A rendszer a telemetriához, a műholdak nyomon követéséhez és vezérléséhez kapcsolódik, és különösen a globálisan használt műholdakhoz. mobil rendszerek kapcsolat, alkalmazott cellás technológia. HATÁS: a műholdas celluláris kommunikációs rendszerek rendszerének műholdjainak telemetriájának, nyomon követésének és vezérlésének (TTC) biztosítása, amely egy előfizetői hang-/adatkommunikációs csatornát használ a TTC-adatok műholdra történő továbbítására és egyik műholdon keresztül egy másik műholdra történő továbbítására. Ennek érdekében az egyes műholdak fedélzetén lévő globális helymeghatározó vevő (GPS) helyzetvezérlő jeleket ad a fedélzeti műholdvezérlő alrendszernek, a helyzetvevő pedig egy cellás előfizetői adatcsatornán keresztül jelenti az aktuális információkat a földi állomásnak. 2 s. és 17 z.p.f-ly, 3 ill.

A találmány műholdak telemetriájára, nyomon követésére és vezérlésére vonatkozik, és különösen a mobil technológiát alkalmazó globális mobil kommunikációs rendszerekben használt műholdakra. A modern űrhajókban vagy műholdakban a műholdas rendszerek TTC transzpondert használnak, amely elkülönül a felhasználó hang-/adatkommunikációs rendszerétől az ilyen műholdak esetében. Ezek a TTC transzponderek elsősorban vezérlőparancsokat adnak ki, amelyeket egy rögzített földi állomásról küldenek az űrhajónak. A telemetriai és nyomkövetési információk is érkeznek az űrhajótól a földi állomásra a TTC transzponderen keresztül. Így az ilyen kommunikációhoz kétirányú transzponderes kommunikációra van szükség az egyes műholdak és a földi állomás között. A műholdról érkező telemetriai adatok tájékoztatják a hálózat üzemeltetőjét a műhold helyzetéről és állapotáról. Például a telemetriai adatok tartalmazhatnak információkat a meghajtó rakéták megmaradt hajtóanyagáról, így meg lehet becsülni a műhold hasznos élettartamát. Ezenkívül a kritikus feszültséget és áramerősséget telemetriai adatokként figyelik, amelyek lehetővé teszik a kezelő számára, hogy megállapítsa, hogy a műholdas áramkörök megfelelően működnek-e vagy sem. A követési információk rövid távú adatokat tartalmaznak, amelyek lehetővé teszik a műhold helyének meghatározását. Pontosabban, ez a műholdrendszer a műhold fedélzetén lévő TTC transzpondert használ, hogy hangjelet küldjön le a bázisállomásra, hogy biztosítsa a műhold dinamikus tartományát és névleges tartományát. A földi állomás üzemeltetője ebből az információból számíthatja ki a műhold pályájának magasságát és dőlésszögét. A hangjel modulálható, hogy nagyobb pontosságot biztosítson a dinamikatartomány és a névleges tartomány meghatározásában. A földi állomás a műhold nyomkövetési vagy telemetriai adataira válaszul vezérlőparancsokat ad ki, amelyek segítségével a műhold hajtóművének bekapcsolásával beállítható a műhold pályája. Ezenkívül más független vezérlőparancsok is kiadhatók a műhold működésének újraprogramozására, miközben a műhold egyéb funkcióit vezérlik. A TTC-információ elsősorban azért van kódolva, hogy kiküszöbölje a más szolgáltatók jeleiből származó nem kívánt interferenciát. Az ismert rendszerekben általában csak akkor lehetséges a TTC információ cseréje műholddal, ha a műhold látótávolságban van egy rögzített földi állomásról. A szintén ismert TTC-kommunikáció egy adott rögzített földi állomás és annak műholdja között zajlott, és például nem biztosított kapcsolatot más műholdakkal. A hang/adatcsatornáktól elkülönülő TTC transzponder kapcsolatokat jelenleg több száz műhold használja. Elsősorban különálló transzpondereket használnak, így az általuk feldolgozott információk elsősorban eredetben különböznek a felhasználó kommunikációs csatornáiban lévő információktól. Pontosabban, a TTC információ túlnyomórészt digitális formában lehet, míg néhány ismert műholdas rendszerben a hang-/adatkommunikáció analóg formában történik, ami a felhasználó teljes elérhető hang-/adatkommunikációs csatorna sávszélességét igényli. Ezenkívül a TTC jelek adatsebessége általában sokkal alacsonyabb, mint a felhasználói adatoké. Sajnos a TTC adatok továbbítására külön transzponderrel rendelkező korábbi rendszerek használata problémákhoz vezet. Ezek az ismert rendszerek nem képesek mobil TTC működésre, még műholdak konstellációiban is, amikor az előfizetői hang/adatcsatornák különböző műholdak között vannak összekötve, pl. mobil munka TTC, a TTC válaszadók nem korrelációja miatt meghiúsul. A TTC mobilműveletek sikeresek a hibaelhárításban vagy olyan helyzetekben, amikor a rendszer üzemeltetőjének a különböző helyeken kell tartózkodnia. Ezenkívül minden műholdnak csak egy TTC transzpondere van. amely arra hajlamos magas ár, mert elengedhetetlen, hogy egy ilyen transzponder lehetővé tegye a műhold megbízható irányítását a megfelelő földi állomás által. Ezenkívül ezek a transzponderek a fedélzeti energiatermelő rendszerből származó elektromos energiát használják, amely általában napelemeket és akkumulátorokat használ. Ezenkívül a különálló TTC transzponderek használata miatt az ismert műholdrendszerek súlya nemkívánatos módon megnő, és az ilyen műholdak gyártási, tesztelési és pályára állítási költsége is megnő. A találmány lényege

Ennek megfelelően a jelen találmány célja olyan TTC rendszer létrehozása, amely hang/adat csatornát használ a TTC adatok továbbítására, és ezért nem igényel külön transzpondert az előfizető adat/hangkapcsolati berendezésétől. További cél egy olyan TTC rendszer létrehozása, amely alkalmas a globális, mobil cellás kommunikációs küldetésekben használt műholdakra. A találmány egyik kiviteli alakjában a vezérlőrendszer egy olyan műholdas kommunikációs rendszerben van, amely legalább egy műholdat tartalmaz egy adó-vevővel, amely több kommunikációs csatornát biztosít több előfizető közötti kommunikáció létrehozásához. A vezérlőrendszer minden műholdon egy műholdas alrendszert és egy földi állomást tartalmaz. A műhold alrendszer kezeli a műhold funkcióit. Az előfizető egyik kommunikációs csatornája a földi állomáshoz és a műholdvezérlő alrendszerhez csatlakozik, hogy TTC kapcsolatot hozzon létre, így a parancsok továbbíthatók a műholdvezérlő alrendszerhez, amely egy adott műhold funkció vezérlésével válaszol. A vezérlőrendszer a műhold fedélzetén egy érzékelő egységet is tartalmaz, amely méri a műholdon meghatározott üzemmódokat, és biztosítja a telemetriai adatok továbbítását az előfizető kommunikációs csatornáján keresztül a földi állomás felé. Ezenkívül a vezérlőrendszer tartalmazhat egy helyzetvevőt is a műhold fedélzetén az aktuális műholdadatok nyomon követésére és szolgáltatására. Az aktuális adatokat az előfizető kommunikációs csatornáján továbbítják, így az aktuális adatok a műholdról a földi állomásra kerülnek. Ezenkívül az aktuális adatok továbbíthatók a műholdvezérlő alrendszerbe, így biztosítva a műhold irányának automatikus fedélzeti vezérlését. az 1. ábra egyetlen műhold által generált hálómintát mutat be egy többműholdas hálós kommunikációs rendszerben; A 2. ábra egy földi vezérlőállomás és több műhold közötti áthallást mutatja, a 3. ábra egy blokkdiagramot elektronikus rendszer földi irányító állomáshoz és műholdhoz. A 10 műhold több felhasználói adatadó-vevő kombinációt tartalmaz, a továbbiakban adó-vevőként, 12 szoláris vevőként, 14 adóantennaként és 16 vevőantennaként. Az adó-vevő adók külön 14 adóantennákat használnak, hogy egyidejűleg több mozgó cellát sugározzanak ki, amelyek egy mintát alkotnak. 18 a Föld felszínének egy részén. Minden egyes cella, mint például a 18. diagram 20-as cellája, szintén tartalmaz légteret a Föld felett, és kúpos cellaként jellemezhető. A 22 földi állomás rendszerüzemeltetője, bár mobil, általában egy fix pontnak tekinthető a Földön egy gyorsan mozgó 10 műholdhoz képest, amely 17 000 mérföld/óra sebességgel tud mozogni. A cellák mindig mozgásban vannak, mert a 10 műhold folyamatosan mozog, ez ellentétben áll a földi mobil cellás rendszerekkel, amelyekben a cellákat általában rögzítettnek tekintik, és a mobil előfizető a cellákon keresztül mozog. Ahogy a cella az előfizető felé halad, a cellakapcsolónak „át kell vinnie” az előfizető kapcsolatát a szomszédos cellára. Ha a műholdak mindegyike ugyanabban az irányban mozog, és lényegében párhuzamos alacsony poláris pályájuk van, akkor a szomszédos cellamintázat és/vagy a szomszédos cella a cellakapcsolóval nagy pontossággal megjósolható. Az amplitúdóinformáció vagy a bináris hibainformáció felhasználható a váltás végrehajtására. Egy cellás rendszer minden műholddiagramja több négy cellából álló klasztert is használhat. Az egyik klaszter a 24, 26, 20 és 28 cellákat tartalmazza, ahol a cellák A, B, C és D értékekkel rendelkező frekvenciákon működnek. Kilenc ilyen csomópont látható az 1. ábrán, és ezek alkotják a 18. diagramot. A frekvenciák újrafelhasználásával A, B, C és D körülbelül kilenccel osztja el a 18. diagramhoz való kapcsolódáshoz szükséges spektrumot. A 10 műhold egyik adó-vevője például 1,5 gigahertz (GHz) és 1,52 GHz közötti, és 1,6 és 1,62 GHz közötti felfelé irányuló kapcsolati frekvenciát használhat. Mindegyik cellaminta 18 beállítható 250 tengeri mérföld átmérőjűre, és 610 másodpercbe telhet a műholdas hálórendszer teljes cellamintájának feldolgozása. A cella frekvenciaspektruma az Electronic Industries Association (EIA) által a földi cellarendszerek kódolására vonatkozóan közzétett szabványok szerint választható meg. Az előfizetői kommunikációs csatornák digitális technológiát használnak hang- és/vagy tényadatok továbbítására egyik előfizetőtől a másikhoz. A leírt példakénti kiviteli alaknak megfelelően az "A" frekvenciájú 24 cellában elhelyezkedő 22 vezérlőállomás TTC információt továbbít a 10 műholdra, a hang/adatcella fogyasztói csatornák egyikét használva különálló TTC adó-vevő helyett. Ezen hálós előfizetői csatornák mindegyike egyetlen hang-/adatvonal, amelyet egy útvonal vagy telefonszám azonosít. Ezek a csatornák jellemzően a Föld felszínén kezdődnek és végződnek. Azonban, ha TTC-ként használjuk, a csatornakapcsolat lezárója és a "hívás" vevője lehet 10 műhold. Egy csomópontban minden műhold egyetlen számot (azaz telefonszámot) vesz. A 22 földi állomás közvetlenül kommunikálhat bármely műholddal, amelyre a műhold címét generálja. Hasonlóképpen, a 22 földi állomásnak is egyetlen címe van. Ha a 10 műhold a 30 nyíl irányába mozog úgy, hogy a 26 cella a következő lépés a 22 operátor fölé kerül, akkor a 24 "A" cella a 26 "B" cellába kerül, amely később a 32 "D" cellába megy. Például, ha a 26-os cella leáll, a TTC-kommunikáció csak átmenetileg szakad meg, nem teljesen megszakad, mint az olyan ismert rendszerek esetében, amelyek műholdonként csak egy TTC-transzponderrel rendelkeznek. Ezért az 1. ábrán látható cellarendszer. 1, előírja magas fok A TTC-csere megbízhatósága az egyes cellákat biztosító adó-vevők redundanciája miatt. ábrán látható módon. A 2. ábrán látható, hogy az 50 földi állomás TTC információt szolgáltathat az 52 látótávolságú műholdnak az 51 előfizetői csatornán keresztül. Az 52 műhold fogadja és küldi a TTC-t az 50 állomásról az előfizetői multiplex adatcsatornákkal együtt, például az 53-as előfizetőtől az 55-ös csatornán keresztül. A cellakapcsoló ugyanúgy ismeri fel az 52 műhold műholdazonosítóját vagy címét, mint ahogy a hálózat felismeri a földi megjelöléseket. Ezenkívül, ha a TTC-adatokat egy másik 54 műholdnak kell továbbítani, amely nincs az 50 állomás látószögében, akkor ezek az adatok elküldhetők az 52 műholdra, majd az 56 kapcsolaton keresztül továbbíthatók az 54 műholdra. Hasonló elrendezéseket lehet tenni. minden hálózati kiegészítéshez és TTC-adathoz minden egyes műholdhoz és a hálózat minden műholdjához. Ha jelenteni kell az 58 műhold állapotát és a helyzetvevő adatait az 50 földi irányító állomásnak, akkor az hívójelet generál, és az adatokat a 60 vonalon továbbítja az 52 műhold egyetlen számával. A TTC információ ezt követően az 51-es csatornán továbbítják a Földre az 50-es vezérlőállomásra. Általában az 52-es, 54-es és 58-as típusú műholdakról lekérdezik a TTC-adatokat, és az adott műhold egészségét érintő fontosabb eseményeket generálnak és küldenek el más műholdakon keresztül, szükség esetén a vezérlőállomásra. Így a rendszer lehetővé teszi a TTC adatok folyamatos továbbítását az 50 vezérlőállomáshoz és onnan, még akkor is, ha az 50 vezérlőállomás nincs a kommunikációban lévő műhold látószögében. A 3. ábra a 100 földi állomás és a 102 műhold blokkvázlatait mutatja. A 100 földi állomás lehet egy állandó állandó állomás, vagy mobil előfizető számítógép használata modemmel a kommunikációhoz szabványos telefon . A 103 kódoló "cím" jelet ad a 105 adónak. A 104 adó-vevő vonal a 100 vezérlőállomás 105 adójától a 102 műhold 106 antenna alrendszeréhez viszi a jeleket. A 102 műhold 108 vevője a 106 antenna alrendszer és a demodulátor/demultiplexer rendszer közé van kapcsolva. A 112 router a 100 rendszer kimenete és a 114 multiplexer/modulátor bemenete közé csatlakozik. A 112 router az összes bejövő adat címét is feldolgozza, és megfelelően címzett adatokat küld más műholdaknak, például a 114 multiplexer/modulátoron keresztül, ami szintén A 112 útválasztó a megfelelő címeket a 102 műholdtól eltérő célú jelekké kódolja. A 112 útválasztó kiválogatja a 102 műhold számára a címkódjuk által kijelölt üzeneteket. A globális telepítési műhold (GPS) 118 helyzetvevője a 120 vezetéken keresztül csatlakozik a 112 útválasztóhoz és a 124 vezetéken keresztül a 122 műhold alrendszerhez. A 112 útválasztó a 126 vezetéken keresztül csatlakozik a 122 műholdvezérlő alrendszerhez és A 122 műhold alrendszer dekódolja a 112 útválasztótól a 102 műhold felé küldött parancsüzeneteket, és bizonyos műveleteket hajt végre. A 128 szenzor alrendszer telemetriai adatokat szolgáltat a 112 útválasztónak. A 118 Global Positioning System (GPS) helyzetvevő 118 információt fogad a meglévő GPS műholdaktól, és meghatározza a 102 műhold pontos helyét az űrben. Az orbitális térvektorok ebből az információból származnak. A 118 helyzetvevő meghatározza a 102 műhold GPS-konstellációhoz viszonyított helyzetét is. Ezt az információt összehasonlítjuk a 112 útválasztóban tárolt célpozíció-információval. A 118 GPS-pozíció-vevő hibajeleket állít elő, és elküldi a 122 műholdvezérlő alrendszernek automatikus iránykorrekció céljából. A hibajelet a 122 műholdvezérlő alrendszerben a kis rakéták irányítására használják, amelyek „irány” szerepet töltenek be. Ezért a 102 műhold GPS-információkat használ a saját irányának irányítására, nem csak a 100-as állomás irányvezérlésének vételére. Ez a fedélzeti vezérlés lehetővé teszi a 102 műhold néhány méteren belüli helyzetének meghatározását és megfigyelését. A 118 GPS helyzetvevő térvektorokat is generál a 112 útválasztónak, a 128 érzékelő alrendszer pedig egyéb telemetriai információkat biztosít a 130 vezetéken keresztül a 112 útválasztónak, amely üzeneteket állít össze, amelyeket a 132 vezetéken keresztül a 114 multiplexer/modulátor és a 134 vezetéken keresztül továbbítanak. 136 és 138 vezeték - a 106 antenna alrendszer általi átvitelhez. Ezeket az üzeneteket azután a 140 kapcsolaton keresztül továbbítják a 100 földi állomás 108 vevőjéhez. Alternatív megoldásként, ha egy másik műholdkapcsolaton lévő másik vezérlőállomással kell kommunikálni, a 112 útválasztó által összeállított üzenetek egy kétirányú 116 adó-vevő alrendszeren keresztül kerülnek elküldésre. így minden műhold "tudhatja" saját pozícióját, valamint szomszédainak helyzetét a csillagképben. A földi kezelő is állandó hozzáféréssel rendelkezik ezekhez az aktuális információkhoz. Ezért, ellentétben az ismert rendszerekkel, amelyek nem tartalmaznak GPS-pozíció vevőket, a 102 műhold nyomkövetési vagy aktuális információit a 102 műhold fedélzetén számítják ki. A 102 műholdnak nincs szüksége állandó pályakorrekcióra a 100 földi állomástól. A pályavezérlési információkat azonban a 102 műhold biztosítja. földi állomás 100, ha szükséges. A GPS-jel olyan digitális jel, amely kompatibilis az előfizetők közötti földi kommunikációhoz használt digitális cellavonalakkal vagy csatornákkal. Beépített digitális formátumú rögzítés GPS jel lehetővé teszi a következő információk beillesztését a hang- és/vagy tényinformációk továbbítására általában használt csatornákba. A rendszer számos előnnyel rendelkezik az ismert rendszerekkel szemben, amelyek minden műholdban külön TTC transzpondert használnak. Ugyanis, ha egy ismert rendszerben a transzponder meghibásodik, a műhold használhatatlanná válik. Ellenkező esetben, mivel például az 1. ábrán látható 22. földi állomás használhatja a 10 műholdhoz társított bármelyik adó-vevőt, még ha az egyik adó-vevő meghibásodik is, a 22. állomás továbbra is 35 másikkal tud kommunikálni. ábrán látható módon. 2, még akkor is, ha egy adott műhold (például 58) összes műhold-Föld kommunikációja meghiúsul, az 50 földi állomás képes lesz kommunikálni azzal a műholddal kétirányú kommunikációval, például 60 egy másik műholdon keresztül, például 52 Így a találmány szerinti rendszer megbízható TTC kapcsolatot biztosít.

Ezenkívül a TTC rendszer állandó kommunikációban lehet egy adott műholddal kétirányú kommunikáción keresztül, ahelyett, hogy egy rálátásra várna, mint néhány ismert TTC rendszerben. Az ismert TTC rendszerek megkövetelik a földi állomás rögzítését, míg ehhez a rendszerhez mobil földi vezérlőállomások használhatók. Egy mobil földi állomáshoz egyetlen cím vagy telefonszám van hozzárendelve, és a földi állomás helyzete ugyanúgy nyomon követhető, mint ahogyan az előfizetőket a cellás műhold-konstellációk műholdjairól figyelik. Ez a nyomkövető rendszer a műhold fedélzetén található GPS-vevőt használ a fedélzeti nyomkövetés és nyomkövetés vezérlésére, nem csak a földi nyomkövetés vezérlésére. Ez a digitális nyomkövetési információ azonnal bekerül az előfizető digitális mobilcsatornájába.

KÖVETELÉS

1. Vezérlőrendszer olyan műholdas kommunikációs rendszerhez, amely legalább egy műholddal rendelkezik vevőkkel és adókkal, amelyek több előfizetői kommunikációs csatornát hoznak létre több előfizető közötti kommunikáció létrehozásához, és amely a műhold fedélzetén egy műholdvezérlő alrendszert tartalmaz a a műhold, egy földi vezérlőállomás, a műholdvezérlő alrendszerhez kapcsolódó első vonali kommunikáció és a földi vezérlőállomásnak a műholdvezérlő alrendszerrel történő összekötésére szolgáló földi vezérlőállomás, azzal jellemezve, hogy a kommunikációt biztosító kapcsolat az előfizetői kommunikáció egyikén keresztül jön létre. csatornákat, míg az előfizetői kommunikációs csatornák közül az egyiket arra használják, hogy parancsokat továbbítsanak a műholdra, egy vezérlő alrendszert, amely több előfizetői kommunikációs csatornával kombinálva van, ahol a műhold több adót és vevőt tartalmaz, amelyek több szomszédos cellát vetítenek a műholdra. Föld és a műholdvezérlő alrendszer érzékeny a parancsokra Átadom a földi irányító állomást, hogy lehetővé tegye ezen parancsok vezérlését a műhold kiválasztott funkciójával. 2. Az 1. igénypont szerinti vezérlőrendszer, azzal jellemezve, hogy az első kommunikációs vonal földi vezérlőállomás adót és a földi vezérlőállomás adójához csatlakoztatott kódolóeszközt tartalmaz egy adott műholdcím kód kódolására a műhold és a műhold parancsaiban. tartalmaz egy műholdvevőhöz csatlakoztatott demodulátort/demultiplexert, valamint egy útválasztót az adott műhold címkód felismerésére és reagálására a parancsok kiadásához, valamint a műholdvezérlő alrendszerhez és a demodulátor/demultiplexerhez a műholdvezérlő alrendszernek a demodulátorhoz/demultiplexerhez történő csatlakoztatásához. azzal a képességgel, hogy a földi irányító állomásról parancsokat fogadjon a műholdvezérlő alrendszertől. 3. Az 1. igénypont szerinti vezérlőrendszer, azzal jellemezve, hogy a műhold tartalmaz egy érzékelő alrendszert a műhold adott üzemmódjának mérésére és telemetriai adatok kibocsátására, egy második kommunikációs vonalat az érzékelő alrendszernek az egyik előfizetői kommunikációs csatornához való csatlakoztatására. telemetriai adatok továbbítására a műholdról a földi vezérlőállomásra. 4. A 3. igénypont szerinti vezérlőrendszer, azzal jellemezve, hogy a második kommunikációs vonal az érzékelő alrendszerhez csatlakoztatott útválasztót tartalmaz, és az útválasztó a telemetriai adatokat a földi vezérlőállomásnak megfelelő címkóddal kódolja, és a kódolt telemetriai adatokat adja ki. műholdas adó segítségével az előfizetői kommunikációs csatornák egyikén keresztül. 5. Az 1. igénypont szerinti vezérlőrendszer, azzal jellemezve, hogy a műhold tartalmaz egy helyzetvevőt az aktuális műholdadatok megfigyelésére és kiadására, valamint egy második kommunikációs vonalat az aktuális műholdadatok kibocsátására a meghatározott előfizetői kommunikációs csatornákon keresztül a műholdtól a műhold felé. földi irányító állomás. 6. Az 5. igénypont szerinti vezérlőrendszer, azzal jellemezve, hogy a második kommunikációs vonal a helyzetvevőhöz csatlakoztatott útválasztót tartalmaz, és a router a megadott telemetriai adatokat a földi vezérlőállomásnak megfelelő címkóddal kódolja, és egy adóhoz csatlakozik. amely a műhold részét képezi, és az adó biztosítja az aktuális adatok továbbítását a földi vezérlőállomáshoz az egyik előfizetői kommunikációs csatornán keresztül. 7. Az 1. igénypont szerinti vezérlőrendszer, azzal jellemezve, hogy a földi vezérlőállomás mobil. 8. Az 1. igénypont szerinti vezérlőrendszer, azzal jellemezve, hogy a műholdas kommunikációs rendszer több műholdat tartalmaz, és mindegyik műhold tartalmaz egy adó-vevő alrendszert, amelyben a műholdak adó-vevő alrendszereken keresztül kétirányú kommunikációval vannak összekötve, úgy, hogy létrehozzák. Előfizetői kommunikációs csatornákat biztosítanak egymással, és lehetővé teszik a földi vezérlőállomások számára, hogy parancsokat küldjenek az egyik előfizetői kommunikációs csatornán keresztül a sok műhold egyikének a vele kétirányú kommunikációt folytató több műhold közül egy másikon keresztül. 9. Az 1. igénypont szerinti vezérlőrendszer, azzal jellemezve, hogy a műholdas kommunikációs rendszer tartalmaz továbbá egy cellakapcsolót, amely az első kommunikációs vonalhoz csatlakozik több előfizetői üzenet küldésére a meghatározott előfizetői kommunikációs csatornákon. 10. Az 1. igénypont szerinti vezérlőrendszer, azzal jellemezve, hogy a műhold több adót és vevőt is tartalmaz több szomszédos cella kivetítésére, amelyek a műholddal kapcsolatban mozognak a Föld felszínéhez képest, és mindegyik adót tartalmaz. és a vevők képesek az egyik cellán adni és fogadni az egyik előfizetői kommunikációs csatornán, valamint egy multiplexer/modulátor a földi vezérlőállomással való kommunikáció átkapcsolására az egyes cellákhoz társított adók és vevők között a folyamatos parancsok kiadásának biztosítása érdekében. legalább egy meghatározott ideig a műhold felé, amikor a műhold látótávolságban van a földi irányító állomáson. 11. Telemetriai, nyomkövető és vezérlő rendszer műholdas cellás kommunikációs rendszerek számára, amelyek több műholdat tartalmaznak, amelyek mindegyike adókkal és vevőkkel rendelkezik, amelyek több előfizetői kommunikációs csatornát hoznak létre több előfizető közötti kommunikáció létrehozásához, és mindegyik műholdon tartalmaz egy műholdvezérlő alrendszer a műhold funkcióinak vezérlésére, egy helymeghatározó vevő a műhold helyzetének meghatározására, egy földi vezérlőállomás és a műholdvezérlő alrendszerhez kapcsolódó első kommunikációs vonal, a helyzetvevő és a földi vezérlőállomás, azzal jellemezve, hogy a kommunikációs kapcsolat az egyik előfizetői kommunikációs csatornán keresztül jön létre, míg a földi állomás vezérlése az előfizetői kommunikációs csatornák egyikét használja a parancsok továbbítására a műholdvezérlő alrendszer felé és adatok fogadására a helyzetvevőtől. 12. A 11. igénypont szerinti telemetriai, nyomkövető és vezérlő rendszer, azzal jellemezve, hogy a helyzetvevőhöz és a műholdvezérlő alrendszerhez csatlakoztatott útválasztót tartalmaz a helyzetvevőnek a műholdvezérlő alrendszerhez történő csatlakoztatására, és a helyzetvevő úgy van konfigurálva, hogy irányvezérlő jeleket ad ki a műholdnak egy vezérlő alrendszert a műhold irányának vezérlésére, és a műholdvezérlő alrendszer reagál a földi vezérlőállomás parancsaira, lehetővé téve ezeknek a parancsoknak a műhold kiválasztott funkciója általi irányítását. 13. A 11. igénypont szerinti telemetriai, nyomkövető és vezérlő rendszer, azzal jellemezve, hogy az első kommunikációs vonal egy földi vezérlőállomás adóját, egy földi vezérlőállomás adójához csatlakoztatott kódolóeszközt tartalmaz adott címkód parancsokba történő kódolására. műhold esetében minden műhold tartalmaz egy demodulátort/demultiplexert, amely a műholdvevőhöz csatlakozik, valamint egy útválasztót az adott címkód felismerésére és a parancsok kibocsátására való reagálásra, amely mind a műholdvezérlő alrendszerhez, mind a demodulátorhoz/demultiplexerhez csatlakozik a műholdvezérlés csatlakoztatásához. alrendszert a műholdvevőhöz, amely képes parancsokat fogadni a műholdvezérlő alrendszertől a földi vezérlőállomásoktól. 14. A 11. igénypont szerinti telemetriai, nyomkövető és vezérlő rendszer, azzal jellemezve, hogy minden műholdon tartalmaz egy érzékelő alrendszert a műhold adott üzemmódjának mérésére és telemetriai adatok kiadására, ahol az érzékelő alrendszer egy adóhoz csatlakoztatott útválasztóhoz csatlakozik. és egy első kommunikációs vonalat a földi vezérlőállomással való kapcsolatérzékelő alrendszerhez az előfizetői kommunikációs csatornák egyikén keresztül, amely telemetriai adatokat küldhet a műholdról a földi vezérlőállomásra. 15. A 14. igénypont szerinti telemetriai, nyomkövető és vezérlő rendszer, azzal jellemezve, hogy az érzékelő alrendszerhez csatlakoztatott útválasztót tartalmaz a telemetriai adatoknak a földi vezérlőállomásnak megfelelő címkóddal történő kódolására. 16. A 11. igénypont szerinti telemetriai, nyomkövető és vezérlő rendszer, azzal jellemezve, hogy a földi vezérlőállomás mobil. 17. A 11. igénypont szerinti telemetriai, nyomkövető és vezérlő rendszer, azzal jellemezve, hogy a műholdas kommunikációs rendszer több műholdat tartalmaz, amelyek mindegyike tartalmaz egy adó-vevő alrendszert, és a műholdak adó-vevő alrendszereken keresztül kétirányú kommunikációval vannak összekötve, így hogy előfizetői kommunikációs csatornákat hoznak létre egymással, és lehetővé teszik a földi vezérlőállomás számára, hogy parancsokat küldjön az egyik előfizetői kommunikációs csatornán keresztül a több műhold egyikének a vele kétirányú kommunikációt folytató több műhold közül egy másikon keresztül. 18. A 11. igénypont szerinti telemetriai, nyomkövető és vezérlő rendszer, azzal jellemezve, hogy a műholdas kommunikációs rendszer tartalmaz továbbá egy, az első kommunikációs vonalhoz csatlakoztatott cellás kapcsolót több előfizetői üzenet küldésére a meghatározott előfizetői kommunikációs csatornákon. 19. A 11. igénypont szerinti telemetriai, nyomkövető és vezérlő rendszer, azzal jellemezve, hogy a műholdas kommunikációs rendszer több adót és vevőt is tartalmaz számos szomszédos cella kivetítésére, amelyek a műholddal kapcsolatban mozognak a Föld felszínéhez képest. , mindegyik adó és vevő képes arra, hogy az egyik cellába adjon és fogadjon az egyik előfizetői kommunikációs csatornán, valamint egy multiplexeren/modulátoron keresztül a földi vezérlőállomással való kommunikáció átkapcsolására az adó és a vevő között. a cellák, amelyek folyamatosan parancsokat adnak ki a műholdnak legalább egy meghatározott ideig, amikor a műhold a földi irányítóállomás közvetlen látószögében van.

Holnap az egész világ ünnepli a kozmonautika napját. 1961. április 12 szovjet Únió A történelem során először lőtt fel egy emberes űrhajót a fedélzetére, amely Jurij Gagarin volt. Ma bemutatjuk, hogyan indították fel 2011 végén a Bajkonuri kozmodromról a második kazah távközlési műholdat, a KazSat-2-t (KazSat-2) a Proton-M hordozórakétával. Hogyan bocsátották pályára a készüléket, milyen állapotban van, hogyan és honnan irányítják? Ebből a fotóesszéből megtudjuk.

1. 2011. július 12. A legnehezebb orosz űrrakétát, a "Proton-M"-et a 2-es számú kazah kommunikációs műholddal és az amerikai SES-3-mal (OS-2) viszik kiindulási helyzetbe. A Proton-M-et csak a Bajkonuri kozmodromról indítják. Itt létezik a szükséges infrastruktúra e legbonyolultabb rakéta- és űrrendszer kiszolgálásához. Az orosz fél, nevezetesen a készülék gyártója, a Hrunicsev Űrközpont garantálja, hogy a KazSat-2 legalább 12 évig bírja.

A műhold létrehozásáról szóló megállapodás aláírása óta a projektet többször felülvizsgálták, magát a fellövést pedig legalább háromszor elhalasztották. Ennek eredményeként a KazSat-2 alapvetően új elembázist és új vezérlési algoritmust kapott. De ami a legfontosabb, a műholdat a francia ASTRIUM konszern által gyártott legújabb és nagyon megbízható navigációs műszerekkel szerelték fel.

Ez egy giroszkópos szögsebesség-vektor mérő és csillagászati ​​szenzorok. A csillagok segítségével a műhold az űrben tájékozódik a csillagok segítségével. A navigációs berendezések meghibásodása vezetett oda, hogy 2008-ban az első KazSat valóban elveszett, ami majdnem nemzetközi botrányt kavart.

2. A rakéta útja a fejrészhez csatlakoztatott tápellátással és hőmérsékletszabályozó rendszerekkel, ahol a Breeze-M felső fokozat és a műholdak találhatók, körülbelül 3 órát vesz igénybe. Egy különvonat mozgási sebessége 5-7 kilométer per óra, a vonatot speciálisan képzett mozdonyvezetőkből álló csapat szolgálja ki.

Az űrkikötő biztonsági személyzetének egy másik csoportja ellenőrzi a vasúti síneket. A legkisebb nem kiszámított terhelés is károsíthatja a rakétát. Elődjétől eltérően a KazSat energiaigényesebbé vált.

Az adók száma 16-ra nőtt. A KazSate-1-ben 12 darab volt, és a transzponderek összteljesítményét 4 és fél kilowattra növelték. Ez lehetővé teszi, hogy egy nagyságrenddel több mindenféle adatot pumpáljon. Mindezek a változások tükröződtek az eszköz költségében. Ez 115 millió dollárt tett ki. Az első készülék 65 millióba került Kazahsztánban.

3. A helyi sztyepp lakói nyugodtan figyelnek mindenre, ami történik. a sivatag hajói)

4. Ennek a rakétának a mérete és képességei valóban elképesztőek. Hossza 58,2 méter, tömege feltöltött állapotban 705 tonna. Kezdetben a hordozórakéta első fokozatának 6 motorjának tolóereje körülbelül 1 ezer tonna. Ez lehetővé teszi akár 25 tonnás tömegű objektumok indítását referencia Föld-közeli pályára, 5 tonnáig pedig magas geostacionáriusra (30 ezer km-re a Föld felszínétől). Ezért a Proton-M nélkülözhetetlen a távközlési műholdak felbocsátásakor.

Egyszerűen nincs két egyforma űrhajó, mert mindegyik űrhajó teljesen új technológia. Rövid időn belül előfordul, hogy teljesen új elemeket kell megváltoztatnia. A „KazSate-2” azokat az új, fejlett technológiákat alkalmazta, amelyek akkor már léteztek. Az európai gyártású berendezések egy részét szállították, azon a részen, ahol a KazSat-1-nél meghibásodtunk. Úgy gondolom, hogy a KazSat-2-nél jelenleg meglévő berendezéseknek jó eredményeket kell mutatniuk. Elég jó repülési múltja van.

5. A Proton hordozórakéta számára jelenleg 4 kilövőhely található a kozmodrómon. Közülük azonban csak 3, a 81. és 200. számú telephelyen üzemképes. Korábban csak a katonaság foglalkozott a rakéta indításával, mivel mérgező üzemanyaggal kellett dolgozni kemény parancsútmutatók. Mára a komplexumot demilitarizálták, bár nagyon sok volt katona, aki levette a vállpántját a harcoló legénységben.

A második "KazSat" orbitális helyzete sokkal kényelmesebbé vált a munkához. Ez a keleti hosszúság 86 és fél foka. A lefedettség magában foglalja Kazahsztán teljes területét, Közép-Ázsia egy részét és Oroszországot.

6. A naplementék a Bajkonuri kozmodrómon kivételesen technológiaiak! A kép közepétől jobbra egy hatalmas építmény egy Proton-M, amelyhez egy karbantartó farm kapcsolódik. Attól a pillanattól kezdve, hogy a rakétát elvitték a 200-as számú helyszín kilövőhelyére, és a kilövés pillanatáig 4 nap telik el. Ez idő alatt a Proton-M rendszerek előkészítése és tesztelése folyt. Körülbelül 12 órával a kilövés előtt az állami bizottság ülését tartják, amely engedélyt ad a rakéta üzemanyaggal való feltöltésére. A tankolás a kezdés előtt 6 órával kezdődik. Ettől a pillanattól kezdve minden művelet visszafordíthatatlanná válik.

7. Mi az előnye annak, hogy országunk saját kommunikációs műholddal rendelkezik? Az első és legfontosabb a problémamegoldás. információs támogatás Kazahsztán. Műholdja segít bővíteni az információs szolgáltatások körét az ország teljes lakossága számára. Ez egy e-kormányzati szolgáltatás, az Internet, mobil kommunikáció. A legfontosabb, hogy a kazah műhold lehetővé teszi számunkra, hogy részben megtagadjuk azon külföldi távközlési cégek szolgáltatásait, amelyek szolgáltatónknak közvetítési szolgáltatásokat nyújtanak. Több tízmillió dollárról beszélünk, ami most nem külföldre, hanem az ország költségvetésébe kerül.

Victor Lefter, a Köztársasági Űrkommunikációs Központ elnöke:

Kazahsztán meglehetősen nagy területtel rendelkezik más országokhoz képest. És meg kell értenünk, hogy nem leszünk képesek kábeles és egyéb rendszerek által korlátozott kommunikációs szolgáltatásokat nyújtani minden településnek, minden vidéki iskolának. Az űrhajó megoldja ezt a problémát. Szinte az egész terület le van zárva. Sőt, nemcsak Kazahsztán területe, hanem a szomszédos államok területének egy része is. A műhold pedig stabil kommunikációs képesség

8. A Proton hordozórakéta különféle módosításai 1967 óta üzemelnek. Főtervezője Vlagyimir Cselomej akadémikus és tervezőirodája (jelenleg a Salyut Design Bureau, az M. V. Khrunichev GKNPT-k egyik ága). Nyugodtan kijelenthetjük, hogy az összes lenyűgöző szovjet projekt a Föld-közeli űr fejlesztésére és a Naprendszerben található objektumok tanulmányozására nem valósulhatott volna meg e rakéta nélkül. Ezenkívül a Protont az ilyen szintű berendezések nagyon magas megbízhatósága jellemzi: működésének teljes időtartama alatt 370 indítást hajtottak végre, amelyek közül 44 sikertelen volt.

9. A „Proton” egyetlen és fő hátránya az üzemanyag rendkívül mérgező összetevői: az aszimmetrikus dimetil-hidrazin (UDMH), vagy más néven „heptil” és nitrogén-tetroxid („amil”). Azokon a helyeken, ahol az első szakasz leesett (ezek Dzhezkazgan városához közeli területek), szennyezés történik környezet amely költséges tisztítási műveleteket igényel.

A helyzet súlyosan súlyosbodott a 2000-es évek elején, amikor egymás után három hordozórakéta-baleset történt. Ez rendkívüli elégedetlenséget váltott ki a kazah hatóságokkal, akik nagy kártérítést követeltek az orosz féltől. 2001 óta a hordozórakéta régi módosításait a modernizált Proton-M váltotta fel. Az áll digitális rendszer szabályozás, valamint az ionoszféra felső rétegeiben lévő el nem égett tüzelőanyag-maradványok légtelenítésére szolgáló rendszer.

Így sikerült jelentősen csökkenteni a környezetkárosítást. Emellett kidolgoztak egy, de még papíron lévő projektet egy környezetbarát Angara hordozórakétáról, amely kerozint és oxigént használ üzemanyag-alkatrészként, és amelynek fokozatosan fel kell váltania a Proton-M-et. Egyébként a Bajkonurban található Angara hordozórakéta-komplexum Baiterek (kazah nyelven Topol) lesz.

10. A rakéta megbízhatósága vonzotta akkoriban az amerikaiakat. A 90-es években létrehozták az ILS vegyesvállalatot, amely pozicionálta a rakétát az amerikai távközlési rendszerek piacán. Ma a legtöbb amerikai polgári kommunikációs műholdat a Proton-M indítja fel a kazah sztyeppén található kozmodromból. Az amerikai SES-3 (a SES WORLD SKIES tulajdona), amely a kazah KazSat-2-vel együtt a rakéta fejében található, egyike a Bajkonurból indított sok közül.

11. A rakéta az orosz és az amerikai zászló mellett a kazah zászlót és a republikánus Űrkommunikációs Központ emblémáját viseli, amely szervezet ma a műhold tulajdonosa és üzemeltetője.

12. 2011. július 16., reggel 5 óra 16 perc 10 másodperc. Csúcspont pillanata. Szerencsére minden jól megy.

13. 3 hónappal az indulás után. Fiatal szakemberek Bekbolot Azaev, a műholdvezérlési osztály vezető mérnöke, valamint kollégái, Rimma Kozhevnikova és Asylbek Abdrakhmanov mérnökök. Ezek a srácok a KazSat-2-t futtatják.

14. Akmola vidék. A kicsi, és egészen 2006-ig figyelemre méltó regionális központ, Akkol 5 éve vált széles körben ismertté, amikor itt megépült az ország első MCC-je - az orbitális műholdak repülését irányító központ. Október itt hideg, szeles és esős, de most jön a legmelegebb idő azoknak az embereknek, akiknek a KazSat-2 műholdnak a kazah távközlési infrastruktúra teljes értékű és fontos szegmense státuszt kell adniuk.

15. Az első műhold 2008-as elvesztése után az Akkol Űrkommunikációs Központ jelentős korszerűsítésen esett át. Lehetővé teszi két eszköz egyidejű vezérlését.

Baurzhan Kudabaev, a Köztársasági Űrkommunikációs Központ alelnöke:

Egy különleges szoftverúj berendezéseket szállítottak. Mielőtt felállna parancs-mérő rendszer. Ez az amerikai Vertex cég szállítása, ahogy a KazSat-1-nél is, de új módosítás, továbbfejlesztett változat. A "Russian Space Systems" cég fejlesztéseit alkalmazták. Azok. ezek mind mai fejlemények. Új programok, berendezési elem bázis. Mindez javítja az űrhajónkkal végzett munkát.

16. Darkhan Maral, a repülésirányító központ vezetője a munkahelyen. 2011-ben fiatal szakemberek, orosz és kazah egyetemeken végzett szakemberek érkeztek a Központba. Már megtanították őket a munkavégzésre, az RCKS vezetése szerint a személyi pótlással nincs gond. 2008-ban a helyzet sokkal rosszabb volt. Az első műhold elvesztése után a magasan képzett emberek jelentős része elhagyta a központot.

2011. október 17. A kazah műholddal kapcsolatos munka újabb csúcspontja volt. Befejeződött a repüléstervezési tesztje, megkezdődtek az úgynevezett teszttesztek. Azok. ez olyan volt, mint a gyártó számára a műhold működőképességének vizsgája. Minden a következőképpen történt. Televíziós jelet emeltek a KazSat-2-nél.

Ezután több szakembercsoport elment Kazahsztán különböző régióiba, és megmérte ennek a jelnek a paramétereit, pl. milyen jól közvetíti a jelet a műhold. Nem érkeztek észrevételek, és végül egy különleges bizottság törvényt fogadott el a műhold kazah félnek történő átadásáról. Ettől a pillanattól kezdve kazah szakemberek kezelik a készüléket.

18. 2011. november végéig az Akkol Űrközpontban dolgozott nagy csoport Orosz szakemberek. Ők képviselték az alvállalkozókat a KazSat-2 projekt keretében. Ezek az orosz űripar vezető vállalatai: Center im. A műholdat tervező és építő Hrunicsev, a Mars Design Bureau (amely a keringő műholdak navigálására specializálódott), valamint a szoftvereket fejlesztő Russian Space Systems Corporation.

Az egész rendszer két részre oszlik. Ez valójában maga a műhold és a földi irányító infrastruktúra. A technológia szerint a kivitelezőnek először be kell mutatnia a rendszer működőképességét - ez a berendezések telepítése, hibakeresése, bemutatása funkcionalitás. Az összes eljárás után - kazah szakemberek képzése.

19. Az akkoli Űrkommunikációs Központ azon kevés helyek egyike hazánkban, ahol kedvező elektromágneses környezet alakult ki. Errefelé sok tíz kilométerre nincs sugárforrás. Megzavarhatják a műholdvezérlést és zavarhatják azt. 10 nagy parabolaantenna van irányítva az ég felé egyetlen ponton. Ott tovább távolsági A Föld felszínéről - több mint 36 ezer kilométerre - lóg egy kis mesterséges objektum - a "KazSat-2" kazah kommunikációs műhold.

A legtöbb modern kommunikációs műhold geostacionárius. Azok. pályájuk úgy van megépítve, hogy mintha egy földrajzi pont fölött lebegne, és a Föld forgása gyakorlatilag nincs hatással erre a stabil helyzetre. Ez lehetővé teszi a fedélzeti átjátszó használatával nagy mennyiségű információ szivattyúzását, hogy magabiztosan fogadhassa ezeket az információkat a Föld lefedettségi területén.

20. Még egy érdekes részlet. A nemzetközi szabályok szerint a műhold megengedett eltérése az állóponttól legfeljebb fél fok lehet. Az MCC szakemberei számára – tartsa bent a készüléket adott paramétereket- a ballisztikai szakemberek legmagasabb képzettségét igénylő ékszeripari munka. A központban 69 fő dolgozik majd, ebből 36 műszaki szakember.

21. Ez a fő vezérlőpanel. A falon van egy nagy monitor, ahol minden telemetria folyik, egy félköríves asztalon több számítógép, telefon. Minden nagyon egyszerűnek tűnik...

23. Victor Lefter, a Köztársasági Űrkommunikációs Központ elnöke:
- A kazah flottillát 3, 4, esetleg akár 5 műholdra is bővítjük. Azok. hogy legyen folyamatos eszközcsere, legyen tartalék, és hogy üzemeltetőink ne tapasztaljanak olyan sürgős igényt más államból származó termékek használatára. Hogy el tudjuk látni a tartalékainkat.”

24. Jelenleg a műholdas irányítást Moszkvából támasztják alá, ahol az Űrközpontot nevezték el. Hrunicsov. A Köztársasági Űrkommunikációs Központ azonban le kíván foglalni egy járatot Kazahsztánból. Ehhez jelenleg egy második Ügyfélközpont épül. Almatitól 30 kilométerre északra található.

25. A Kazahsztáni Nemzeti Űrügynökség 2013-ban tervezi a harmadik KazSat-3 műhold felbocsátását. A fejlesztési és gyártási szerződést 2011-ben írták alá Franciaországban, a Le Bourget-i repülőgépipari kiállításon. A kazahsztáni műholdat a Reshetnev akadémikusról elnevezett NPO építi, amely az oroszországi Krasznojarszk városában található.

26. Az irányítási részleg kezelői felülete. Így néz ki most.

A videóban megnézheti, hogyan lőtték fel ezt a műholdat.

Az eredeti innen származik

Olvassa el közösségünket a VKontakte-on is, ahol hatalmas videóválaszték található a „hogyan van” témában és a Facebookon.

A műholdas irányítási és vezérlőrendszerek (SSU és K) a rádiózás kombinációja technikai eszközökkel műholdak és egyéb űrhajók fedélzeti berendezései mozgásának és működési módjának ellenőrzése és kezelése. Az SU&K földi és légi rádióberendezéseket tartalmaz.

A földi rész parancsnoki és mérési állomások hálózatából (CIP), koordinációs és számítási központból (CCC) és központi irányítóközpontból (CCC) áll, amelyeket kommunikációs vonalak és adatátvitel köt össze.

A műszerhálózatra egyrészt azért van szükség, mert a Föld felszínén elhelyezkedő egy műszerről mozgó műholdak láthatósági zónája térben és időben korlátozott, másrészt a mesterséges műhold mozgásának paramétereinek egy műszerből történő meghatározásának pontossága. nem elegendő, minél több független mérést végeznek, annál nagyobb a pontosság. Az egyes műholdak folyamatos megfigyeléséhez több tucat műszerből álló hálózatot kell használni (egyesek hajókon, repülőgépeken és műholdakon is elhelyezhetők).

Mivel a vezérlőparancsokat és a mérési eredményeket nagy távolságra kell továbbítani, kommunikációs vonalak érvényesek különféle módszerek javítja a zajvédelmet. Ezek a módszerek 3 csoportra oszthatók.

Az első csoportba az adatátvitelre használt kommunikációs csatornák minőségi mutatóinak javítását célzó operatív intézkedések tartoznak. Ezek a következők: a csatorna jellemzőinek javítása; a csatornákban fellépő impulzuszaj számának csökkentése, megszakítások megelőzése stb.

A második csoportba azok az intézkedések tartoznak, amelyek maguknak az elemi adatjeleknek a zajtűrésének növelésére irányulnak, például:

A jel-zaj arány növelése a jelamplitúdó növelésével;

A jelek halmozásának és diverzitásának különféle módszereinek alkalmazása;

Zajállóbb típusú moduláció és fejlettebb módszerek alkalmazása az elemi jelek demodulálására és regisztrálására (integrált vétel, szinkron érzékelés, zajszerű jelek (NLS) használata stb.)

Ezen módszerek némelyike ​​növeli a zajtűrést az interferencia egész komplexumával szemben (például felhalmozódás, átmenet egy másik típusú modulációra, mások bizonyos típusú interferencia esetén. Például az NPN és az interleaving védelmet nyújtanak a hibakitörések ellen, de nem nem növeli a zajállóságot a független hibákkal szemben.

A kommunikációs csatornákon továbbított digitális információ megbízhatóságának javítását célzó intézkedések harmadik csoportja különböző módszereket foglal magában, amelyek a továbbított adatokat a bemeneten és a kimeneten megjelenítő kódszimbólumok információredundanciáját használják. diszkrét csatorna(zaj-immun kódolás, kérdezés stb.). Ezeknek a módszereknek a végrehajtása speciális felszerelést igényel:

Hibavédelmi eszközök (RCD) - kódszimbólumok átalakítása a kommunikációs csatorna bemenetén és kimenetén.

A redundancia bevezetésének módszere szerint vannak:

Állandó redundanciával rendelkező RCD-k, amelyek javító kódokat használnak, amelyek észlelik és kijavítják a hibákat;

Változó redundanciájú RCD-k, amelyek az ellenkező csatornán használnak visszacsatolást;

Kombinált RCD-k visszacsatolást kóddal és indirekt módszerekkel kombinálva a hibák észlelésére és kijavítására.

Változó redundanciájú RCD-kben a hibákat vagy javító kódok alkalmazásával, vagy a visszirányú csatornán átküldött és vett kódszimbólumok összehasonlításával határozzák meg. Hibajavítás történik, amikor egy sérült vagy kétes kódszót újraküldenek. A kombinált RCD-kben a hibák vagy törlések egy részét a kód állandó redundanciája miatt korrigálják, a másik részét pedig csak újraküldéssel észlelik és javítják.

Az állandó redundanciával rendelkező RCD-k hibáinak kijavításával a vételi megbízhatóság szinte minden szükséges értéke elérhető, azonban ebben az esetben a javító kódnak nagyon hosszú kódblokkokkal kell rendelkeznie, ami a valódi csatornákból származó hibacsomagoláshoz kapcsolódik.

A visszacsatolásos RCD-k és a kombinált RCD-k kapták a legszélesebb körű alkalmazást az adatátviteli rendszerekben. A redundancia az előremenő csatornában viszonylag kicsi, mivel. csak hibaészlelésre vagy alacsony többszörösségű hibák javítására használható. Ha hibákat észlel, a redundanciát növeli a sérült adatblokkok újraküldése.

A gyakorlatban a hibafelismerést széles körben alkalmazzák ciklikus kódok amelyekre nemzetközi és hazai szabványokat is kidolgoztak. A legszélesebb körben használt ciklikus kód generáló polinommal Ez a kód a Hamming-féle kiterjesztett amikor (hozzáadva) ciklikus változata általános ellenőrzés paritás), hossza és kódtávolsága d=4. Ismeretes, hogy a kód észlelési képessége a kódtávolság növekedésével növekszik. Ezért a közepes és alacsony minőségű csatornákon a kódok a d>4, ami a kódszó maximális hosszának hozzávetőleges csökkentésével természetesen az ellenőrző szimbólumok számának növekedéséhez vezet. Az így kidolgozott szabvány a következő generátorpolinomot ajánlja, amely egy ciklikus BCH kódot határoz meg, minimum 6 kódtávolsággal és legfeljebb bit hosszúsággal. A ciklikus kódok (Hamming, BCH) széles körben elterjedt hibadetektálása nagyrészt a megvalósítás egyszerűségéből adódik.

A fent elmondottak főként a hibaészlelési kódok használatára vonatkoztak. Ismeretes, hogy a visszahívásos átviteli módszer teljesítménye jelentősen javítható hibajavítás bevezetésével. A kódot ebben az esetben részleges hibajavítás módban használjuk, és akkor hajtjuk végre a lekérdezést, ha a kapott sorozatot nem lehet dekódolni.

Olyan esetekben, amikor ilyen vagy olyan okok miatt lehetetlen csatornát létrehozni Visszacsatolás vagy a visszahívási késleltetés elfogadhatatlan, redundáns kódokkal hibajavító egyirányú adatátviteli rendszereket alkalmaznak. Egy ilyen rendszer elvileg bármilyen szükséges megbízhatósági értéket megadhat, azonban a korrekciós kódnak nagyon hosszú kódblokkokat kell tartalmaznia. Ez a körülmény abból adódik, hogy a hibák valós csatornákban csomagolódnak, és a csomagok hossza elérheti a nagy értékeket. Az ilyen hibacsomagok kijavításához lényegesen nagyobb hosszúságú blokkokra van szükség.

Jelenleg nagyszámú kód ismert, amelyek kijavítják a hibacsomagokat. Egy tipikus megközelítés a probléma megoldása olyan módszerekkel, amelyek lehetővé teszik a hosszú hibasorozatok kijavítását úgy, hogy nem észlelik a véletlenszerű hibák valamilyen kombinációját. Ez ciklikus kódokat, például Fire kódokat és dekódereket, például Meggit dekódert használ. A megfelelő interleaveléssel együtt blokk- vagy konvolúciós kódokat használnak a véletlenszerű hibák javítására. Ezenkívül vannak olyan módszerek, amelyek lehetővé teszik a hosszú csomagok javítását abban a mondatban, hogy két csomag között van egy kellően hosszú hibamentes zóna.

A műszerek összetétele általában több irányító és mérőállomást foglal magában: vevő és adó. Ezek nagy teljesítményű radarok lehetnek, amelyeket „néma” műholdak észlelésére és figyelésére terveztek. Az alkalmazott frekvenciatartománytól függően a műszerek rendelkezhetnek parabola- és spirális antennákkal, valamint olyan antennarendszerekkel, amelyek egy fázisú antennatömböt alkotnak a szükséges nyalábmintázat kialakításához.

Szerkezeti séma Az egy adó- és több vevőállomásból álló tipikus műszereket a 4.7. ábra mutatja.

Az egyes antennák (A) által fogadott nagyfrekvenciás oszcilláció a vevőben (PR) történő erősítés után a csatornaleválasztó berendezésbe (ARC) kerül, amelyben a hármas mérések (RTI), rádiótelemetriás mérések (RTI), televízió (STV) jelei és a rádiótelefonos kommunikáció (RTF) elkülönül. Ezeknek a jeleknek a feldolgozása után a bennük lévő információ vagy a számítógép-komplexumba (CM), vagy közvetlenül a kijelző- és rögzítőberendezésbe (AORI) kerül, ahonnan a vezérlőpontba (CP) kerül.

A műholdak mozgásának vezérlésére szolgáló parancsok a vezérlőpanelen kerülnek kialakításra, amelyeket egy ideiglenes szoftvereszközön (PTD) és csatornaelválasztó berendezésen (ARC) keresztül továbbítanak a megfelelő műholdhoz abban a pillanatban, amikor rádió láthatóvá válik erről a műszerről (ez az átvihető más műszerre is, amelynek láthatósági zónájában műholdak vannak).

4.7 ábra - Egy tipikus műszer szerkezeti diagramja

Ezenkívül a digitális számítógépben és az AORI-ban lévő adatokat egy adatátviteli vonalon (DLD) továbbítják az SSU és K koordináta-számítási központjába. A műszerek működésének az univerzális időrendszerhez való kapcsolásához egy helyi pontot is tartalmaz. Ennek a rendszernek (MP) egy speciális vevőkészüléke fogadja az időjeleket.

A műhold fedélzeti berendezésének blokkvázlata a 4.8. ábrán látható.

4.8. ábra – A műhold fedélzeti berendezésének szerkezeti diagramja

A mesterséges műhold fedélzeti berendezése vevő-adó eszközt (P és PR) és antenna eszköz(AU) antennakapcsolóval (AP). Az AU több irányított és nem irányított antennából állhat.

Az AES berendezés legfontosabb eleme a fedélzeti számítógép, amely mind a parancsátviteli rendszer (CTS) csatornaelválasztó berendezésétől (ARC), mind a telemetrikus változási rendszer (RTI) összes érzékelőjétől kap jeleket. A fedélzeti számítógépben a pályamérő rendszer (RSTI), az RTI rendszer és a rádióvezérlő rendszer (SRU) parancsai vannak kialakítva. A fedélzeti rádiójeladók a pályamérő rendszer (RSTI) részét képezik, amelynek jelei a fedélzeti csatornaelválasztó berendezésen (BRK) keresztül jutnak el a fedélzeti adókhoz (P).

A műholdak és az összes földi műszer időskáláját a fedélzeti időszabvány (BET) koordinálja, amelyet időszakonként ellenőrzünk a földi univerzális időrendszerrel.

A pályakorrekció szakaszában az RSTI funkciók az elfogadott műholdvezérlési módszertől függenek. A korrekciós módszerrel új pályaparamétereket számítanak ki, majd a becsült időpontban bekapcsolják a fedélzeti korrekciós motorokat, a szervo vezérléssel a pályamérések eredményeiből azonnal kiszámítják a pálya aktuális koordinátáinak aktuális eltéréseit. a műhold és annak sebessége (esetleg tájékozódása is) a szükséges értékekből és a számított paraméterekből a teljes manőver során korrigálásra kerül. A követésvezérlést ott használják, ahol nagy manőverezési pontosságra van szükség.

A pályamérések ugyanazokat a módszereket használják a dőlésszög, a radiális sebesség és a szögkoordináták mérésére, mint a rádiónavigációs rendszerekben (2. szakasz) vagy a mozgásvezérlő rendszerekben (3. szakasz).

A műhold fedélzeti berendezésének fő jellemzője a rádiótechnikai rendszerek kombinációja a tömegének csökkentése, a méretek csökkentése, a megbízhatóság növelése és az egyszerűsítés érdekében. A pályamérő rendszereket televíziós és telemetriai rendszerekkel, rádióvezérlő rendszerekkel kommunikációs rendszerekkel stb. kombinálják. Ez további korlátozásokat ró a csatornák modulációs és kódolási módszereinek megválasztására különféle rendszerek, lehetővé téve a megfelelő információáramlás szétválasztását.

Tekintsük a modern fedélzeti rádiótelemetriai és pályamérési rendszerek felépítését és kombinált rádiókapcsolatokban való működésük jellemzőit.

A fedélzeti berendezés (RTI) blokkvázlata a 4.9. ábrán látható.

Az RTI egy többcsatornás információmérő rendszer, amely nagyszámú elsődleges információforrást (OR) és a megfelelő számú érzékelőt - átalakítót (D) tartalmaz. Ilyen érzékelőként különféle nem elektromos mennyiségek elektromos mennyiségekké alakítóit használják (feldolgozásra és tárolásra alkalmas formában): például parametrikus érzékelőket, amelyek magukban foglalják a rezisztív, kapacitív, mágneses-elasztikus, elektrosztatikus stb. átalakítók, potenciometrikus, tenzometrikus és termisztoros. Az ilyen érzékelők segítségével mérhető lineáris és szögelmozdulások, a műholdszerkezet különböző elemeinek rugalmas deformációja, hőmérséklet stb.

4.9. ábra – Az RTI fedélzeti berendezésének szerkezeti diagramja

Az analóg-digitális konverterek (ADC) használata lehetővé teszi a mért adatok azonnali digitális formában történő fogadását és számítógépre vagy memóriaeszközre (memóriára) történő elküldését. Az információk belső interferencia és az UPI (elsődleges információfeldolgozó eszköz) meghibásodások elleni védelme érdekében zaj-immun kódolást hajtanak végre, és oszcillációs jeleket (ICS) és időbélyegeket vezetnek be a BEV-től az egyes érzékelők jelének azonosítására.

Az RTI rendszer elemei közötti információcseréhez egyetlen adatbuszt használnak, amely nagyobb rugalmasságot biztosít a rendszeren belül és a kombinált rendszereken belül. Az RTI részeként egy fedélzeti interfész eszközt (BUS) is alkalmaznak, amely biztosítja az összes RTI elem párosítását adatformátumok, átviteli sebesség, csatlakozási sorrend stb. A BUS együttműködik az ARC-vel, amely alkot digitális jel az adóhoz (P).

A belső vezérlőkomplexum, melynek felépítése a 4.10. ábrán látható, szintén közös adatbuszt, számítógépet, memóriát és BEV-t használ.

4.10. ábra – Belső vezérlési komplexum

A fedélzeti vezérlőkomplexum (OCC) a mesterséges műhold automatizált vezérlőrendszerének része. A számítógépes programnak megfelelően a BKU a Földről érkező parancsokra irányítja a műhold mozgását a pályán, átkapcsolja a fedélzeti berendezések üzemmódját, cseréli a meghibásodott egységeket stb. Autonóm üzemmódban a BCU szabályozza a műhold tájolását, és az orientációs érzékelők (OS) jelei alapján stabilizálja a műhold helyzetét az űrben.

A vett jelet felerősítik a vevőben (PR), demoduláció után a csoportjel belép az ACR-be, amelyben megkülönböztetik a jeleket: berendezési egységek vezérlőrendszerei (SUB), parancsok elválasztására és továbbítására szolgáló rendszerek a váltás eszközeinek vezérlésére. a műhold helyzete (ARC SPK). Minden utasításhoz hozzá van rendelve egy cím, egy érték és egy végrehajtási idő; a cím a vezérlő objektumot jelzi: SP - műholdak mozgatásának eszköze; SC - a műhold tájolásának korrigálásának eszköze stb.

A műholdak számára a legfontosabbak a pályája megváltoztatására vonatkozó parancsok; a Földhöz vagy a Naphoz viszonyított orientációja és ezekhez az irányokhoz viszonyított stabilizálása. A tájolás pontosságát a műhold rendeltetése határozza meg. Széles fenékű műhold esetén a hiba 5 ÷ 7, keskeny aljánál - 1 ÷ 3 fok; ebben az esetben a tájékozódást segítő eszközök potenciális pontossága nagyon nagy lehet (akár az ívmásodpercek töredékei is), például bolygóközi állomások esetében.

A parancsinformációk továbbításának kiváló minőségét zajimmun kódolás és visszacsatolás éri el: az egyes parancsok vételét a műhold visszirányú csatornáján keresztül erősítjük meg.

A KIP - AES (Earth - AES) rádiócsatornában a parancsinformációk továbbítása a fedélzeti berendezések vezérlőjeleivel és a telemetriai információkérő jelekkel kombinálva van; a műholdas-Föld rádiócsatornában a következőket kombinálják: egy információs csatorna, amelyen keresztül telemetriai és kereskedelmi információkat továbbítanak, egy visszacsatoló csatorna és egy fordított mérési csatorna. A jelek szinkronizálásához az azonos helyen elhelyezett rádiórendszerekben speciális szinkronizációs sorozatokat továbbítanak az egyik rádiócsatornán, amelyek formája az alkalmazott csatornaelválasztási módszertől függ.

Csatornaelválasztáshoz TDM időosztással (TDM), frekvenciaosztással (FCD), kódosztással (CDC) és kombinált csatornaosztással használható.

A QKD esetében minden csatornához időintervallum van hozzárendelve, mint a TDM esetében is, azonban az ilyen csatornák jelei a számukra kijelölt frekvenciasávban tetszőleges sorrendben kerülnek továbbításra, mivel minden adatblokk információt és címet tartalmaz. alkatrészek. A QDM rendszerek nagyobb zajtűréssel rendelkeznek, de a sávszélességük kisebb, mint a TDM vagy FDM esetében.

Figyelembe véve az SSU és K rendszerek multifunkcionalitását és az átvitt jelek szerkezeti heterogenitását, összetett modulációs típusok PWM - FM, KIM - FM - FM, IM - FM - FM (csatornák időosztásával - TRC) és AM - FM , FM - FM, FM - AM (csatornák frekvenciaosztásával - FDM).

Mivel az irányítási és irányítási rendszer csatornái kombinálva vannak egy műholdas kommunikációs rendszer kereskedelmi csatornáival vagy a műholdas rendszerek tudományos információs csatornáival speciális célú, ugyanazt a frekvenciatartományt használják vivőként a rádiócsatornákban: több száz MHz-től több tíz GHz-ig.

Gyorsan hozzászokunk a fejlődéshez. Azokra a dolgokra, amelyek néhány évvel ezelőtt még fantasztikusnak tűntek, ma már nem vesszük észre, és mindig is létezőnek tekintjük őket. Elég belemerülni a régi dolgokba, amikor hirtelen ott van egy monokróm mobiltelefon, hajlékonylemez, szalagkazetta vagy akár egy tekercs. Nem is olyan régen. Nem is olyan régen az internet „kuponokon” működött a modem csikorgására. Emlékszik valaki 5,25" merevlemezek vagy akár szalagkazetták számítógépes játékok. És biztosan lesz, aki azt mondja, hogy az ő idejében 8 "floppie és orsó volt az ES számítógépekhez. És abban a pillanatban semmi sem volt modernebb ennél.

Ezekben a hetekben az első Szputnyik fellövésének – az űrkorszak kezdetének – szentelt hagyományos eseményeket tekintheti meg. Véletlenül a műhold, aminek az elsőnek kellett volna lennie, a harmadik lett. És az első repülés egy teljesen más eszköz volt.
Ez a szöveg arról szól, hogy milyen könnyű manapság hallani a Föld-közeli pályán keringő műholdakat, és milyen volt ez az űrkorszak kezdetén. E. Iceberg egykori híres könyvét átfogalmazva: „A műhold nagyon egyszerű!”

Az elmúlt 5-10 évben az űr minden eddiginél közelebb került a nem szakemberekhez. Az SDR technológia, majd az RTL-SDR hardverkulcsok megjelenése könnyű utat nyitott a rádiózás világába azok számára, akik soha nem vágytak rá.

Miért van rá szükség?

Megjegyzés a rádióamatőrökről és az első műholdakról

Ha a Szputnyik nagy meglepetés volt a Nyugat számára, akkor legalább a szovjet rádióamatőröket több hónappal az esemény előtt figyelmeztették.
A Rádió magazin oldalait nézegetve 1957 nyaráról lehet cikkeket találni mind egy mesterséges műholdról, melynek felbocsátása a közeljövőben várható, mind a műholdjelek vételére szolgáló berendezések vázlatáról.
A Szputnyik okozta izgalom váratlan volt, és erős hatást gyakorolt ​​a társadalom olyan „nem tudományos” területeire, mint a divat, az autótervezés stb.
Az amatőr műholdkövetőkből álló Kettering csoport 1966-ban vált híressé, amikor felfedezték a szovjet kozmodromot Plesetskben. Megfigyelők egy csoportja felállt Kettering városának (Nagy-Britannia) tornatermében, és kezdetben a tanár műholdakról érkező rádiójelek segítségével demonstrálta a Doppler-effektust a fizikaórákon. A következő években a csoport amatőröket, szakembereket hozott össze különböző országokból. Egyik aktív tagja Sven Gran, aki egész életében a svéd űriparban (Swedish Space Corporation) dolgozott.

Honlapján cikkeket közölt a korai űrhajózás történetéről, az 1960-1980-as években készült hangfelvételeket. Érdekes hallgatni a szovjet űrhajósok hangját a mindennapi kommunikáció során. Az oldalt az űrhajózás történetének szerelmeseinek ajánlják tanulmányozásra.

Kíváncsiság. Bár „minden megtalálható az interneten”, kevesen gondolják, hogy ezt a „mindent” valaki kezdettől fogva felteszi az internetre. Valaki történeteket ír, valaki érdekes fotókat készít, majd a hálózaton keresztül újratweetekkel és újbóli bejegyzésekkel szétválik.

Továbbra is meghallgathatja az űrhajósok beszélgetéseit, akik különösen aktívak a legénység ISS-ről való érkezése/távozása idején. Néhány embernek sikerült elkapnia a tárgyalásokat az űrséta során. A NASA TV-n nem minden látható, különösen azért, mert Oroszország felett a NASA számára ezek repülési vakfoltok, és a TDRS-ek még mindig nem repülnek elegendő számban. Kíváncsiságból veheti a NOAA időjárási műholdakat (egy példa egy technikára) és a Meteort (a képek jobb felbontású példával rendelkeznek), és egy kicsit több információt tudhatnak meg, mint amennyi a médiában megjelent.

Első kézből megtudhatja, hány cubesat csinál.

Egyes programokkal rendelkeznek a telemetria vételére és dekódolására, mások kifejezetten táviratot küldenek. A példák megtekinthetők.

Lehetőség van a rakomány adott pályára állítása során a hordozórakéták és a felső fokozatok munkájának megfigyelésére. Ugyanez a berendezés használható a sztratoszférikus szondák nyomon követésére. Itt például egy csodálatos eset számomra - a ballon július 12-én szállt fel Nagy-Britanniából, és 12 kilométeres magasságban már megtett pár utat a világ körül, az Északi-sarkra repült. Nemrég láttam Szibéria felett. Nagyon kevés vevőállomás vesz részt a projektben.

Tulajdonképpen mi kell a felvételhez?

1. A kívánt tartományban működő vevő. A legtöbb esetben az RTL-SDR megfelel a követelményeknek. Előerősítő, rovátkolt szűrő ajánlott. Javasoljuk, hogy ferritszűrőkkel ellátott USB-hosszabbító kábelt használjon - ez csökkenti a számítógép zaját, és lehetővé teszi, hogy a vevőegységet közelebb helyezze az antennához. Jó eredmény biztosítja a vevő árnyékolását.
2. Antenna a kiválasztott tartományhoz. " Legjobb erősítő egy antenna. Bármilyen előerősítő is van az antenna után, de rossz antenna esetén csak a zajt erősíti, a hasznos jelet nem.
3. Műholdjel vétele esetén tudnia kell, hogy mi repül, hol és mikor. Ehhez olyan műholdas nyomkövető programokra van szükség, amelyek jelzik és megjósolják a műhold helyzetét egy adott pillanatban.
4. Programok cubesat telemetriai vagy meteorológiai műholdak vételére és dekódolására.

A műholdakról érkező jelek vételének jellemzője a távolság és a Doppler-effektus.
A befogadás elméletéről jól le van írva ez a dokumentum a 49. oldaltól -
Műholdas kommunikáció Távvezérlésű műholdas földi állomás építése alacsony földpályán történő kommunikációhoz.

A levezetett képlet azt mutatja, hogy a vevő által vett teljesítmény közvetlenül függ az adó- és vevőantennák jellemzőitől, és fordítottan arányos a vevő és az adó közötti távolság négyzetével azonos hullámhosszon. Minél hosszabb a hullámhossz, annál kevésbé szóródik a sugárzás ("Miért kék az ég?").

A fejünk felett repülő műhold néhány száz kilométerre található, míg a láthatáron repülő műhold néhány ezer kilométerre lehet tőle. Ami természetesen nagyságrendekkel csökkenti a vett jel szintjét.

És az adóteljesítmény nem nagy, akkor nem nagy az esély a sikeres vételre. Például a FunCube-1 adóteljesítménye 300 mW a megvilágított oldalon, és csak 30 mW árnyékban.

Milyen antenna kell, és milyen hatótávra?

Mindenekelőtt a befogadás helyétől és a befogadás tárgyaitól függ. Ha ez egy sarki pályával rendelkező műhold, akkor előbb-utóbb átrepül a vevőállomás felett. Ezek időjárási műholdak, sok cubesat. Ha például ez az ISS, és a fogadóállomás Moszkvában található, akkor az ISS csak a horizont felett repül. Ahhoz pedig, hogy hosszú ideig kommunikáljunk vagy halljuk a műholdat, rendkívül hatékony antennákra van szükség. Ezért el kell dönteni - mi a megfizethető legyek elérhető közelségben a fogadás helyétől.

Milyen programok léteznek a műholdak nyomon követésére, a műhold helyzetének jelzésére és előrejelzésére egy adott pillanatban?

Online eszközök:
- www.satview.org
- www.n2yo.com

A Windows-os programok közül: klasszikus Orbitron (program áttekintése) és például Gpredict.

Ez utóbbi a műholdak frekvenciáira vonatkozó információkat jelenít meg. Vannak programok más platformokra, például Androidra.

Harmadik féltől származó Orbitron- és frekvenciainformációkat fogunk használni.

Hogyan számítják ki a programok a műholdak pályáját?

Szerencsére a pályák kiszámításához szükséges adatok (TLE pályaelem-készlet egy földi műholdhoz) szabadon terjeszthetők az interneten, és rendelkezésre állnak. Nem is kell rá gondolni – a programok automatikusan letöltik a legfrissebb adatokat az űrobjektumok pályájáról.

De nem mindig volt így

A North American Aerospace Defense Command (NORAD) katalógust vezet az űrobjektumokról, és valójában a nyilvánosan elérhető katalógus nem teljes – nem tartalmaz amerikai katonai műholdakat. Amatőr rajongók csoportjai foglalkoznak ilyen tárgyak elfogásával. Néha sikerül egy hiányzó objektumot találniuk a nyitott adatbázisban.

A pálya meghatározásának és előrejelzésének kérdése már a műholdak felbocsátása előtt felmerült. A Szovjetunióban a megfigyelők és eszközök széles köre vett részt a probléma megoldásában. A Szputnyik pálya megfigyelésében és mérésében a rendszeres pályamérő állomások mellett felsőoktatási intézmények obszervatóriumait, tanszékeit vonták be, és a kiválasztott, könnyen elérhető rádióamatőr sáv lehetővé tette rádióamatőrök hadának vonzását a megfigyelésekre. az első műholdak - az 1957-es Rádió magazinban egy iránykereső installáció diagramja található, egy magnófelvétel, amelyről a rádióamatőrnek el kellett küldenie a Szovjetunió Tudományos Akadémiájára. A teljesen más részleghez tartozó Krug rendszer iránykeresői az első szakaszban szokatlan munkába keveredtek.

Hamarosan az NII-4 ballisztikája nagy sikert ért el. Az általuk először kifejlesztett Strela-2 számítógéphez készült program lehetővé tette a pályaparaméterek meghatározását nem az iránykeresők információiból, hanem a NIP-eken a Binocular-D állomások által kapott pályamérések eredményeiből. Lehetővé vált a műholdak pályán való mozgásának előrejelzése.
Az első generációs „Irtysh” pályamérő állomásokat fokozatosan felváltották az új „Kama” és „Visztula” állomások, amelyek lényegesen magasabb műszaki mutatókkal rendelkeznek a hatótávolság, a pontosság és a megbízhatóság tekintetében. Az 1980-as években megjelentek a lézeres távolságmérők. További részleteket olvashat.

Az állomások nemcsak „sajátjaik”, hanem kedvenc potenciális ellenségük műholdjainak pályáját is megmérték. Nagyon gyorsan optikai, majd rádiófelderítő műholdak jelentek meg a pályán. Az alábbiakban arról lesz szó, hogy mit láthattak még 1965-ben. Addig is hadd idézzek fel egy anekdotikus történetet a távoli északi részen katonákról, valószínűleg az egyetlen szórakozásról, amely a rádió és az „optikai” maszkolás szabályait követte a megfelelő műholdak áthaladásakor. Egyszer, egy amerikai optikai felderítő műhold áthaladása előtt, természetesen szórakozásból, a kazánház salakjával hatalmas szót írtak a hóba.

De mi van azokkal, akik szeretnek műholdakra vadászni? Hallgatniuk kellett az adást, az égbe pillantva, miután hírt kaptak egy rakéta kilövéséről a kozmodromból. Általában néhány pálya az indítás után előre látható volt.

A képen 2000 térkép látható, amelyek Földi műholdak pályaelemeit tartalmazzák, amelyeket Sven Gran kapott a NASA-tól 1977 és 1990 között. Ezután betárcsázós hozzáféréssel, majd néhány évvel később az interneten keresztül is hozzá lehetett jutni. Sven beszkennelte ezeket a térképeket egy Facebook témájú csoporthoz. olyan elemkészleteket tartalmaznak, amelyek nem szerepelnek a Spacetrack.org adatbázisban.

Ezeket az adatokat arra használták, hogy előre jelezzék azokat a pályákat, amelyeken lehetséges az űrobjektumok megfigyelése.
Természetesen nem számítógép – csak ezt a két sablont használták 25 évvel ezelőtt. És mire a TLE megérkezett, az adatok nem voltak frissek.

Később Sven saját írott PC-programjait használta a pályák kiszámításához.

A Szputnyik repülése alatt a KIK-nek még nem volt saját számítási központja, és a más szervezetek számítógépein kiosztott számítógépes idő sem volt elegendő minden számításhoz, a Szputnyik pályáját pedig egészen pontosan előre jelezték a speciálisan készített sablonok.

Tehát az Orbitron program ablakában nyílt bázisról láthatunk műholdakat, geostacionárius, amatőr rádió, időjárás, ISS stb. kategóriákra osztva. Nem mindegyik érdekli a fogadtatást, néhány nem működik, és csak az éjszakai égbolt fotósait érdekli.

A működő műholdak frekvenciáit itt találja:

Bármi is legyen az antenna általános állapota – távol az akadályoktól és magasabban a talajtól. Minél nyitottabb a horizont, annál tovább tart a munkamenet. És ne felejtsük el, hogy irányított antenna esetén azt a műhold felé kell „irányítani”.

Nagyon nagy megjegyzés a szovjet mélyűri kommunikációs antennákról

Az R-7 rakétacsalád fejlesztése gyorsabban haladt, mint a műholdaké, részben azért, mert a műholdak "engedélyét" akkor kapták meg, amikor az R-7 már a repülési tesztek szakaszába lépett. A harmadik és negyedik szakasz gyors létrehozása lehetővé tette a második kozmikus sebesség elérését, és a Holdra való rakétarepülést, a Hold elrepülését a Földre való visszatéréssel és a Hold eltalálásával. Nem volt idő a semmiből megtervezni valamit, kész eszközöket, alkatrészeket használtak. Például a Zarya állomás antennaszerelése az első emberes űrhajóval való kommunikációhoz négy spirálból állt, amelyeket a háború után megmaradt reflektor-szerelés alapján szereltek fel.

A mélyűri kommunikáció időnyomásának körülményei között azokat az antennákat használták, amelyek már bent voltak jó helyenés a szükséges jellemzőket. Az ideiglenes űrkommunikációs központról bővebben olvashat.

A Hold felé történő kilövésekkel egy időben két mélyűri kommunikációs fővárosi központ épült a „közelében” a világ akkori legnagyobb, akkori űrkommunikációs antennáival (az újságírók egyébként Mélyűri kommunikációs központoknak hívták őket, de a valódi nevek különböznek egymástól - NIP-10 és NIP -16, de ezek valamilyen oknál fogva nem egészen helyes nevek.).

A komplexum szintén "kész egységekből" épült, ezért rekordidő alatt állították fel. A lövegtornyok használata az antenna alapjaként enyhe zavart keltett a CIA-ban, és egy ideig azt hitték, hogy ez egy parti üteg, amelyet építenek. Két évvel később furcsaság történt a Plútó komplexumban végzett szovjet kísérlettel kapcsolatban, hogy a Vénusz radarjával tisztázzák a csillagászati ​​egység értékét. Valószínűleg a Szovjetunió tisztviselői úgy döntöttek, hogy a csillagászati ​​egység jelentősen finomított értéke államtitok, és eltorzították a kísérlet közzétett eredményét. A jelentést rejtő ügyetlen próbálkozáson a csillagászok nevettek:

gratulálnunk kell orosz kollégáinknak egy új bolygó felfedezéséhez. Biztosan nem Vénusz volt!

Az antennát, amely az 1960-as és 1970-es években döntő szerepet játszott a szomszédos bolygók tanulmányozásában, Ukrajna 2013 novemberében fémre vágta.

Boris Chertokot idézve:

Rejtett szöveg

Az előzetes számítások szerint a Naprendszerben található űrhajókkal való megbízható kommunikációhoz körülbelül 100 méter átmérőjű parabolaantennát kell építeni a Földön. Az ilyen egyedi struktúrák létrehozásának ciklusát az optimisták öt-hat évre becsülték. Az első Marson való kilövés előtt pedig az antennacsapatok kevesebb mint egy éve álltak a rendelkezésére! Addigra a Szimferopol NIP-10 parabolaantennája már építés alatt állt. Ezt a 32 méter átmérőjű antennát a jövőbeli holdprogramokhoz építették. Azt remélték, hogy működése 1962-ben megkezdődik.

Az SKB-567 főtervezője, Jevgenyij Gubenko elfogadta Efrem Korenberg mérnök merész javaslatát: egy nagy paraboloid helyett nyolc tizenhat méteres "csészét" kell egy közös lemezjátszón egyetlen szerkezetté összekötni. Az ilyen közepes parabolaantennák gyártása már jól bevált. Meg kellett tanulni, hogyan kell szinkronizálni és a szükséges fázisokban összeadni a nyolc antenna által kibocsátott kilowattokat az adás során. A vételnél ezred wattnyi jelet kellett hozzáadni, amelyek több száz millió kilométeres távolságból érik el a Földet.

A fémszerkezetek fejlesztése a forgócsapágyak mechanizmusaihoz és hajtásaihoz egy másik probléma volt, amely több évig is eltarthat. A humorérzéket nem nélkülöző Agadzsanov kifejtette, hogy Hruscsov betiltása a haditengerészet legújabb nehézhajóinak építésére jelentős segítséget nyújtott az asztronautikának. Az épülő csatahajó fő kaliberű lövegtornyainak kész tornyait gyorsan átirányították, Evpatoriába szállították, és két főre épített betonalapokra szerelték fel. antennarendszerek- vétel és továbbítás.

A tizenhat méteres parabolaantennákat a védelmi ipari Gorkij Gépgyártó gyár gyártotta, kombinációjuk fémszerkezeteit a Nehézmérnöki Kutatóintézet szerelte össze, a meghajtó berendezések hibakeresését a védelmi berendezések Központi Kutatóintézete-173 végezte. , az antenna irányító és vezérlő rendszer elektronikáját a hajós tapasztalatok felhasználásával fejlesztette ki a hajóépítő ipar MNII-1, a NIP -16-on belüli kommunikációs vonalakat és a külvilághoz való hozzáférését a Hírközlési Minisztérium biztosította, a Krymenergo behozta a villanyvezeték, katonai építők betonutakat fektettek le, irodahelyiségeket, szállodákat és katonai tábort építettek minden szolgáltatással.

A munka mértéke lenyűgöző volt. De a front olyan széles volt, hogy nehéz volt elhinni az Agadzhanov által nevezett kifejezések valóságát.

A beszélgetés alatt Gennagyij Guszkov odahajtott. Gubenko helyettese volt, itt a teljes rádiótechnikai osztályt felügyelte, de ha kellett, beavatkozott az építési problémákba.

Mindkét ACS-1000, vevő és adó, időben üzembe kerül! Nem hagyunk cserben – mondta vidáman.
- Miért ezer? – kérdezte Keldysh.
- Mert az antennarendszer teljes effektív területe ezer négyzetméter.
- Nem kell dicsekedni - szólt közbe Rjazanszkij -, az összterületed nem több kilencszáznál!

A különböző elképzelések hívei között vita volt, de akkoriban még nem volt száz négyzetméter.

A Simeizi ideiglenes kommunikációs központban tett újabb látogatást követően Koroljev és Keldysh gyorsan felállított kommunikációs központokat keresett fel a repülőgép felé vezető úton. 1960-ban a NIP-16-ban üzembe helyezték a Pluton rádiótechnikai komplexumot, 7 hónappal (!) az építkezés megkezdése után, amely akkoriban a legerősebb lett az emberiség történetében.

Két évvel később a NIP-10-ben megépült a Katun nagy hatótávolságú űrkommunikációs állomás 25 méter átmérőjű antennával, amelyet hamarosan 32-re növeltek.

Az állami bizottság tagjai G.A. Tyulin, S.P. Koroljev (1966 óta G.N. Babakin), M.V. Keldysh különös jelentőséget tulajdonított a Hold és a bolygóközi járművek repülésének. Rendszerint ezeknek az űrhajóknak a fellövése után megérkeztek a NIP-10-hez vagy a NIP-16-hoz, meghallgatták a GOGU vagy csoportjai vezetőségének, valamint vészhelyzet esetén a fedélzeti és földi műszaki berendezések fejlesztőinek jelentését.

A potenciális ellenfél aktívan érdeklődött a szovjet űrhajózásban történtek iránt, aminek köszönhetően most sok érdekességet megtudhat a titkosított jelentésekből és műholdfotókból. A műholdas kémkedés témája nagyon érdekes és terjedelmes, aki szeretne, az elolvashatja például a The US Deep Space Collection Program-t.

Íme egy példa egy műholdfotó töredékére és egy diagram töredékére a legnagyobb szovjet űrkommunikációs központról szóló CIA-jelentésből.

A CIA jelentése nélkül nem is sejtettem volna, hogy ez az első műholdak megfigyelését is végző kommunikációs központ HF antennamezője.

Elképesztő, hogy a CIA tisztában van bizonyos problémákkal, és nyilvánvaló, hogy ez analitika, nem pedig titkos információ, és a képen látható szerkezetek rendeltetését helyesen értelmező mérnökök magas osztálya.

Az amerikai fotón a Katun mélyűri kommunikációs állomás helye vezérlőépületekkel és a TNA-400 antennával.
A TNA-400 antenna a horizont felé hajlik, és kommunikációs munkamenetet folytat... Középen, a felső határon az antenna téglalapja egy fázisú spirális emitterekkel ellátott "antennatömb" formájában egy 10 kW-os. adóállomás a holdhajókkal való kommunikációhoz. Így nézett ki:

A forgatás időpontja: 1965. október 5. Az árnyakból ítélve dél előtt van. Egy nappal korábban, október 4-én reggel indult a Luna-7.

.

A jel nem túl jó, alacsony zajszintű erősítő kell. A spektrogram azt mutatja, hogy a BPSK jelet 5 másodpercenként egy hang megszakítja.

Ha sikerült fogadnia a jelet, akkor folytassa a következő lépéssel - a jel dekódolásával. FUNCube esetén le kell töltenie a Funcube telemetriai műszerfal programot

Állítsa be a programot az utasítások szerint:

És kapunk telemetriát:

Hogyan fejtették meg a szovjet űrhajók telemetriáját az első űrtizedben

Borisz Csertokot és Oleg Ivanovszkijt idézem.

1967. október 8-án, több mint 300 millió km-es távolság megtétele után a Venera-4 belépett a bolygó gravitációs zónájába. Az utolsó ülés elkezdődött. Az OO-tól kapott jel frekvenciájának növekedési üteme szerint - a Vénusz gravitációs mezőjének hatására - gyors növekedés volt érezhető a bolygóval való találkozás sebességében. De aztán a jel eltűnt - a közeledő légköri áramlás megsértette az állomás parabolaantennájának a Föld felé való tájolását. Ugyanebben a pillanatban a fedélzeti automatika parancsot adott ki az SA szétválasztására. Csend volt az Evpatori repülésirányító központ kis termében: mindenki megdermedt a jelre várva. Elviselhetetlenül lassú Digitális óra számolta a másodperceket. Végre be kihangosítóörömteli kiáltást hallott: „Jel van az SA-tól!” Néhány perccel később elkezdtek érkezni az információk: "Nyomás 0,05 atm, hőmérséklet mínusz 33 ° C, CO2-tartalom a légkörben körülbelül 90%" - és rövid szünet után: "A rádiós magasságmérő információi nem működnek".
Ez a szakemberünk, Revmira Pryadchenko, aki egy végtelen szalagot néz, amelyen bináris szimbólumok repkednek az asztalon, vizuálisan - nem csak személyi számítógépek, de még egyszerű elektronikus számológépek sem léteztek - kiválasztotta a kívánt csatornát, a bináris szimbólumokat számmá alakította. és pontosan jelentette a paraméter értékét.

***

Szergej Leonidovics egyik asszisztense kissé a jelzőképernyő felé hajolt:
- Van telemetria. Az első kapcsolónak mennie kell.
- Mirochka a helyén? – kérdezte Babakin.
- Természetesen. Most pedig kérdezzük meg, mit lát.
... Mirochka. Vagy, ha teljesen, - Revmira Pryadchenko.
Szülei találtak ki egy ilyen nevet, két szót kombinálva benne: „forradalom” és „béke”. Volt egy ilyen divat az elmúlt években. A menedzserek csoportjában Mira kivételes ember volt, akinek fenomenális képessége volt, hogy megjegyezze több tucat olyan műveletet, amelyeket az állomás műszereinek és rendszereinek kellett volna végrehajtania a Földről vagy a PES-ről adott rádióparancsok alapján. Talán, mint senki más, azonnal tudta, hogyan kell megérteni és megfejteni a telemetriai jeleket, néha egészen megzavarta a rádióinterferencia kozmikus disszonanciája.
Istenre, ez az ajándéka sikeresen versenyezhetett bármelyikkel automatikusan információ feldolgozás. Vezetőink nem egyszer zavarba ejtették a kifinomult kollégákat, és kijelentették, hogy ahol a VENER-től van információnk, azt egy speciális Mira-1 rendszer dolgozza fel.
- Hogy van - "Mira-1" ?! Nincsenek ilyen gépek. A "Mir-1" számítógép és a "Mira-1" ...
- Csak arról van szó, hogy neked "Mir" van, nekünk pedig "Mira"!
És milyen gyönyörű verseket írt Mirochka ...
Babakin átvette a mikrofont.
- Mirochka! Jó napot. Nos, mi van?
- Helló, Georgij Nyikolajevics! A hangjáról felismerte a főnököt. - Bár nem tudok mit mondani. A telemetria teljes kudarc. Az opciók nem választhatók ki.
Hát legalább valamit...
- Most ... várj egy percet ... eddig csak egy dolgot tudok mondani, de nem garantálhatom ... itt ... a DPR nem normális ...
A főnök leengedte a kezét a mikrofonnal.
- DPR ... DPR ... Ez a nyomás a reduktor után van?
Az asztal körül mozogtak. Ugyanakkor némi zavar és aggodalom jelent meg a vezetők arcán.
A nagy először a Főnökre nézett, aztán Azarchra. Ez a technikai útmutatás létezik ahhoz, hogy döntéseket hozhassunk arról, hogy mi a következő lépés egy nehéz környezetben, folytatni kell-e a munkamenetet vagy ki kell-e adni a leállítási parancsot?
A nehézséget az okozta, hogy az állomás fedélzetén egy programidő-eszköz működött, amely pártatlanul adott ki a parancsjelzéseket a kívánt sorrendben az állomás tájolásához és a javítómotor bekapcsolásához. Ez az eszköz működött, és nem tudta, hogy valamiféle DPR nem normális ...
„Mihez vezethet… mihez… mihez?” - gondolta a főnök egy pillanatra, - a megnövekedett gázfogyasztásra, az irányító fúvókák túlzott nyomására, igaz? Az állomás nem tud tájékozódni?
- Georgij Nyikolajevics, rá kell jönnünk - mondta az egyik menedzser, anélkül, hogy leplezte izgatottságát.
A főnök átvette a mikrofont:
- Mirochka, mi újság?
A stopper neonszámjegyei pedig lekattanták a másodperceket és perceket, amelyek valahogy nagyon rövidek lettek.
- Megértem, a kudarcok folyamatosak, amíg nem mondok valami újat...
- Kapcsolja ki az állomást, tegye le? - nézett Big kérdőn a Főnökre.
- Hagyja a visszavonulást. Ne aggódj. Hagyja menni az ülést.
Az állomás távoli hangjának érdes, bozontos dudora ütötte a jelzőt. Nos, miért ne lehetne „kihalászni” a meghibásodások és zavarások zavarosából, mintha a „piszkosság” törvénye szerint éppen akkor, amikor nagyobb szükség lenne az információra, mint valaha?
- Megismételhetjük? Van elég gáz az orientációs rendszerben? - folytatta a kihallgatást a műszaki vezető. - Nem, gyűjtened kell munkacsoportés gondosan tegyen mindent a polcokra, rendben ...
- Igen, milyen "polcok!" Szélsőséges esetekben a korrekciós munkamenetet meg kell ismételni ...
- Valódi? Elég gáz? Ez alapos átgondolást igényel. Georgij Nyikolajevics...
A körlevél hangszórója kattant, és Mirochka örömteli hangja, szokatlanul csengő hangokkal teli, és izgalom szakította félbe:
- Nyikolajevics György! Megfejtve! Minden rendben! A DPR rendben van! Bírság!
És azonnal megszűnt a feszültség. És az órán - 11 óra 03 perc. És csak 5 percig tartott. Csak öt perc...

Az emlékiratok szerint ezzel függ össze a Szojuz-11 halála, melynek nyomásesését azonnal rögzítették a magnószalagokra, de nem volt akkora tehetségük, hogy menet közben megfejtsék, riadót ébresszenek és figyelmeztessék a legénységet. mielőtt maguk is megérezték volna a végzetes nyomásesést . Sajnos fejlődés automatikus rendszer A telemetria fogadása és visszafejtése még nem fejeződött be.

Műholdjel vételekor elkerülhetetlen egy olyan jelenség, mint a Doppler-effektus. A spektrogramon ez így fog kinézni:

Ahogy a műhold közeledik a vételi ponthoz, a frekvencia növekszik és csökken, ahogy távolodik. A spektrogram ilyen „rajzai” lehetővé teszik annak pontos meghatározását, hogy a jel mozgó műholdhoz tartozik, és nem földi interferenciaforráshoz. Telemetria fogadásakor manuálisan kell beállítania a jel frekvenciáját. Lehetőség van a frekvencia automatikus beállítására, és ismét az Orbitron program segít ebben, számolva szükséges frekvenciátés az SDRSharp vagy HDSDR program vezetése.

A HDSDR beállítása sokkal egyszerűbb. Az Orbitronban a cikkhez hasonlóan telepítse a MyDDE illesztőprogramot:

HDSDR-ben - Options\DDE kliens.

Használat előtt szinkronizáljuk az órát az interneten keresztül (a legközelebbi NTP szerver). Jó vadászatot.

Doppler-effektus 50 évvel ezelőtt

Idézek egy másik visszaemlékezést:

A távirányító sokszínű fényekkel világít – kék és zöld pulzusok futnak át az oszcilloszkópok képernyőjén.
- Tick-tock, tick-tock, mint egy metronóm, néhány eszköz kattog. Lassan telik az idő. Elvárás. Aggódó arcok.
Tick-tock, tick-tock. Hosszú-hosszú ideig megy a jel. Hiszen 78 millió kilométert kell futnia. 4 perc 20 másodperc lesz erre fordítva... Igen! Van!
***
A fizikai Doppler-effektus segít. Mint ismeretes, minél nagyobb a rádiójeleket kibocsátó készülék sebessége, annál erősebb a jel frekvenciaeltolása. Az elmozdulás nagysága meghatározhatja a repülés sebességét és stabilitását.
Már reggel hét van. Világos az ablakon kívül. A frekvenciahangoló rendszer számlálói, amelyek folyamatosan átkonfigurálják a vevőantenna paramétereit úgy, hogy figyeljék a jel sebességnövekedés miatt bekövetkező változását, szétválnak, ami azt jelenti, hogy a Vénusz vonzása egyre erősebb. A sebesség növekszik. A bolygó mindössze 15 ezer kilométerre van.
A berregő majdnem megfullad. A sebesség rohamosan nő. A Vénusz egyre közelebb kerül. 07:25-kor távozott a Föld utolsó parancsa - az időprogram eszköz bekapcsolása. Az állomás mára teljesen független.

Mi ez a frekvencia hangoló rendszer? Elképzelheti ezt a rendszert és annak összetettségét és méretét, ha tudja, hogy sok kvarc rezonátorból állt, amelyek EGY HERTZ frekvenciában különböznek egymástól.