděny přes palubní zařízení pro separaci kanálů (BRK) do palubních vysílačů (P).
Časové měřítko satelitů a veškerého pozemního vybavení je koordinováno pomocí palubního časového standardu (BET), který je pravidelně kontrolován vůči pozemnímu univerzálnímu časovému systému.
Ve fázi korekce oběžné dráhy závisí funkce RSTI na přijaté metodě ovládání satelitu. U korekční metody se vypočítají nové orbitální parametry a poté se ve vypočítaném časovém bodě zapnou palubní korekční motory, u metody servořízení se výsledky měření trajektorie okamžitě použijí k výpočtu aktuálních odchylek skutečných souřadnic družice a její rychlost (případně i orientace) od požadovaných a vypočtené parametry jsou v průběhu celého manévru korigovány. Řízení sledování se používá tam, kde je vyžadována vysoká přesnost manévrování.
Měření trajektorie používají stejné metody pro měření sklonu, radiální rychlosti a úhlových souřadnic, jaké se používají v radionavigačních systémech (oddíl 2) nebo systémech řízení pohybu (oddíl 3).
Hlavním rysem palubního zařízení satelitu je kombinace radiotechnických systémů za účelem snížení jeho hmotnosti, zmenšení rozměrů, zvýšení spolehlivosti a zjednodušení. Systémy měření trajektorie jsou kombinovány s televizními a telemetrickými systémy, rádiovými řídicími systémy s komunikačními systémy atd. To klade další omezení na volbu modulačních a kódovacích metod v kanálech. různé systémy umožňující oddělit odpovídající informační toky.
Podívejme se na strukturu moderních palubních systémů pro radiotelemetrii a měření trajektorie a na vlastnosti jejich provozu v kombinovaných rádiových spojích.
Blokové schéma palubního zařízení (RTI) je znázorněno na obrázku 4.9.
RTI je vícekanálový informační-měřicí systém, který zahrnuje velké množství zdrojů primárních informací (OR) a odpovídající počet senzorů - převodníků (D). Jako takové senzory se používají různé převodníky neelektrických veličin na elektrické veličiny (ve formě vhodné pro zpracování a skladování): například parametrické senzory, mezi které patří odporové, kapacitní, magneticko-elastické, elektrostatické atd. Z odporových měniče, potenciometrické, tenzometrické a termistorové. Pomocí takových senzorů je možné měřit lineární a úhlové posuny, elastickou deformaci různých prvků struktury satelitu, teplotu atd.
Obrázek 4.9 - Schéma struktury palubního zařízení RTI
Použití analogově-digitálních převodníků (ADC) umožňuje okamžitě přijímat naměřené informace v digitální podobě a odesílat je do počítače nebo paměťového zařízení (paměti). K ochraně informací před vnitřním rušením a poruchami v UPI (zařízení pro primární zpracování informací) se provádí kódování odolné proti šumu a zavádějí se oscilační signály (ICS) a časová razítka z BEV k identifikaci signálu každého senzoru.
Pro výměnu informací mezi prvky systému RTI je využívána jediná datová sběrnice, která poskytuje větší flexibilitu řízení v rámci systému i kombinovaných systémů. V rámci RTI je použito i on-board interface device (BUS), které zajišťuje spárování všech prvků RTI z hlediska datových formátů, přenosové rychlosti, pořadí připojení a podobně. BUS spolupracuje s ARC, které tvoří digitální signál pro vysílač (P).
Komplex vnitřního řízení, jehož struktura je znázorněna na obrázku 4.10, rovněž využívá společnou datovou sběrnici, počítač, paměť a BEV.
Obrázek 4.10 - Komplex vnitřní kontroly
Palubní řídicí komplex (OCC) je součástí automatizovaného řídicího systému umělé družice. V souladu s počítačovým programem BKU na příkazy ze Země řídí pohyb družice na oběžné dráze, přepíná provozní režimy palubního zařízení, nahrazuje vadné jednotky atd. V autonomním režimu BCU řídí orientaci družice a na základě signálů z orientačních senzorů (OS) stabilizuje polohu družice v prostoru.
Přijímaný signál je zesílen v přijímači (PR), po demodulaci vstupuje skupinový signál do AČR, ve kterém jsou signály rozlišeny: řídicí systém pro výstrojní jednotky (SUB), systémy pro oddělování a vysílání povelů pro ovládání prostředků změny polohy satelitu (ARC SPK). Každé instrukci je přiřazena adresa, hodnota a doba provedení; adresa označuje řídicí objekt: SP - prostředky pohybu satelitů; SC - prostředek pro korekci orientace satelitu atd.
Nejdůležitější pro satelit jsou příkazy ke změně jeho oběžné dráhy; orientace vůči Zemi nebo Slunci a její stabilizace vůči těmto směrům. Přesnost orientace je dána účelem družice. U satelitu se širokým dnem je chyba 5 ÷ 7, s úzkým dnem - 1 ÷ 3 stupně; v tomto případě může být potenciální přesnost orientačních pomůcek velmi vysoká (až zlomky obloukových sekund), například pro meziplanetární stanice.
Vysoké kvality přenosu povelových informací je dosaženo kódováním a zpětnou vazbou odolnou proti šumu: příjem každého povelu je potvrzen zpětným kanálem družice - přístrojové vybavení.
V rádiovém kanálu KIP - AES (Země - AES) je přenos povelových informací kombinován s řídicími signály palubního zařízení a signály žádosti o telemetrické informace; v rádiovém kanálu satelit-Země jsou kombinovány následující: informační kanál, přes který jsou přenášeny telemetrické a komerční informace, zpětnovazební kanál a zpětný měřicí kanál. Pro synchronizaci signálů ve společně umístěných rádiových systémech se přes jeden z rádiových kanálů přenášejí speciální synchronizační sekvence, jejichž forma závisí na použité metodě separace kanálů.
Pro oddělení kanálů lze použít TDM s časovým dělením (TDM), frekvenčním dělením (FCD), kódovým dělením (CDC) a kombinované dělení kanálů.
U QKD je každému kanálu přiřazen časový interval, jako je tomu u TDM, signály těchto kanálů jsou však přenášeny v libovolném pořadí v jim přiděleném frekvenčním pásmu, protože každý datový blok obsahuje informace a adresu komponenty. Systémy QDM mají vyšší odolnost proti šumu, ale jejich šířka pásma je menší než u TDM nebo FDM.
S přihlédnutím k multifunkčnosti systémů SSU a K a strukturní heterogenitě přenášených signálů, komplexní typy modulace PWM - FM, KIM - FM - FM, IM - FM - FM (s časovým dělením kanálů - TRC) a AM - FM , FM - FM, FM - AM (s frekvenčním rozdělením kanálů - FDM).
Protože kanály systému velení a řízení jsou kombinovány s komerčními kanály satelitního komunikačního systému nebo s vědeckými informačními kanály satelitních systémů speciální účel, stejný frekvenční rozsah se používá jako nosné v rádiových kanálech: od stovek MHz do desítek GHz.
Rychle si zvykáme na pokrok. Věci, které se nám před pár lety zdály fantastické, si dnes nevšímáme a jsou vnímány jako vždy existující. Stačí se ponořit do starých věcí, když je tu najednou monochromatický mobil, disketa, kazeta nebo dokonce kotouč. Nebylo to tak dávno. Není to tak dávno, co byl internet „na kupony“ za vrzání modemu. Pamatuje si někdo 5,25" pevné disky nebo dokonce páskové kazety počítačové hry. A určitě se najde někdo, kdo řekne, že v jeho době existovaly 8" diskety a bobiny pro počítače ES. A v tu chvíli nebylo nic modernějšího než tohle.
V těchto týdnech můžete sledovat tradiční akce věnované startu prvního Sputniku – začátku Vesmírného věku. Náhodou se satelit, který měl být první, stal třetím. A jako první letělo úplně jiné zařízení.
Tento text je o tom, jak snadné je nyní slyšet satelity na oběžných drahách v blízkosti Země a jak to bylo na počátku vesmírného věku. Abychom parafrázovali kdysi slavnou knihu E. Iceberga: „Satelit je velmi jednoduchý!“
Během posledních 5-10 let se vesmír stal laikům bližší než kdykoli předtím. Nástup technologie SDR a následně hardwarových klíčů RTL-SDR otevřel snadnou cestu do světa rádia pro lidi, kteří o něj nikdy neusilovali.
Proč je to nutné?
Poznámka o radioamatérech a prvních satelitech
Pokud byl Sputnik pro Západ velkým překvapením, pak alespoň sovětští radioamatéři byli varováni několik měsíců před událostí.
Při pohledu na stránky časopisu Radio lze najít články z léta 1957 jak o umělé družici, jejíž vypuštění se očekává v blízké budoucnosti, tak o schématu zařízení pro příjem satelitních signálů.
Vzrušení způsobené Sputnikem bylo neočekávané a mělo silný dopad na takové „nevědecké“ oblasti společnosti, jako je móda, automobilový design atd.
Skupina amatérských družicových sledovačů Kettering se proslavila v roce 1966, když objevila sovětský kosmodrom v Plesetsku. V tělocvičně města Kettering (Velká Británie) vznikla skupina pozorovatelů a učitel zpočátku pomocí rádiových signálů ze satelitů demonstroval v hodinách fyziky Dopplerův jev. V následujících letech skupina sdružovala amatéry, specialisty z různých zemí. Jedním z jejích aktivních členů je Sven Gran, který celý život pracoval ve švédském kosmickém průmyslu (Swedish Space Corporation).
Na svých webových stránkách publikoval články o historii rané kosmonautiky, zvukové nahrávky pořízené v 60. – 80. letech 20. století. Je zajímavé poslouchat hlasy sovětských kosmonautů během každodenních komunikačních seancí. Místo je doporučeno ke studiu milovníkům historie kosmonautiky.
Zvědavost. I když „na internetu se dá najít všechno“, málokdo si myslí, že to „vše“ ze začátku někdo dává na internet. Někdo píše příběhy, někdo fotí zajímavé fotky a pak se to po síti rozchází s retweety a reposty.
Stále si můžete poslechnout rozhovory kosmonautů, kteří jsou aktivní zejména v době příletu/odletu posádky z ISS. Některým lidem se podařilo zachytit jednání během výstupu do vesmíru. Ne vše se ukazuje v NASA TV, zejména proto, že nad Ruskem pro NASA jsou to slepá místa letu a TDRS stále nelétají v dostatečném počtu. Ze zvědavosti si můžete vzít meteorologické družice NOAA (příklad techniky) a Meteor (snímky mají příklad s lepším rozlišením) a zjistit o něco více informací, než je publikováno v médiích.
Můžete z první ruky zjistit, kolik cubesatů dělá.
Některé mají programy pro příjem a dekódování telemetrie, jiné vyloženě telegrafní. Příklady lze zobrazit.
Je možné pozorovat práci nosných raket a horních stupňů při startu nákladu na danou oběžnou dráhu. Stejné vybavení lze použít ke sledování stratosférických sond. Tady je pro mě například úžasný případ - balon vzlétl z Británie 12. července a ve výšce 12 kilometrů už podnikl pár cest kolem světa, letěl na severní pól. Nedávno viděný nad Sibiří. Do projektu je zapojeno velmi málo přijímacích stanic.
Co je vlastně potřeba k přijetí?
1. Přijímač pracující v požadovaném rozsahu. Ve většině případů RTL-SDR splňuje dostatečné požadavky. Předzesilovač, doporučený vrubový filtr. Doporučuje se použít prodlužovací USB kabel s feritovými filtry - tím se sníží šum z počítače a umožní vám umístit přijímač blíže k anténě. Dobrý výsledek poskytuje stínění přijímače.2. Anténa pro zvolený rozsah. " Nejlepší zesilovač je anténa. Ať je za anténou nainstalovaný jakýkoli předzesilovač, ale se špatnou anténou zesílí pouze šum a ne užitečný signál.
3. V případě příjmu satelitního signálu musíte vědět, co, kde a kdy létá. To vyžaduje satelitní sledovací programy, které indikují a předpovídají polohu satelitu v určitém okamžiku.
4. Programy pro příjem a dekódování telemetrie cubesat nebo meteorologických družic.
Charakteristickým rysem příjmu signálu ze satelitů je vzdálenost a Dopplerův jev.
O teorii recepce je dobře napsáno v tomto dokumentu od strany 49 -
Satelitní komunikace Výstavba dálkově ovládané družicové pozemní stanice pro komunikaci na nízké oběžné dráze.
Odvozený vzorec ukazuje, že výkon přijímaný přijímačem přímo závisí na charakteristikách vysílací a přijímací antény a je nepřímo úměrný druhé mocnině vzdálenosti mezi přijímačem a vysílačem na stejné vlnové délce. Čím delší je vlnová délka, tím méně se záření rozptyluje („Proč je nebe modré?“).
Satelit letící nad vámi je několik set kilometrů daleko, zatímco satelit letící na vašem obzoru může být několik tisíc kilometrů daleko. Což přirozeně snižuje úroveň přijímaného signálu o řády.
A výkon vysílače není velký, šance na úspěšný příjem pak nejsou velké. Například FunCube-1 má na osvětlené straně výkon vysílače 300 mW a ve stínu pouze 30 mW.
Jakou anténu potřebujete a pro jaký dosah?
Především záleží na místě příjmu a objektech příjmu. Pokud se jedná o satelit s polární dráhou, tak dříve nebo později přeletí nad přijímací stanicí. To jsou meteorologické satelity, mnohé jsou cubesaty. Pokud je to například ISS a přijímací stanice se nachází v Moskvě, pak ISS poletí pouze nad obzorem. A abychom mohli družici dlouho komunikovat nebo slyšet, je nutné mít vysoce účinné antény. Proto je třeba se rozhodnout - co je cenově dostupné, letí v dosahu z místa příjmu.Jaké programy existují pro sledování satelitů, které ukazují a předpovídají polohu satelitu v určitém okamžiku?
Online nástroje:- www.satview.org
- www.n2yo.com
Z programů pro Windows: klasický Orbitron (recenze programu) a například Gpredict.
Ten zobrazuje informace o satelitních frekvencích. Existují programy pro jiné platformy, například pro Android.
Použijeme Orbitron a informace o frekvenci ze zdrojů třetích stran.
Jak programy vypočítají oběžné dráhy satelitů?
Potřebná data pro výpočet drah (TLE sada orbitálních prvků pro družici Země) jsou naštěstí volně distribuována na internetu a jsou dostupná. Nemusíte o tom ani přemýšlet – programy si automaticky stahují nejnovější data o drahách vesmírných těles.Ale nebylo tomu tak vždy
Velitelství severoamerické letecké obrany (NORAD) vede katalog vesmírných objektů a ve skutečnosti veřejně dostupný katalog není úplný – neobsahuje americké vojenské satelity. Chytáním takových předmětů se zabývají skupiny amatérských nadšenců. Někdy se jim podaří najít v otevřené databázi chybějící objekt.
Otázka určení a předpovědi dráhy vyvstala ještě před vypuštěním satelitů. V SSSR byl do řešení tohoto problému zapojen široký okruh pozorovatelů a nástrojů. Do pozorování a měření dráhy Sputniku se kromě běžných stanic pro měření trajektorií zapojily i observatoře a katedry vysokých škol a vybrané snadno dostupné radioamatérské pásmo umožnilo přilákat na pozorování i armádu radioamatérů. první satelity - v časopise Radio z roku 1957 najdete schéma zaměřovací instalace, magnetofonový záznam, se kterým musel radioamatér poslat Akademii věd SSSR. Zcela jinému oddělení patřili směroví systému Krug, kteří byli v první fázi zapojeni do neobvyklé práce.
Brzy dosáhla balistika NII-4 velkého úspěchu. Jimi vyvinutý počítačový program Strela-2 poprvé umožnil určit parametry oběžné dráhy nikoli ze směrových zaměřovačů, ale z výsledků měření trajektorie získaných stanicemi Binocular-D na NIP. Bylo možné předpovídat pohyb satelitů na oběžné dráze.
Stanice měření trajektorie Irtysh první generace byly postupně nahrazeny novými stanicemi Kama a Visla s výrazně vyššími technickými ukazateli z hlediska dosahu, přesnosti a spolehlivosti. V 80. letech se objevily laserové dálkoměry. Další podrobnosti si můžete přečíst.
Stanice měřily oběžné dráhy nejen „svých“, ale i satelitů jejich oblíbeného potenciálního nepřítele. Velmi rychle se na oběžné dráze objevily optické a následně i rádiové průzkumné družice. O tom, co mohli vidět v roce 1965, bude uvedeno níže. Mezitím si vzpomenu na anekdotický příběh o vojácích v dalekém severu, pravděpodobně jedinou zábavou, která se řídila pravidly rádia a „optického“ maskování v době průletu příslušných satelitů. Jednou, před průletem amerického optického průzkumného satelitu, přirozeně ze srandy použili škváru z kotelny k napsání obrovského slova do sněhu.
Ale co ti, kteří rádi loví satelity? Museli poslouchat vysílání, nahlédnout do nebe poté, co dostali zprávu o startu rakety z kosmodromu. Obvykle bylo několik oběhů po startu předvídatelné.
Na fotografii 2000 map obsahujících sady prvků na oběžné dráze pro družice Země obdržené Svenem Granem z NASA v období 1977-1990. Poté je bylo možné získat prostřednictvím vytáčeného připojení a poté, o několik let později, na internetu. Sven naskenoval tyto mapy pro tematickou skupinu na Facebooku. obsahují sady prvků, které nejsou v databázi Spacetrack.org.
Tato data byla použita k předpovědi drah, na kterých je možné pozorování vesmírných objektů.
Samozřejmě, žádné počítače - pouze tyto dvě šablony byly použity před 25 lety. A v době přijetí TLE nebyla data čerstvá.
Později Sven použil své vlastní psané PC programy k výpočtu drah.
Během letu Sputniku KIK ještě neměl vlastní výpočetní centrum a přidělený počítačový čas na počítačích jiných organizací na všechny výpočty nestačil a dráhu Sputniku předpovídaly poměrně přesně speciálně vyrobené šablony.
Takže družice můžeme vidět z otevřené základny v okně programu Orbitron, jsou rozděleny do kategorií geostacionární, radioamatérské, počasí, ISS atd. Ne všechny jsou pro příjem zajímavé, některé nefungují a zajímají je pouze fotografy noční oblohy.
Frekvence pracovních satelitů naleznete zde:
Bez ohledu na to, jaký je obecný stav antény - daleko od překážek a výše od země. Čím otevřenější je horizont, tím déle bude relace trvat. A nezapomeňte, že v případě směrové antény musí být „nasměrována“ k satelitu.
Velmi velká poznámka o sovětských komunikačních anténách hlubokého vesmíru
Vývoj raket rodiny R-7 postupoval rychleji než vývoj družic, mimo jiné proto, že „volný krok“ pro družice byl dán, když R-7 již vstoupil do fáze letových zkoušek. Rychlé vytvoření třetího, čtvrtého stupně umožnilo dosáhnout druhé kosmické rychlosti a uskutečnit raketový let k planetám Měsíc, průlet Měsíce s návratem na Zemi a dopadem na Měsíc. Nebyl čas navrhovat něco od začátku, používaly se hotové přístroje a komponenty. Například anténní instalace stanice Zarya pro komunikaci s první kosmickou lodí s lidskou posádkou sestávala ze čtyř spirál namontovaných na základě instalace světlometu, která zůstala po válce.
V podmínkách časové tísně pro komunikaci v hlubokém vesmíru byly použity ty antény, které již byly in správné místo a požadované vlastnosti. Můžete si přečíst více o dočasném vesmírném komunikačním centru.
Současně se starty k Měsíci byla „poblíž“ postavena dvě hlavní centra pro komunikaci v hlubokém vesmíru s největšími, v té době, vesmírnými komunikačními anténami na světě (mimochodem, novináři je nazývali Centra pro komunikaci v hlubokém vesmíru, ale skutečné názvy se liší - NIP-10 a NIP -16, ale z nějakého důvodu to nejsou zcela správné názvy.).
Komplex byl také postaven z „hotových jednotek“, a proto byl postaven v rekordním čase. Použití rotátorů děl jako základny antén způsobilo v CIA mírný zmatek a nějakou dobu se domnívali, že se jedná o budovanou pobřežní baterii. O dva roky později došlo k podivnosti související se sovětským experimentem v komplexu Pluto, který měl objasnit hodnotu astronomické jednotky radarem Venuše. Pravděpodobně úředníci v SSSR usoudili, že výrazně upřesněná hodnota astronomické jednotky je státním tajemstvím a zkreslili zveřejněný výsledek experimentu. Nemotornému pokusu skrýt význam se astronomové vysmáli:
měli bychom našim ruským kolegům poblahopřát k objevu nové planety. Venuše to určitě nebyla!
Anténu, která hrála zásadní roli při studiu sousedních planet v 60. a 70. letech minulého století, rozřezala Ukrajina v listopadu 2013 na kov.
Abych citoval Borise Chertoka:
Skrytý text
Podle předběžných výpočtů musí být pro spolehlivou komunikaci s kosmickými loděmi umístěnými uvnitř sluneční soustavy na Zemi postavena parabolická anténa o průměru asi 100 metrů. Cyklus vytváření takových unikátních struktur odhadovali optimisté na pět až šest let. A před prvními starty na Marsu měly anténní posádky k dispozici necelý rok! V té době byla parabolická anténa Simferopolu NIP-10 již ve výstavbě. Tato anténa o průměru 32 metrů byla postavena pro budoucí lunární programy. Doufalo se, že jeho provoz bude zahájen v roce 1962.
Šéfkonstruktér SKB-567 Evgeny Gubenko přijal odvážný návrh inženýra Efrema Korenberga: místo jednoho velkého paraboloidu by se mělo do jediné konstrukce spojit osm šestnáctimetrových „hrnků“ na společné točně. Výroba takových středních parabolických antén byla již dobře zavedena. Bylo nutné se naučit synchronizovat a v požadovaných fázích sčítat kilowatty, které při vysílání vydává každá z osmi antén. Při příjmu bylo potřeba přičíst tisíciny wattu signálů dopadajících na Zemi ze vzdáleností stovek milionů kilometrů.
Dalším problémem, který mohl trvat několik let, byl vývoj kovových konstrukcí pro mechanismy a pohony otočných ložisek. Agadzhanov bez smyslu pro humor vysvětlil, že Chruščovův zákaz stavby nejnovějších těžkých lodí námořnictva poskytl významnou pomoc kosmonautice. Hotové věže dělových věží hlavní ráže rozestavěné bitevní lodi byly rychle přesměrovány, dodány do Evpatoria a instalovány na betonové základny postavené pro dva anténní systémy- přijímání a vysílání.
Šestnáctimetrové parabolické antény vyrobil Strojírenský závod Gorkého obranného průmyslu, kovovou konstrukci pro jejich kombinaci namontoval Výzkumný ústav těžkého strojírenství, pohonné zařízení odladil Ústřední výzkumný ústav-173 obranné techniky , elektronika naváděcího a anténního řídicího systému, s využitím zkušeností z lodi, vyvinula MNII-1 loďařského průmyslu, komunikační linky v rámci NIP -16 a její přístup do vnějšího světa zajistilo Ministerstvo komunikací, Krymenergo přineslo elektrické vedení , vojenští stavitelé položili betonové cesty, postavili kancelářské prostory, hotely a vojenský tábor se všemi službami.
Rozsah díla byl působivý. Ale fronta byla tak široká, že bylo těžké uvěřit realitě termínů, které Agadžanov nazýval.
Během rozhovoru přijel Gennadij Guskov. Byl Gubenkovým zástupcem, zde dohlížel na celý radiotechnický odbor, ale v případě potřeby zasahoval do stavebních problémů.
Oba ACS-1000, přijímající i vysílající, budou uvedeny do provozu včas! Nezklameme tě,“ řekl vesele.
- Proč tisíc? zeptal se Keldysh.
- Protože celková efektivní plocha anténního systému je tisíc metrů čtverečních.
- Není třeba se chlubit, - zasáhl Rjazansky, - celková plocha, kterou budete mít, není větší než devět set!
Šlo o spor vyznavačů různých myšlenek, ale v té době to nebylo do sta metrů čtverečních.
Po další návštěvě dočasného komunikačního centra v Simeizu navštívili Korolev a Keldysh rychle vybudovaná komunikační centra na cestě k letadlu. V roce 1960 byl na NIP-16 uveden do provozu radiotechnický komplex Pluton, 7 měsíců (!) po zahájení stavby, stal se nejvýkonnějším v dějinách tehdejšího lidstva.
O dva roky později byla na NIP-10 postavena kosmická komunikační stanice dlouhého dosahu Katun s anténou o průměru 25 metrů, která byla brzy zvětšena na 32.
Členové Státní komise G.A. Tyulin, S.P. Koroljov (od roku 1966 G.N. Babakin), M.V. Keldysh přikládal zvláštní význam letu lunárních a meziplanetárních vozidel. Zpravidla po startu těchto kosmických lodí dorazili na NIP-10 nebo NIP-16, vyslechli zprávy od vedení GOGU nebo jejích skupin a v případě nouze od vývojářů palubního a pozemního technického vybavení.
Případný protivník se živě zajímal o dění v sovětské kosmonautice, díky čemuž se nyní můžete dozvědět spoustu zajímavostí z odtajněných zpráv a satelitních snímků. Téma satelitní špionáže je velmi zajímavé a obsáhlé, kdo chce, může si přečíst například The US Deep Space Collection Program.
Zde je příklad fragmentu satelitní fotografie a fragmentu diagramu ze zprávy CIA o největším sovětském vesmírném komunikačním centru.
Bez zprávy CIA bych nehádal, že se jedná o HF anténní pole komunikačního centra, které také provádělo pozorování prvních satelitů.
Povědomí CIA o některých problémech je úžasné a je jasné, že se jedná o analytiku, nikoli o tajné informace a vysoká třída inženýrů správně interpretujících účel struktur na fotografii.
Na americké fotografii místo hlubinné komunikační stanice Katun s řídicími budovami a anténou TNA-400.
Anténa TNA-400 je nakloněna k horizontu a provádí komunikační relaci... Uprostřed, na horním okraji, je obdélník antény ve formě „anténního pole“ s infázovými spirálovitými zářiči o výkonu 10 kW. vysílací stanice pro komunikaci s měsíčními loděmi. Vypadala takto:
Datum natáčení 5.10.1965. Soudě podle stínů je před polednem. O den dříve, 4. října ráno, byla vypuštěna Luna-7.
.Signál není moc dobrý, je potřeba nízkošumový zesilovač. Spektrogram ukazuje, že signál BPSK je každých 5 sekund přerušen tónem.
Pokud se vám podařilo signál přijmout, můžete přistoupit k dalšímu kroku - dekódování signálu. V případě FUNCube si musíte stáhnout program telemetrického dashboardu Funcube
Nastavte program podle pokynů:
A přijímáme telemetrii:
Jak byla dešifrována telemetrie sovětských kosmických lodí v první vesmírné dekádě
Budu citovat Borise Čertoka a Olega Ivanovského.
8. října 1967, když Venera-4 urazila vzdálenost přes 300 milionů km, vstoupila do gravitační zóny planety. Poslední sezení začalo. Podle rychlosti nárůstu frekvence signálu přijímaného z OO byl pociťován - pod vlivem gravitačního pole Venuše - rychlý nárůst rychlosti setkání s planetou. Pak ale signál zmizel – nastupující atmosférické proudění narušilo orientaci parabolické antény stanice k Zemi. Ve stejný okamžik palubní automatika vydala povel k oddělení SA. V malé hale letového řídícího střediska Evpatoria bylo ticho: všichni strnuli v očekávání signálu. Nesnesitelně pomalé Digitální hodinky počítal vteřiny. Konečně zapnuto hlasitý odposlech slyšel radostný výkřik: "Je tu signál od SA!" O pár minut později začala přicházet informace: „Tlak 0,05 atm, teplota mínus 33 °C, obsah CO2 v atmosféře asi 90 %“ - a po krátké pauze: „Informace z radiového výškoměru jsou mimo provoz“.
Toto je naše specialistka Revmira Pryadchenko, která se dívá na nekonečnou pásku s binárními symboly létajícími po stole, vizuálně - tehdy ještě neexistovaly pouze osobní počítače, ale dokonce ani jednoduché elektronické kalkulačky - vybrala požadovaný kanál, přeměnila binární symboly na číslo a přesně nahlásil hodnotu parametru.
***
Jeden z asistentů Sergeje Leonidoviče se mírně naklonil k obrazovce indikátoru:
- Existuje telemetrie. První spínač by měl jít.
- Mirochka na místě? zeptal se Babakin.
- Samozřejmě. Teď se zeptejme, co vidí.
... Mirochka. Nebo, pokud úplně, - Revmira Pryadchenko.
Její rodiče přišli s takovým jménem a kombinují v něm dvě slova: „revoluce“ a „mír“. V minulých letech byla taková móda. Ve skupině manažerů byl Mira výjimečným člověkem, který měl fenomenální schopnost zapamatovat si desítky operací, které měly být prováděny přístroji a systémy stanice podle rádiových příkazů vydávaných ze Země nebo z palubního PES. Možná, jako žádná jiná, okamžitě věděla, jak rozumět a dešifrovat telemetrické signály, někdy dost zmatená kosmickou disonancí rádiového rušení.
Proboha, tento její dar mohl úspěšně konkurovat jakémukoli automaticky zpracování informací. Naši manažeři nejednou zmátli sofistikované kolegy, když prohlásili, že tam, kde jsou informace z VENER zpracovávány speciálním systémem Mira-1.
- Jak to je - "Mira-1"?! Žádné takové stroje neexistují. Počítač "Mir-1" je a "Mira-1" ...
- To je právě to, že vy máte "Mir" a my máme "Mira"!
A jaké krásné básně Mirochka napsal ...
Babakin vzal mikrofon.
- Mirochka! Dobré odpoledne. No, co máš?
- Dobrý den, Georgy Nikolaevich! Náčelníka poznala podle hlasu. - I když nemůžu nic říct. Telemetrie je totální selhání. Možnosti nelze vybrat.
Tak aspoň něco...
- Teď... počkejte chvilku... zatím mohu říci jen jednu věc, ale nemohu zaručit... tady... DPR není normální...
Náčelník spustil ruku s mikrofonem.
- DPR ... DPR ... Je tento tlak za reduktorem?
Pohybovali se kolem stolu. Ve tvářích manažerů se zároveň objevil zmatek a obavy.
Ten velký se podíval nejprve na náčelníka, pak na Azarcha. Existují technické pokyny pro rozhodování o tom, co dělat dále v obtížném prostředí, zda pokračovat v relaci nebo vydat příkaz k vypnutí?
Potíž byla v tom, že na palubě stanice fungovalo programově-časové zařízení, které nestranně vydávalo povelové signály v požadovaném pořadí, aby nasměrovalo stanici a zapnulo korekční motor. Toto zařízení fungovalo a on nevěděl, že nějaký druh DPR není normální ...
"K čemu to může vést... k čemu... čemu?" - pomyslel si náčelník na vteřinu, - ke zvýšené spotřebě plynu, k nadměrnému tahu na orientační trysky, že? Stanice se neumí orientovat?
- Georgi Nikolajeviči, musíme na to přijít, - řekl jeden z manažerů, aniž by skryl své vzrušení.
Šéf vzal mikrofon:
- Mirochko, co se děje?
A neonová čísla stopek odklikávala sekundy a minuty, které se nějak velmi zkrátily.
- Chápu, selhání jsou neustálá, dokud neřeknu něco nového ...
- Vypnout stanici, zavěsit? - Big se tázavě podíval na náčelníka.
- Odložte ústup. Neboj se. Nechte sezení běžet.
Na ukazateli ťukl hrubý, chlupatý zvuk vzdáleného hlasu stanice. Inu, proč se jakoby podle zákona „špinavých věcí“ právě v době, kdy byly informace potřeba více než kdy jindy, nedaly „vylovit“ ze zákalu poruch a rušení?
- Můžeme to udělat znovu? Je v orientačním systému dostatek plynu? - Technický vedoucí pokračoval ve výslechu. - Ne, musíte sbírat pracovní skupina a pečlivě položte vše na police, v pořádku ...
- Ano, jaké "police!" V extrémních případech bude muset korekční sezení opakovat ...
- Je to reálné? Dostatek plynu? To vyžaduje pečlivé zvážení. Georgij Nikolajevič...
Reproduktor oběžníku cvakl a Mirochkův radostný hlas, neobvykle plný zvonivých tónů a přerušovaný vzrušením:
- Jiří Nikolajevič! Rozluštěno! Vše je v pořádku! DPR je v pořádku! Pokuta!
A napětí bylo okamžitě pryč. A na hodinách - 11 hodin 03 minut. A trvalo to jen 5 minut. Stačí pět minut...
Podle memoárů je s tím spojena smrt Sojuzu-11, jehož pokles tlaku byl okamžitě zaznamenán na magnetofonové pásky, ale neměli takový talent rozluštit za letu, spustit poplach a varovat posádku než sami pocítili fatální pokles tlaku. Bohužel vývoj automatický systém příjem a dešifrování telemetrie ještě nebylo dokončeno.
Při příjmu satelitního signálu je nevyhnutelný jev, jako je Dopplerův jev. Na spektrogramu to bude vypadat takto:
Jak se satelit přibližuje k přijímacímu bodu, frekvence se zvyšuje a snižuje, jak se vzdaluje. Takové "nákresy" na spektrogramu umožňují přesně určit, že signál patří pohybujícímu se satelitu, a nikoli pozemnímu zdroji rušení. Při příjmu telemetrie musíte ručně upravit frekvenci signálu. Je možné automaticky upravovat frekvenci a opět s tím pomůže program Orbitron, který počítá požadovaná frekvence a řízení programu SDRSharp nebo HDSDR.
Nastavení HDSDR je mnohem jednodušší. V Orbitronu, podobně jako v článku, nainstalujte ovladač MyDDE:
V HDSDR - Možnosti\DDE klient.
Před použitím synchronizujeme hodiny přes internet (s nejbližším NTP server). Mějte dobrý lov.
Dopplerův jev před 50 lety
Budu citovat další memoár:
Dálkové ovládání svítí různobarevnými světly - na obrazovkách osciloskopů probíhají modré a zelené pulzy.
- Tik-tak, tik-tak, jako metronom, cvakání některých zařízení. Čas plyne pomalu. Očekávání. Ustarané tváře.
Tik-tak, tik-tak. Dlouho, dlouho signál běží. Vždyť musí naběhat 78 milionů kilometrů. Na to strávíte 4 minuty 20 sekund ... Ano! Tady je!
***
Na pomoc přichází fyzický Dopplerův efekt. Jak víte, čím větší je rychlost zařízení vysílajícího rádiové signály, tím silnější je frekvenční posun tohoto signálu. Velikost posunu může určovat rychlost a stabilitu letu.
Už je sedm ráno. Za oknem je světlo. Čítače systému frekvenčního ladění, který neustále přestavuje parametry přijímací antény tak, aby sledovaly změnu signálu, ke které dochází v důsledku zvýšení rychlosti, se začnou rozcházet, což znamená, že přitažlivost Venuše je stále silnější. Rychlost se zvyšuje. Planeta je vzdálena pouhých 15 tisíc kilometrů.
Bzučák se téměř dusí. Rychlost rychle roste. Venuše je stále blíž a blíž. V 07:25 odešel poslední příkaz Země - zapnout zařízení časového programu. Stanice je nyní zcela nezávislá.
Co je to za systém ladění frekvence? Tento systém a jeho složitost a velikost si dokážete představit, pokud víte, že se skládal z mnoha quartzových rezonátorů lišících se od sebe frekvencí JEDNÉHO HERTZU.