Национальная академия наук организовала экскурсию в сердце белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли – центр управления полетом белорусского спутника. Мы узнали, зачем Беларуси нужен свой спутник, кто и как им управляет и какую роль выполняет огромная 9-метровая антенна на здании корпуса НАН на Сурганова.

БелКА, БКА, БКА-2

Над названием спутника долго не думали – просто "Белорусский космический аппарат", или БКА. Самый первый спутник мы назвали БелКА, но, к сожалению, его запуск был неудачным, рассказал Владимир Юшкевич, начальник центра управления полетом БКА научно-инженерного унитарного предприятия "Геоинформационные системы" НАН Беларуси. Напомним, что первая попытка вывести на орбиту белорусский космический аппарат - 26 июля 2006 года - закончилась неудачей. Тогда через 86 секунд после старта отказал двигатель ракеты-носителя "Днепр".

Научно-инженерное республиканское унитарное предприятие "Геоинформационные системы" - национальный оператор Белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли. Основными направлениями деятельности предприятия являются предоставление и тематическая обработка данных дистанционного зондирования Земли, полученных с Белорусского космического аппарата, разработка прикладных геоинформационных систем, разработка технологий и программного обеспечения для управления космическими системами и для тематической и специальной обработки аэрокосмических данных, создание систем дистанционного зондирования Земли.
БКА был запущен 22 июля 2012 года. Он создавался на базе российского космического аппарата "Канопус-В" - это, можно сказать брат нашего БКА, но с другим характером. Здесь как в жизни – двух одинаковых людей не бывает.

Спутник несет на себе белорусскую аппаратуру, которая и делает снимки из космоса с разрешением 2 метра. Помимо системы фотосъемки, БКА оборудован солнечными батареями, рядом датчиков, приемными и передающими антеннами, магнитометрами и корректировочными двигателями. Кроме того, аппарат практически со всех сторон закрыт термоизоляционным материалом, чтобы защитить аппаратуру от воздействия солнечного света.

Примеры фотографий, сделанных БКА

Бразилия, река Уругвай


Италия, г.Ливорно


Китай, Тибет


Россия, Саратовская область


США, солнечная электростанция Crescent Dunes

Кстати, в настоящее время активно прорабатывается вопрос создания второго спутника. Если будет получено одобрение руководства страны, то новый космический аппарат будет запущен в течение ближайших трех лет. Скорее всего, он сменит БКА – расчетный срок службы спутника 5 лет. Новый спутник сможет делать снимки с разрешением менее метра (у БКА - 2 метра).

Кто и как управляет спутником

УП "Геоинформационные системы" является национальным оператором белорусской космической системы дистанционного зондирования земли. Система в своем составе имеет два основных сегмента. Космический сегмент – это спутник, который летает на высоте 510 км, наземный сегмент – инфраструктура, которая состоит из комплекса управления и комплекса приема/обработки отснятой информации, пояснил начальник центра эксплуатации БКСДЗ "Геоинформационные системы" Василий Сивуха.

Комплекс управления включает в себя центр управления полетом. На большом телевизоре в зоне управления полета демонстрируется траектория движения белорусского космического аппарата и все основные показатели – высота, точные координаты, текущее время и время до сеанса связи. Сеанс связи возможен только в зоне досягаемости оборудования в Плещеницах. Спутник выходит на связь 2-3 раза днем и столько же ночью.

В операционном зале центра управления полетом комфортные условия работы – большие мониторы, удобные кожаные кресла. Наблюдает за спутником дежурная смена, состоящая из трех человек. Они мониторят телеметрию БКА и закладывают программу съемки. Дежурство круглосуточное.

Станция, через которую осуществляется управление аппаратом, находится в Плещеницах – это 5-метровая антенна, через которую на спутник загружаются полетные задания и принимаются данные о состоянии всех систем спутника.

В Минске, на Сурганова, 6 находится комплекс приема и обработки информации, на крыше здания – 9-метровая приемная антенна. Она просто принимает информацию со спутника и ничего не излучает – за здоровье можете не беспокоиться. Обработанная информация размещается в архиве и передается заказавшему ее потребителю.

Вообще, белорусская космическая система дистанционного зондирования земли – это совместный с Россией проект, созданный в рамках Союзного государства. К примеру, комплекс наземного управления построен предприятиями "Роскосмоса".

В центре могут принимать данные не только с БКА, но и с российского "Канопус-В" - с россиянами заключено соглашение о сотрудничестве, которое позволяет обмениваться данными, полученными со спутников. Именно потому наши ученые называют БКА и "Канопус-В" группировкой и включают российский аппарат в белорусскую космическую систему дистанционного зондирования земли.

Совместное использование двух спутников (летающих по схожей траектории, но разнесенных по времени) позволяет в случае необходимости сократить время съемки – для создания карты большой территории необходимо несколько пролетов космических аппаратов. Если нужно скорректировать орбиту БКА, то синхронно меняется орбита и российского спутника.

Оба спутника группировки – белорусский и российский – запускались одной ракетой-носителем. БКА отделился от разгонного блока первым, "Канопус-В" - вторым. Затем аппараты были разведены на солнечно-синхронные орбиты на высоте 519 км от Земли. Если белорусский спутник сейчас пролетает над Северной Америкой, значит, российский находится где-то в восточной части Африки.

Белорусский спутник только что пролетел над Северной Америкой

Кроме того, в Минске могут получать информацию и с зарубежных метеоспутников Noaa и Terra, эти данные находятся в свободном доступе. Причем их информация используется не только для создания прогноза погоды, но и для обнаружения пожаров, для прогнозирования урожайности и решения ряда других задач.

Вся принятая с группировки спутников информация поступает в комплекс тематической обработки, где она обрабатывается, каталогизируется и помещается в базу космических снимков. В любой момент оттуда можно взять любой снимок, обработать до нужного вида и выдать потребителю.

В белорусскую космическую систему также входит комплекс планирования и управления. Он предназначен для планирования космической съемки. Он формирует массив заданий, которые затем закладываются в космический аппарат. А затем спутник приступает к выполнению задания. Планирование происходит с учетом метеопрогноза – съемка облаков заказчиков не интересует. Кстати, потребитель может сам указать, какое количество облаков над территорией его устраивает.

Зачем был нужен белорусский спутник?

Система сдана в эксплуатацию в декабре 2013 года, и с того времени уже заключены договоры с 21 организацией 11 ведомств. В рамках этих договоров мы уже передали им информацию в эквиваленте 5,5 миллиона долларов (исходя из цен на мировом рынке). Это по сути импортозамещение – то, что они могли бы закупать у зарубежных компаний, им передает УП "Геоинформационные системы", рассказал Владимир Юшкевич.

От продажи снимков, от оказания услуг различным белорусским и зарубежным предприятиям на основе тех технических решений, которые были разработаны при создании белорусской космической системы, мы получили более 25 миллионов долларов при стоимости создания спутника 16 миллионов. Так что наш спутник уже с лихвой окупился.

Покупатель может заказать как новую съемку, так и архивные кадры. Уже сделанные снимки территорий в низком разрешении находятся на сайте, потребитель выбирает интересующую его территорию и делает заказ. Запрашиваемую информацию он может получить через интернет (выделяется отдельная папка на ftp-сервере), на флешке или диске.

Для государственных организаций, органов госуправления, а также организаций, выполняющих бюджетные проекты, съемка производится бесплатно. Остальным придется заплатить. Стоимость съемки сопоставима с той, которую предлагают зарубежные компании – это примерно 1,4 доллара за квадратный километр. Окончательная сумма зависит, в том числе - от масштабности съемки и срочности выполнения заказа.

У кого-то может возникнуть вопрос – а зачем нам эти снимки, если в открытом доступе уже есть, например, карты Google. "Опыт показывает, что достоверной можно считать только информацию, полученную из собственных источников", - заявил Владимир Юшкевич. "Снимки Google часто не соответствуют действительности. Мы берем снимок одной и той же местности, выложенный Google, сравниваем с нашим и видим существенные различия. Не секрет, что карты Google часто построены на снимках 3-4-летней давности, у нас же информация максимально актуальная и к тому же четко привязанная к трем координатам, что позволяет создавать электронные карты".

Основными заказчиками снимков с белорусского спутника являются МЧС Беларуси, министерство лесного хозяйства, министерство природных ресурсов, министерство сельского хозяйства, Государственный комитет по имуществу Республики Беларусь и министерство обороны. Создание топографических карт, мелиорация, обнаружение зон пожаров, паводка, незаконных вырубок – сфер применения белорусского спутника множество.

13.07.2018, Пт, 17:50, Мск , Текст: Валерия Шмырова

Российские инженеры и ученые успешно протестировали методику управления орбитальными спутниками через систему спутниковой связи «Глобалстар». Поскольку подключиться к системе можно через интернет, спутниками можно управлять из любой точки земного шара.

Управление спутником по интернету

Холдинг «Российские космические системы» госкорпорации «Роскосмос» разработал методику управления малыми космическими аппаратами через интернет, которую авторы проекта называют «уникальной». Методика тестировалась на спутнике ТНС-0 №2, который сейчас находится на орбите Земли. Напомним, это первый российский наноспутник, запущенный в космос.

На борту ТНС-0 №2 установлен модем системы спутниковой связи «Глобалстар», который обеспечивает передачу данных в обе стороны. Отсылая по «Глобалстар» команды на модем, можно управлять спутником. Поскольку к системе можно подключиться через интернет, то ТНС-0 №2 в результате можно управлять из любой точки планеты, где есть доступ ко всемирной паутине.

Управление осуществляется через программу «Виртуальный ЦУП», загруженную в облако. К программе может подключаться множество пользователей одновременно, что обеспечивает возможность совместного управления спутником. В результате, если у пользователя в какой-либо точке земного шара возникнет необходимость задействовать спутник в научных или технологических экспериментах, ему достаточно иметь выход в интернет, чтобы подключиться к программе. Таким же образом можно получить результаты эксперимента со спутника. При таком подходе затраты будут минимальными, считают авторы проекта.

В общей сложности через модем «Глобалстар» было проведено 3577 сеансов в связи с ТНС-0 №2, совокупная продолжительность которых составила более 136 часов. В качестве резервного канала связи использовалась УКВ-радиостанция, которая также имеется на борту спутника. Эксперимент проводился учеными и инженерами из РКС, Института прикладной математики РАН им. М. В. Келдыша и РКК «Энергия».

Наноспутник ТНС-0 №2 весит всего 4 кг

Также на ТНС-0 №2 была протестирована разработанная в РКС автономная система навигации. Через систему осуществляется высокоточная наводка УКВ-антенн ЦУПа для подключения к спутнику. Благодаря этому авторы эксперимента смогли управлять аппаратом независимо от зарубежных систем типа NORAD, которая чаще всего применяется в работе со спутниками нанокласса.

Достижения ТНС-0 №2

ТНС-0 №2 был запущен с борта МКС 17 августа 2017 г., для чего двум космонавтам пришлось выйти со станции в открытый космос. К настоящему моменту спутник работает на орбите уже в два раза дольше запланированного срока эксплуатации. Бортовые приборы и батареи спутника находится в полном порядке. Ежедневно ученые на Земле получают данные о его работе в ходе не менее чем 10 сеансов связи.

«Все используемые в нем приборы уже прошли летную квалификацию. Благодаря этому мы получили отработанные решения, на основе которых мы вместе с партнерами из РКК «Энергия» и Института прикладной математики им. Келдыша будем работать над развитием универсальной отечественной наноспутниковой платформы», - сообщил главный конструктор ТНС-0 №2 Олег Панцырный .

Спутник был создан согласно концепции «спутник-прибор», то есть строился, тестировался и был запущен в работу как готовый аппарат. В результате он получился небольшим по размерам, около 4 кг, и дешевле, чем полноразмерные спутники, а разработка была завершена быстрее, сообщают авторы проекта. На спутник можно устанавливать полезную нагрузку до 6 кг, а также модули с двигателями, солнечными батареями или приемно-передающими устройствами, расширяя таким образом его функциональность.

При текущем состоянии атмосферы эксперты-баллистики обещают, что спутник прослужит до 2021 г., после чего сгорит в плотных слоях атмосферы. Его ПО планируют модифицировать таким образом, чтобы автономный полет мог продолжаться до 30 суток. В ходе эксплуатации спутника ученые рассчитывают определить экстремальное сроки работы техники в космосе, что в перспективе позволит дольше использовать наноспутники на орбите.

Система относится к телеметрии, слежению и управлению спутников и, в частности, для спутников, используемых в глобальных мобильных системах связи, применяемых ячеистую технологию. Технический результат - обеспечение телеметрии, слежения и управления (TTC) спутников системы для спутниковых ячеечных систем связи, использующей один абонентский канал связи речь/данные для передачи данных TTC на спутник и через один спутник на другой спутник. Для этого глобальный позиционирующий приемник положения (GPS) на борту каждого спутника выдает сигналы управления положением на бортовую спутниковую подсистему управления и приемник положения сообщает текущую информацию на наземную станцию по ячеечному абонентскому каналу данных. 2 с. и 17 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к телеметрии, слежению и управлению спутников и, в частности, для спутников, используемых в глобальных мобильных системах связи, применяющих ячеистую технологию. В современном космическом корабле или спутниках для спутниковых систем используется TTC транспондер, который является отдельным от системы связи речь/ данные пользователя для таких спутников. Эти транспондеры TTC в основном выдают команды управления, посылаемые на космический корабль с фиксированной наземной станции. Телеметрическая и следящая информация также поступает от космического корабля на наземную станцию по транспондеру TTC. Таким образом, для такой связи требуется двухсторонняя транспондерная связь между каждым спутником и наземной станцией. Телеметрические данные, поступающие со спутника, информируют оператора сети о положении и состоянии спутника. Например, телеметрические данные могут содержать информацию об оставшемся топливе ракет движения, так что можно произвести оценку полезной жизни спутника. Кроме того, производят слежение за критическим напряжением и величиной тока, поступающими в качестве телеметрических данных, которые позволяют оператору определять, правильно или нет работают схемы спутника. Следящая информация содержит кратковременные данные, которые позволяют определять расположение спутника. Более конкретно в данной спутниковой системе используется транспондер TTC на борту спутника для посылки тонового сигнала вниз на базовую станцию для обеспечения динамического диапазона и номинального диапазона спутника. Высота и угол наклона орбиты спутника могут быть вычислены на основании этой информации оператором наземной станции. Тоновый сигнал может быть модулирован для обеспечения более высокой степени точности при определении динамического диапазона и номинального диапазона. Наземная станция выдает команды управления в ответ на следящие или телеметрические данные на спутник, которые могут использоваться для регулирования орбиты спутника путем включения двигателя спутника. Кроме того, могут выдаваться другие независимые команды управления для перепрограммирования работы спутника при управлении другими функциями спутника. Информация TTC в основном кодируется для устранения нежелательной интерференции от сигналов других операторов. В известных системах можно было в основном только обмениваться информацией TTC со спутником, когда спутник находится в прямой видимости с фиксированной наземной станции. Также известные связи TTC осуществлялись между конкретной фиксированной наземной станцией и ее спутником и, например, не обеспечивали линию связи с другими спутниками. Транспондерные линии связи TTC, которые отделены от каналов речь/ данные, в настоящее время используются в сотнях спутниках. Отдельные транспондеры в основном используются, поэтому обрабатываемая ими информация в основном отличается по происхождению от информации в каналах связи пользователя. Более конкретно информация TTC может быть по преобладанию в цифровой форме, тогда как связь речь/ данные в некоторых известных спутниковых системах имеет аналоговую форму, для чего требуется вся имеющаяся полоса канала связи речь/ данные пользователя. Кроме того, скорость данных для сигналов TTC, в основном намного ниже, чем у данных пользователя. К сожалению, использование предшествующих систем, имеющих отдельные транспондеры для передачи данных TTC, приводит к некоторым проблемам. Эти известные системы не способны на мобильную работу TTC, Даже в созвездиях спутников, когда каналы речь/ данные абонента взаимосвязаны между различными спутниками, такая мобильная работа TTC, не получается из-за невзаимосвязи ответчиков TTC. Мобильные операции TTC успешны для отыскания и устранения неисправностей или для ситуаций, когда оператор системы должен оказаться в любом из различных местоположений. Также каждый спутник имеет только один ответчик TTC. который имеет тенденцию к высокой цене, потому что существенно, чтобы такой ответчик позволял осуществить надежное управление спутника соответствующей наземной станцией. Кроме того, в этих ответчиках используется электрическая энергия, полученная от бортовой системы выработки энергии, в которой обычно используются солнечные элементы и батареи. Также за счет использования отдельных ответчиков TTC нежелательно возрастает вес известных спутниковых систем и возрастает стоимость изготовления, испытания и вывода таких спутников на орбиту. Сущность изобретения

В соответствии с этим целью настоящего изобретения является создание системы TTC, в которой используется канал речь/ данные для передачи данных TTC, а следовательно, не требуется ответчик, отдельный от оборудования канала связи данные/ речь абонента. Другой целью является создание системы TTC, которая подходит для спутников, применяемых в глобальных, мобильный задачах элементной связи. В одном из вариантов изобретения система управления включена в состав спутниковой системы связи, имеющей, по меньшей мере, один спутник с приемопередатчиком, обеспечивающим множество каналов связи для установления связи между множеством абонентов. Система управления включает в себя спутниковую подсистему на борту каждого спутника и наземную станцию. Спутниковая подсистема управляет функциями спутника. Один из каналов связи абонента соединен с наземной станцией и со спутниковой подсистемой управления для установления связи TTC, так, чтобы команды могли передаваться на спутниковую подсистему управления, которая реагирует управлением заданной функции спутника. Система управления также включает в себя блок датчиков на борту спутника для измерения заданных режимов на спутнике и обеспечения передачи телеметрических данных по каналу связи абонента на наземную станцию. Кроме того, система управления также может содержать приемник положения на борту спутника для слежения и выдачи текущих данных спутника. Текущие данные подаются по каналу связи абонента так, чтобы эти текущие данные посылались со спутника на наземную станцию. Также текущие данные могут подаваться на подсистему управления спутника для обеспечения автоматического бортового управления курсом спутника. На фиг.1 показана ячеистая диаграмма, создаваемая одним спутником в многоспутниковой ячеистой системе связи, на фиг. 2 показана перекрестная связь между наземной станцией управления и множеством спутников, на фиг.3 показана блок-схема электронной системы для наземной станции управления и спутника. Спутник 10 содержит множество комбинаций передатчик-приемник данных абонента, далее называемых приемопередатчиками, солнечные приемники 12, передающие антенны 14 и приемные антенны 16. Передатчики приемопередатчиков используют отдельные передающие антенны 14 для одновременного излучения множества движущихся ячеек, образующих диаграмму 18 на части поверхности Земли. Каждая отдельная ячейка типа ячейки 20 на диаграмме 18 также содержит воздушное пространство над Землей и может быть охарактеризована как коническая ячейка. Оператор системы наземной станции 22, хотя и являющейся мобильной, в основном рассматривается в качестве фиксированной точки на Земле относительно быстро движущегося спутника 10, который может перемещаться со скоростью 17000 миль в час. Ячейки всегда находятся в движении, потому что непрерывно движется спутник 10. Это является противоположностью наземным мобильным ячеистым системам, в которых обычно ячейки рассматриваются как фиксированные, а мобильный абонент перемещается по ячейкам. По мере продвижения ячейки к абоненту ячеичный коммутатор должен "передавать" связь абонента к смежной ячейке. Если спутники все перемещаются в одном и том же направлении и имеют по существу параллельные низкие полярные орбиты, смежная диаграмма ячейки и/или смежная ячейка может быть предсказана ячеичным коммутатором с высокой степенью точности. Для проведения переключения может использоваться информация об амплитуде или информация двоичной погрешности. В каждой диаграмме спутника ячеистой системы может использоваться множество сгустков из четырех ячеек. Один сгусток содержит ячейки 24, 26, 20 и 28, где ячейки работают на частотах, имеющих величины соответственно обозначенные A, B, C и D. Девять таких узлов показаны на фиг.1 и они образуют диаграмму 18. При повторном использовании частот A, B, C и D происходит деление величины спектра, который бы потребовался для связи с диаграммой 18, примерно на девять. Один из приемопередатчиков спутника 10, например, может использовать частоту связи Земля-спутник 1,5 гигагерц (ГГц) - 1,52 ГГц, а частоту связи спутник -Земля от 1,6 до 1,62 ГГц. Диаграмма 18 каждой ячейки может быть установлена в 250 морских миль в диаметре и для обработки полной диаграммы ячейки ячеистой спутниковой системы может понадобиться 610 с. Спектр частоты ячейки может быть выбран, как предлагается стандартами, опубликованными Ассоциацией электронной промышленности (EIA) для кодирования наземной ячеистой системы. В каналах связи абонента используется цифровая техника для передачи речевой и/или фактической информации от одного абонента к другому. В соответствии с описанным примером реализации станция управления 22, находящаяся в ячейке 24 частоты "А", передает информацию TTC на спутник 10 с использованием одного из каналов связи потребителя на ячейках в режиме речь/ данные вместо отдельного приемопередатчика TTC. Каждый из этих ячеистых каналов абонента представляет собой одну линию речь/ данные, обозначенную трассовым или телефонным номером. Обычно эти каналы начинаются и заканчиваются на поверхности Земли. Однако при использовании в качестве TTC окончанием линии канала и приемником "вызова" может быть спутник 10. Каждый спутник в узле получает единственный номер (то есть телефонный номер). Наземная станция 22 может связаться непосредственно с любым спутником, в зоне видимости которого он находится, путем генерирования адреса спутника. Аналогично наземная станция 22 также имеет единственный адрес. Если спутник 10 находится в движении в направлении стрелки 30 так, что ячейка 26 будет двигаться следующей над оператором 22, ячейка "A" 24 перейдет на ячейку 26 "B", которая позднее "перейдет", например, на ячейку "D" 32. Если ячейка 26 становится нерабочей, связь TTC будет только временно прервана, а не полностью нарушена, как бывает в случае известных систем, имеющих только по одному ответчику TTC на спутник. Следовательно, ячеечная система, показанная на фиг. 1, обеспечивает высокую степень надежности для обмена TTC, ввиду избыточности приемопередатчиков, обеспечивающих каждую ячейку. Как показано на фиг. 2, наземная станция 50 может подавать информацию TTC на спутник 52, находящийся в прямой видимости, по каналу 51 абонента. Спутник 52 принимает и посылает TTC от станции 50 наряду с мультиплексными каналами данных абонента, например, от абонента 53 по каналу 55. Ячеечный коммутатор распознает идентификатор или адрес спутника для спутника 52 таким же путем, каким сеть распознает наземные обозначения. Также если необходимо пропустить данные TTC на другой спутник 54, который не находится в прямой видимости станции 50, тогда эти данные могут быть посланы на спутник 52, а затем переданы по линии 56 на спутник 54. Аналогичные меры могут быть предприняты для всех дополнений сети и данных TTC на каждый спутник и от каждого спутника сети. Если необходимо сообщить о состоянии спутника 58 и данных приемника положения на станцию 50 наземного управления, он вырабатывает сигнал вызова и пропускает данные по линии 60, используя единственный номер для спутника 52. Затем информация TTC передается на Землю по каналу 51 на станцию управления 50. Обычно спутники типа 52, 54 и 58 опрашиваются по данным TTC, а серьезные события, влияющие на состояние любого данного спутника, вырабатываются и посылаются этим спутником через другие спутники, если это необходимо, на станцию управления. Таким образом, система позволяет осуществлять постоянную передачу данных TTC и от станции управления 50, даже если станция управления 50 не находится на линии наблюдения находящегося на связи спутника. На фиг.3 показаны блок-схемы наземной станции 100 и спутника 102. Наземная станция 100 может быть либо фиксированной постоянной станцией или мобильным абонентом, использующим компьютер с модемом для связи через стандартный телефон. Средство кодирования 103 обеспечивает "адресный" сигнал на передатчик 105. По линии 104 приемопередатчика передаются сигналы от передатчика 105 станции управления 100 на антенную подсистему 106 спутника 102. Приемник 108 спутника 102 соединен между антенной подсистемой 106 и системой 110 демодулятора/демультиплексора. Маршрутизатор 112 соединен между выходом системы 100 и входом мультиплексора / модулятора 114. Маршрутизатор 112 также обрабатывает адреса всех входящих данных и посылает соответственно адресованные данные на другие спутники, например, через мультиплексор/ модулятор 114, который также соединен с двусторонней приемопередающей подсистемой 116. Маршрутизатор 112 кодирует соответствующие адреса в сигналы, имеющие назначения, отличные от спутника 102. Маршрутизатор 112 отсортировывает любые сообщения для спутника 102, которые обозначены своим адресным кодом. Приемник положения 118 глобального установочного спутника (GPS) соединен с маршрутизатором 112 через проводник 120 и со спутниковой подсистемой 122 через проводник 124. Маршрутизатор 112 соединен со спутниковой подсистемой управления 122 через проводник 126 и с сенсорной подсистемой 128 - через проводник 130. Спутниковая подсистема управления 122 расшифровывает командные сообщения от маршрутизатора 112 для спутника 102 и вызывает осуществление определенных действий. Сенсорная подсистема 128 подает телеметрические данные на маршрутизатор 112. Приемник положения 118 глобальной установочной системы (GPS) принимает информацию от существующих спутников (GPS) известным способом и определяет точное местоположение спутника 102 в космосе. Орбитальные космические вектора получают на основе этой информации. Приемник положения 118 также определяет положение спутника 102 относительно созвездия GPS. Эту информацию сравнивают с информацией о заданном положении, записанной в маршрутизаторе 112. Сигналы погрешности вырабатываются приемником положения 118 GPS и посылаются на спутниковую подсистему управления 122 спутником для автоматической коррекции курса. Сигнал ошибки используется в спутниковой подсистеме управления 122 для контроля небольших ракет, играющих роль "держателя курса". Следовательно, спутник 102 использует информацию GPS для управления его собственным курсом, а не только для получения курсоконтроля от станции 100. Этот бортовой контроль позволяет устанавливать положение спутника 102 и контролировать его в пределах нескольких метров. Приемник положения GPS 118 также создает пространственные вектора на маршрутизатор 112, а сенсорная подсистема 128 обеспечивает подачу другой телеметрической информации по проводнику 130 на маршрутизатор 112, который составляет сообщения, которые подаются по проводнику 132 на мультиплексор/ модулятор 114 и по проводнику 134, передатчик 136 и проводнику 138 - для передачи антенной подсистемой 106. Затем эти сообщения передаются по линии 140 на приемник 108 наземной станции 100. Или же, когда необходимо связаться с другой станцией управления по другой спутниковой линии, сообщения, составленные маршрутизатором 112, посылаются через приемопередающую двустороннюю подсистему 116. Таким образом, каждый спутник может "знать" свое положение, а также положение своих соседей по созвездию. Наземный оператор также имеет постоянный доступ к этой текущей информации. Следовательно, в отличие от известных систем, которые не содержат приемники положения GPS, следящая или текущая информация для спутника 102 вычисляется на борту спутника 102. Спутнику 102 не надо иметь постоянные исправления траектории от наземной станции 100. Однако информация контроля траектории обеспечивается от наземной станции 100, когда в этом есть необходимость. Сигнал GPS является цифровым сигналом, который совместим с цифровыми ячеечными линиями связи или каналами, используемыми для наземной связи абонент-абонент. Бортовой захват формата цифрового сигнала GPS позволяет вставлять следующую информацию в каналы, нормально используемые для передачи речевой и/или фактической информации. Система имеет много преимуществ по сравнению с известными системами, в которых используется отдельный ответчик TTC в каждом спутнике. А именно, если ответчик в известной системе выходит из строя, спутник становится бесполезным. В ином случае, поскольку наземная станция 22 на фиг.1, например, может использовать любой из приемопередатчиков, связанных со спутником 10, даже если один из этих приемопередатчиков и выйдет из строя, остаются еще 35 других, с помощью которых станция 22 может поддерживать связь TTC со спутником 10. Кроме того, как показано на фиг. 2, даже если все связи спутник-Земля конкретного спутника, например, 58 выйдут из строя, наземная станция 50 сможет связаться с тем спутником с помощью двусторонней связи, например, 60 через другой спутник, например 52. Таким образом, система по изобретению обеспечивает надежную связь TTC.

Также система TTC может находиться в постоянной связи с конкретным спутником посредством двусторонней связи, а не ожидая линию прямой видимости, как в некоторых известных системах TTC. Для известных систем TTC требуется, чтобы наземная станция была фиксирована, тогда как для данной системы можно использовать мобильные наземные управляющие станции. Мобильная наземная станция имеет единственный адрес или телефонный номер, присвоенный ей, и за положением наземной станции можно следить так же, как следят за абонентами со спутников ячеечных спутниковых созвездий. В данной следящей системе используется приемник GPS на борту спутника для обеспечения бортового слежения и следящего управления, а не только наземного управления слежением. Эта цифровая информация слежения сразу вводится в цифровой ячеечный канал абонента.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Система управления для спутниковой системы связи, имеющей по меньшей мере один спутник с приемниками и передатчиками, создающими множество абонентских каналов связи для установления связи между множеством абонентов, содержащая спутниковую подсистему управления на борту спутника для управления функциями спутника, наземную станцию управления, первую линию связи, соединенную со спутниковой подсистемой управления и наземной станцией управления для соединения наземной станции управления со спутниковой подсистемой управления, отличающаяся тем, что обеспечивающее связь соединение устанавливается посредством одного из абонентских каналов связи, при этом указанный один из абонентских каналов связи используется для передачи команд в спутниковую подсистему управления, объединенную с множеством абонентских каналов связи, причем спутник включает в себя множество передатчиков и приемников для проецирования множества смежных ячеек на Землю, а спутниковая подсистема управления чувствительна к командам наземной станции управления для обеспечения возможности управления этими командами выбранной функцией спутника. 2. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что первая линия связи содержит передатчик наземной станции управления и средство кодирования, соединенное с передатчиком наземной станции управления для кодирования заданного спутникового адресного кода в командах для спутника, причем спутник содержит демодулятор/демультиплексор, соединенный с приемником спутника, и маршрутизатор для распознавания и ответа на заданный спутниковый адресный код для выдачи команд и соединенный со спутниковой подсистемой управления и демодулятором/демультиплексором для соединения спутниковой подсистемы управления с демодулятором/демультиплексором с возможностью приема спутниковой подсистемой управления команд от наземной станции управления. 3. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что спутник содержит сенсорную подсистему для измерения заданного режима на спутнике и выдачи телеметрических данных, вторую линию связи для подсоединения сенсорной подсистемы к указанному одному из абонентских каналов связи для передачи телеметрических данных со спутника на наземную станцию управления. 4. Система управления по п.3, отличающаяся тем, что вторая линия связи содержит маршрутизатор, соединенный с сенсорной подсистемой, причем маршрутизатор кодирует телеметрические данные адресным кодом, соответствующим наземной станции управления, и выдает кодированные телеметрические данные посредством передатчика спутника через указанный один из абонентских каналов связи. 5. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что спутник содержит приемник положения для контроля и выдачи текущих данных спутника, вторую линию связи для выдачи текущих данных спутника через указанный один из абонентских каналов связи со спутника на наземную станцию управления. 6. Система управления по п.5, отличающаяся тем, что вторая линия связи содержит маршрутизатор, соединенный с приемником положения, причем маршрутизатор кодирует указанные телеметрические данные адресным кодом, соответствующим наземной станции управления, и соединенный с передатчиком, входящим в состав спутника, причем передатчик обеспечивает передачу текущих данных на наземную станцию управления через указанный один из абонентских каналов связи. 7. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что наземная станция управления является мобильной. 8. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что спутниковая система связи содержит множество спутников, причем каждый спутник содержит приемопередающую подсистему, в которой спутники соединены двусторонними связями посредством приемопередающих подсистем, так что они устанавливают абонентские каналы связи друг с другом и разрешают наземной станции управления посылать команды по указанному одному из абонентских каналов связи на один из множества спутников через другой из множества спутников, имеющий с ним двустороннюю связь. 9. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что спутниковая система связи дополнительно содержит ячеечный коммутатор, соединенный с первой линией связи для направления множества абонентских сообщений по указанным абонентским каналам связи. 10. Система управления по п.1, отличающаяся тем, что спутник дополнительно содержит множество передатчиков и приемников для проецирования множества смежных ячеек, которые перемещаются в связи со спутником относительно поверхности Земли, причем каждый из передатчиков и приемников имеет возможность передавать и принимать на одну из ячеек по одному из абонентских каналов связи, и мультиплексор/модулятор для переключения связи с наземной станцией управления между передатчиками и приемниками, связанными с каждой из ячеек с обеспечением непрерывной выдачи команд на спутник по меньшей мере в течение заданного периода времени при нахождении спутника в прямой видимости наземной станции управления. 11. Телеметрическая, следящая и управляющая система для спутниковых ячеистых систем связи, имеющая множество спутников, у каждого из которых имеются передатчики и приемники, создающие множество абонентских каналов связи для установления связи между множеством абонентов, содержащая на каждом спутнике спутниковую подсистему управления для управления функциями этого спутника, приемник положения для определения положения этого спутника, наземную станцию управления и первую линию связи, соединенную с спутниковой подсистемой управления, приемником положения и наземной станцией управления, отличающаяся тем, что обеспечивающее связь соединение устанавливается посредством одного из абонентских каналов связи, при этом наземная станция управления использует указанный один из абонентских каналов связи для передачи команд в спутниковую подсистему управления и приема данных из приемника положения. 12. Телеметрическая, следящая и управляющая система по п.11, дополнительно отличающаяся тем, что содержит маршрутизатор, соединенный с приемником положения и спутниковой подсистемой управления для соединения приемника положения со спутниковой подсистемой управления, причем приемник положения выполнен с возможностью выдачи сигналов управления курсом в спутниковую подсистему управления для управления курсом спутника, а спутниковая подсистема управления чувствительна к командам от наземной станции управления для обеспечения возможности управления этими командами выбранной функцией спутника. 13. Телеметрическая, следящая и управляющая система по п.11, отличающаяся тем, что первая линия связи содержит передатчик наземной станции управления, средство кодирования, соединенное с передатчиком наземной станции управления, для кодирования заданного адресного кода в командах для спутника, причем каждый спутник содержит демодулятор/демультиплексор, соединенный с приемником спутника, и маршрутизатор для распознавания и ответа на заданный адресный код для выдачи команд, соединенный и со спутниковой подсистемой управления и демодулятором/демультиплексором для соединения спутниковой подсистемы управления с приемником спутника с возможностью принимать спутниковой подсистемой управления команд от наземной станции управления. 14. Телеметрическая, следящая и управляющая система по п.11, отличающаяся тем, что содержит на каждом спутнике сенсорную подсистему для измерения заданного режима на спутнике и выдачи телеметрических данных, причем сенсорная подсистема соединена с маршрутизатором, соединенным с передатчиком и первой линией связи для соединения сенсорной подсистемы с наземной станцией управления через указанный один из абонентских каналов связи с возможностью посылки телеметрических данных со спутника на наземную станцию управления. 15. Телеметрическая, следящая и управляющая система по п.14, отличающаяся тем, что содержит маршрутизатор, соединенный с сенсорнной подсистемой для кодирования указанных телеметрических данных адресным кодом, соответствующим наземной станции управления. 16. Телеметрическая, следящая и управляющая система по п.11, отличающаяся тем, что наземная станция управления является мобильной. 17. Телеметрическая, следящая и управляющая система по п.11, отличающаяся тем, что спутниковая система связи содержит множество спутников, каждый из которых содержит приемопередающую подсистему, причем спутники соединены двусторонними связями посредством приемопередающих подсистем, так что они устанавливают абонентские каналы связи друг с другом и разрешают наземной станции управления посылать команды по указанному одному из абонентских каналов связи на один из множества спутников через другой из множества спутников, имеющих с ним двустороннюю связь. 18. Телеметрическая, следящая и управляющая система по п.11, отличающаяся тем, что спутниковая система связи дополнительно содержит ячеечный коммутатор, соединенный с первой линией связи для направления множества абонентских сообщений по указанным абонентским каналам связи. 19. Телеметрическая, следящая и управляющая система по п.11, отличающаяся тем, что спутниковая система связи дополнительно содержит множество передатчиков и приемников для проецирования множества смежных ячеек, которые перемещаются в связи со спутником относительно поверхности Земли, причем каждый из передатчиков и приемников выполнен с возможностью передачи и приема на одну из ячеек через один из абонентских каналов связи и мультиплексор/модулятор для переключения связи с наземной станцией управления между передатчиком и приемником, связанными с каждой из ячеек с возможностью непрерывной выдачи команд на спутник по меньшей мере в течение заданного периода времени, когда спутник находится в прямой видимости наземной станции управления.

Спутники - уникальная особенность «Джаггернаута» , не имеющая аналогов в других браузерных играх. Это напарники, которых игроки могут призвать во время боя, получая неоспоримое преимущество над противником.

Меню спутников открывается при нажатии на иконку с изображением спутника, которая находится справа от верхней игровой панели :

Там же отображаются все доступные игроку спутники. Каждый игрок может одновременно призвать до пяти спутников . Любого из них при желании можно переименовать .

Первым спутником станет воинственная амазонка 15-го уровня по имени Ариана . В дальнейшем будут появляться новые спутники различных уровней и силы. Будут отличаться и их способности, а также стоимость призыва в бой. Стоимость вызова спутника зависит от разницы в уровнях между игроком и спутником. При равных уровнях стоимость призыва амазонки - 25 золотых . Если спутник намного меньше игрока по уровню - стоимость его призыва уменьшается, если спутник выше игрока - увеличивается.

Участвуя в боях против монстров , спутник получает опыт , в боях против игроков - опыт и героизм , количество которого зависит от нанесённого спутником урона . Одна из ключевых особенностей спутников в том, что игрок может присвоить себе их героизм и опыт . С помощью ползунков можно настроить, сколько опыта или героизма получит за свои действия спутник и сколько из них перейдёт игроку.

С помощью специальных артефактов можно увеличивать общее количество опыта и героизма , получаемого спутником.

Кроме артефактов спутник может носить ювелирные изделия (две серьги, два кольца, амулет) и специальные доспехи, доступные при достижении спутником 18-го, 23-го, 28-го, 33-го, 38-го и 43-го уровней.

С получением каждого уровня, спутник получает определенное количество очков распределения , которые можно вкладывать в развитие той или иной характеристики спутника . Каждая характеристика имеет свою стоимость повышения. Для повышения Силы на один пункт нужно потратить 4 очка распределения, единица Живучести требует 5 очков, а классовые характеристики - по 6.

Таким образом, каждый сможет сделать из своего спутника подходящего по характеристикам компаньона . Игрок сможет перераспределить характеристики в любой момент, нажав на кнопку «Сбросить». За каждый сброс характеристик взимается плата.

У спутников также существует система званий . Система достижения званий схожа с такой же системой у игроков: при накоплении определенного количества героизма спутник получает определенное звание. Каждое звание даёт спутнику доступ к новым способностям, усиливающим его. Звания доступны для спутника вне зависимости от его уровня . Так, амазонка 15-го уровня может иметь максимально возможное звание.

После достижения определённого звания и связанной с ним способности, спутник будет с определённой вероятностью использовать эту способность в бою. Чем выше звание - тем более значимую пользу приносит способность спутника . При высоких званиях спутник сможет накладывать усиливающие заклинания на участников группы и исцелять их.

Для призыва спутника в бой необходимо нажать на соответствующую кнопку, которая находится над панелью вызова фантомов . При этом спутник зайдет в бой, а по окончании боя с игрока будет снята суммарная стоимость призыва всех спутников, задействованных в этом бою.

У каждого спутника есть энергия . Эта энергия тратится при вызове спутницы в бой. Если энергии на вызов недостаточно, то за вызов спутницы придётся заплатить золотом. Количество энергии или стоимость вызова можно увидеть наведя мышку на иконку спутницы. Имейте ввиду что в ПВП боях и инстансах спутниц можно вызвать исключительно за золото, а в полях битв спутниц использовать нельзя.

В «Джаггернауте» будут появляться всё новые спутницы, каждая из которых будет обладать своей историей, индивидуальным характером и уникальными способностями. Спешите пополнить свою личную армию прекрасными воительницами , которые помогут вам одержать новые победы!

Спутниковые системы управления и контроля (ССУ и К) представляют собой совокупность радиотехнических средств контроля и управления движением и режимами работы бортовой аппаратуры ИСЗ и других космических аппаратов. СУ и К включает в себя наземные и бортовые радиотехнические средства.

Наземная часть состоит из сети командно-измерительных пунктов (КИП), координационно-вычислительного центра (КВЦ) и центрального пункта управления (ЦУП), связанных между собой линиями связи и передачи данных.

Сеть КИП необходима, во - первых потому, что зона видимости движущихся ИСЗ с одного КИП, расположенного на поверхности Земли, ограничена в пространстве и во времени, во-вторых – точность определения параметров движения ИСЗ с одного КИП недостаточна, чем больше независимых измерений будет проведено, тем выше точность. Непрерывное наблюдение за каждым ИСЗ требует использования сети из нескольких десятков КИП (некоторые из них могут располагаться на кораблях, самолетах, а также ИСЗ).

Поскольку команды управления и результаты измерений должны передаваться на большие расстояния в линиях связи применяются различные методы повышения помехоустойчивости. Эти методы можно разбить на 3 группы.

Первую группу составляют меры эксплуатационного характера, направленные на повышение качественных показателей каналов связи, используемых для передачи данных. К ним относятся: улучшение характеристик каналов; уменьшение количества возникающих в каналах импульсных помех, предотвращение прерываний и т.п.

Ко второй группе относятся меры, направленные на увеличение помехоустойчивости самих элементарных сигналов передачи данных, например такие, как:

Увеличение отношения сигнал/помеха за счет увеличения амплитуды сигнала;

Применение всевозможных методов накопления и разнесения сигналов;

Применение более помехоустойчивого вида модуляции и более совершенных методов демодуляции и регистрации элементарных сигналов (интегральный прием, синхронное детектирование, применение шумоподобных сигналов (ШПС) и т.п.)

Некоторые из этих методов обеспечивают увеличение помехоустойчивости ко всему комплексу помех (например, накопление, переход к другому виду модуляции, другие – к определенным видам помех. Например, ШПС и перемежение обеспечивают защиту от пакетов ошибок, но не повышают помехоустойчивость к независимым ошибкам.

К третьей группе мер по повышению достоверности цифровой информации, передаваемой по каналам связи, относятся различные методы, использующие информационную избыточность символов кода, отображающие передаваемые данные на входе и выходе дискретного канала (помехоустойчивое кодирование, переспрос и пр.). Реализация этих методов требует применение специальной аппаратуры:

Устройства защиты от ошибок (УЗО) – преобразования символов кода на входе и выходе канала связи.

По способу ввода избыточности выделяют:

УЗО с постоянной избыточностью, в которых используются корректирующие коды, обнаруживающие и исправляющие ошибки;

УЗО с переменной избыточностью, в которых используется обратная связь по встречному каналу;

Комбинированные УЗО, использующие обратную связь в сочетании с кодовыми и косвенными методами обнаружения и исправления ошибок.

В УЗО с переменной избыточностью определения ошибок производится либо путём применения корректирующих кодов, либо путём сравнения переданных и принятых по обратному каналу символов кода. Исправление ошибок происходит при повторной передаче искажённого или сомнительного кодового слова. В комбинированных УЗО часть ошибок или стираний исправляется за счёт постоянной избыточности кода, а другая часть только обнаруживается и исправляется повторной передачей.

Исправлением ошибок в УЗО с постоянной избыточностью можно достичь практически любых требуемых значений достоверности приёма, однако при этом корректирующий код должен иметь очень длинные кодовые блоки, что связанно с пакетированием ошибок с реальных каналах.

Наиболее широкое применение в системах передачи данных получили УЗО с обратной связью и комбинированные УЗО. Избыточность в прямом канале сравнительно невелика, так как. используется только для обнаружения ошибок или исправления ошибок малой кратности. При обнаружении ошибок избыточность увеличивается за счёт повторной передачи искажённых блоков данных.

На практике для обнаружения ошибок широкое применение нашли циклические коды, на которые разработаны как международные, так и отечественные стандарты. Наибольшее распространения получили циклический код с порождающим полиномом Этот код является циклическим вариантом расширенного когда Хемминга (добавлена общая проверка на чётность), его длина а кодовое расстояние d =4. Известно, что обнаруживающая способность кода растёт при увеличении кодового расстояния. Поэтому на каналах среднего и низкого качества следует применять коды с d >4, что при примерном сокращении максимальной длины кодовой комбинации, естественно, приводит к увеличению числа проверочных символов. Так разработанный стандарт рекомендует следующий порождающий полином , который задаёт циклический код БЧХ с минимальным кодовым расстоянием 6 и длиной не более бит. Широкое использование для обнаружения ошибок циклических кодов (Хемминга, БЧХ) во многом обусловлено простотой их реализации.

Всё сказанное выше касалось в основном использования кодов для обнаружения ошибок. Известно, что существенно улучшить характеристики метода передачи с переспросом можно введение в него исправления ошибок. Код в данном случае используется в режиме частичного исправления ошибок, а переспрос осуществляется при невозможности декодирования принятой последовательности.

В тех случаях, когда по тем или иным причинам нельзя создать канал обратной связи или задержка на переспрос недопустима, используется односторонние системы передачи данных с исправлением ошибок избыточными кодами. Такая система, в принципе, может обеспечить любое требуемое значение достоверности, однако при этом корректирующий код должен иметь очень длинные кодовые блоки. Это обстоятельство обусловлено тем, что в реальных каналах ошибки пакетируются, причем длины пакетов могут достигать больших значений. Чтобы исправить такие пакеты ошибок необходимо иметь блоки существенно большей длины.

В настоящее время известно большое количество кодов, исправляющих пакеты ошибок. Типичный подход состоит в решении этой задачи методами, которые позволяют исправить длинные пакеты ошибок за счёт не обнаружения некоторых комбинаций случайных ошибок. При этом применяются циклические коды, такие как коды Файра и декодеры типа декодера Меггита. Вместе с подходящим перемежением используются блоковые или свёрточные коды, исправляющие случайные ошибки. Кроме того, существуют методы, которые позволяют исправлять длинные пакеты в предложении, что между двумя пакетами имеется достаточно длинная зона свободная от ошибок.

В состав КИП обычно входят несколько командно – измерительных станций: приемных и передающих. Это могут быть мощные РЛС, предназначенные для обнаружения и наблюдения за “молчащими” ИСЗ. В зависимости от используемого частотного диапазона КИП могут иметь параболические и спиральные антенны, а также антенные системы, образующие синфазную антенную решетку для формирования необходимой ДНА.

Структурная схема типового КИП в составе одной передающей и нескольких приёмных станций показана на рисунке 4.7.

Принятое каждой антенной (А) высокочастотное колебание после усиления в приёмнике (ПР) поступает в аппаратуру разделения каналов (АРК), в которой разделяются сигналы троекратных измерений (РСТИ), радиотелеметрических измерений (РТИ), телевидения (СТВ) и радиотелефонной связи (СТФ). После обработки этих сигналов, содержащаяся в них информация поступает либо на вычислительный комплекс (ВМ), либо непосредственно на аппаратуру отображения и регистрации (АОРИ), откуда она транслируется на пункт управления (ПУ).

На ПУ формируются команды управления движением ИСЗ, которые через программно – временное устройство (ПВУ) и аппаратуру разделения каналов (АРК) передаются на соответствующий ИСЗ в моменты его радиовидимости с данного КИП (возможна передача и на другие КИП, в зоне видимости которых находятся ИСЗ).

Рисунок 4.7 - Структурная схема типового КИП

Кроме того, данные в ЦВМ и АОРИ передаётся по линии передачи данных (ЛПД), на координатно-вычислительный центр ССУ и К. Для привязки работы КИП к системе единого времени в его состав входит местный пункт этой системы (МП), специальное приёмное устройство которого принимает сигналы точного времени.

Структурная схема бортовой аппаратуры ИСЗ показана на рисунок 4.8.

Рисунок 4.8 - Структурная схема бортовой аппаратуры ИСЗ

Бортовая аппаратура ИСЗ содержит приёмо-передающие устройство (П и ПР) и антенное устройство (АУ) с антенным переключателем (АП). АУ может состоять из нескольких направленных и ненаправленных антенн.

Важнейшим элементом аппаратуры ИСЗ является бортовая ЭВМ, в которую поступают как сигналы с аппаратуры разделения каналов (АРК) системы передачи команд (СПК), так и от всех датчиков системы телеметрических изменений (РТИ). В бортовой ЭВМ формируются команды для системы траекторных измерений (РСТИ), системы РТИ и системы радиоуправления (СРУ). Бортовые радиомаяки входят в состав системы траекторных измерений (РСТИ), сигналы которой через бортовую аппаратуру разделения каналов (БРК) поступает на бортовые передатчики (П).

Временная шкала ИСЗ и всех наземных КИП согласуется с помощью бортового эталона времени (БЭВ), который периодически сверяется с наземной системой единого времени.

На этапе коррекции орбиты функции РСТИ зависят от принятого метода управления ИСЗ. При корректирующем методе рассчитываются новые параметры орбиты, а затем расчетный момент времени включают бортовые корректирующие двигатели, при следящем методе управления результаты траекторных измерений немедленно используются для расчёта текущих отклонений фактических координат ИСЗ и его скорости (возможно и ориентации) от требуемых и производятся коррекция рассчитанных параметров в течении всего манёвра. Следящие управление используется там, где требуется высокая точность маневрирования.

В траекторных измерениях используется те же методы измерения наклонной дальности, радиальной скорости и угловых координат, что и в радионавигационных системах (раздел 2) или системах управления движение (раздел 3).

Основная особенность бортовой аппаратуры ИСЗ – совмещение радиотехнических систем в целях снижения её массы, уменьшения габаритов, повышение надёжности и упрощения. Совмещаются системы траекторных измерений с телевизионной и телеметрической системами, системы радиоуправления с системами связи и пр. При этом накладывается дополнительные ограничения на выбор методов модуляции и кодирования в каналах различных систем, позволяющие разделить соответствующие потоки информации.

Рассмотрим структуру современных бортовых систем радиотелеметрических и траекторных измерений и особенности их работы в совмещенных радиолиниях.

Структурная схема бортовой аппаратуры (РТИ) показана на рисунке 4.9.

РТИ представляет собой многоканальную информационно-измерительную систему, в которую входят большое число источников первичной информаций (ИЛИ) и соответствующее число датчиков – преобразователей (Д). В качестве таких датчиков используется различные преобразователи неэлектрических величин в электрические (в форме, удобной для обработки и хранения): например, параметрические датчики, к которым относятся резистивные, емкостные, магнитно-упругие, электростатические и др. Из резистивных преобразователей обычно используются потенциометрические, тензометрические и терморезисторные. С помощью таких датчиков можно измерять линейные и угловые перемещения, упругую деформацию различных элементов конструкции ИСЗ, температуру и т.д.

Рисунок 4.9- Структурная схема бортовой аппаратуры РТИ

Применение аналого-цифровых преобразователей (АЦП) позволяет сразу получить измеренную информацию в цифровом виде и направить в ЭВМ или запоминающие устройство (ЗУ). Для защиты информации от внутренних помех и сбоев в УПИ (устройство первичной обработки информации) производиться помехоустойчивое кодирование и вводятся колибрационные сигналы (ИКС) и метки времени от БЭВ для идентификации сигнала каждого датчика.

Для обмена информацией между элементами системы РТИ используется единая шина данных, что обеспечивает большую гибкость управления внутри системы и совмещенных систем. В составе РТИ используется также бортовое устройство сопряжения (БУС), обеспечивающее сопряжение всех элементов РТИ по форматам данных, скости передачи порядку подключения и прочее. БУС работает совместно с АРК, формирующей цифровой сигнал для передатчика (П).

Внутренний комплекс управления, структура которого показаны на рисунок 4.10, также использует общую шину данных, ЭВМ, ЗУ и БЭВ.

Рисунок 4.10 - Внутренний комплекс управления

Бортовой комплекс управления (БКУ) составляет часть автоматизированной системы управления ИСЗ. В соответствии с программой ЭВМ БКУ по командам с Земли управляет перемещением ИСЗ по орбите, переключает режимы работы бортовой аппаратуры, заменяет отказавшие блоки и т.п. В автономном режиме БКУ контролирует ориентацию ИСЗ и по сигналам датчиков ориентации (ДО) стабилизирует положение ИСЗ в пространстве.

Принятый сигнал усиливается в приемнике (Пр), после демодуляции групповой сигнал поступает на АКР, в котором выделяются сигналы: системы управления блоками аппаратуры (СУБ), системы разделения и передачи команд управления средствами изменения положения ИСЗ (АРК СПК). Каждой команде присваивается адрес, величина и время исполнения; адрес указывает объект управления: СП – средства перемещения ИСЗ; СК – средства коррекции ориентации ИСЗ и т.п.

Наиболее важным для ИСЗ являются команды на изменение его орбиты; ориентации относительно Земли или Солнца и его стабилизации относительно этих направлений. Точность ориентации определяется назначением ИСЗ. Для ИСЗ с широкой ДНА допустима погрешность 5 ÷ 7, с узкой ДНА – 1 ÷ 3 градуса; при этом потенциальная точность средств ориентации может быть очень высока (до долей угловых секунд), например, для межпланетных станций.

Высокое качество передачи командной информации достигается помехоустойчивым кодированием и обратной связью: прием каждой команды подтверждается по обратному каналу ИСЗ – КИП.

В радиоканале КИП – ИСЗ (Земля – ИСЗ) передача командной информации совмещается с сигналами управления бортовой аппаратуры и сигналами запроса телеметрической информации; в радиоканале ИСЗ – Земля совмещаются: информационный канал, по которому идет передача телеметрической и коммерческой информации, канал обратной связи и обратный измерительный канал. Для синхронизации сигналов в совмещенных радиосистемах по одному из радиоканалов передаются специальные синхропоследовательности, вид которых зависит от применяемого способа разделения каналов.

Для разделения каналов может использоваться АКР с временным разделением (ВКР), частотным разделением (ЧКР), кодовым разделением (КРК) и комбинированным разделением каналов.

При КРК каждому каналу отводится временной интервал, как это имеет место при ВРК, однако сигналы таких каналов передаются в любой последовательности в выделенной для них полосе частот, благодаря тому, что каждый блок данных содержит информационную и адресную составляющие. Системы КРК имеют более высокую помехоустойчивость, но их пропускная способность меньше, чем при ВРК или ЧРК.

Учитывая многофункциональность систем ССУ и К и структурную неоднородность передаваемых сигналов, в радиоканалах ИСЗ – Земля и обратно используются сложные виды модуляции ШИМ – ЧМ, КИМ – ЧМ – ФМ, ИМ – ФМ – ФМ (при временном разделении каналов – ВРК) и АМ – ЧМ, ЧМ – ФМ, ЧМ – АМ (при частотном разделении каналов – ЧРК).

Поскольку каналы системы управления и контроля совмещаются с коммерческими каналами спутниковой системы связи или с каналами научной информации спутниковых систем специального назначения, в качестве несущих в радиоканалах используется тот же диапазон частот: от сотен МГц до десятков ГГц.