100 лет радио - Мигулина В.В.
ISBN 5-256-01228-2
Скачать (прямая ссылка):
Система траекторных измерений
Водородный стандарт частоты
Система обнаруже-1 ния. слежения и демодуляции сигнала I
Система предварительной
обработки и регистрации ТМИ
Система формирований КПИ
Пост управления СС
Информация
В ЦУП (РПУ)
В ЦУП (РПУ)
Система управления и контроля
В ЦУП (РПУ)
западного центра дальней космической связи
236
В. И. Рогальский, И. Н. Несвит
Кроме программно-командной информации бортовой радиокомплекс принимает и регенерирует запросный псевдослучайный дальномерный код с тактовой частотой 1,2 МГц, а также принимает и ретранслирует в полосе 225 кГц запросные многочастотные сигналы с высшей частотой 300 кГц. При измерениях дальности и скорости бортовой приемопередатчик работает в режиме когерентных преобразований запросной несущей частоты, которая формируется в наземном радиокомплексе от водородного стандарта частоты,
Наземная станция дальней космической связи (ДКС) имеет в своем составе приемопередающую антенну с диаметром зеркала 70 м и приемопередающую антенну с диаметром зеркала 32 м (рис. 5). Входные приемные устройства (мазеры, параметрические усилители), как и оконечные каскады передатчика, устанавливаются в непосредственной близости от облучателей в зеркальной кабине антенны.
Все гетеродинные сигналы приемника и возбуждения передатчика формируются от высокостабильного сигнала частотой 5 МГц, генерируемого водородным стандартом частоты с долговременной стабильностью 5*10"14. Системы обнаружения и демодуляции сигнала с КА представляют собой цифровые приемники на базе специализированной быстродействующей ЭВМ.
Антенны с диаметром зеркала 70 м способны принимать сигналы от КА в диапазонах 0,9; 1,6; 2,3; 6 и 8,4 ГГц. Это позволяет использовать их для радиообеспечения не только российских, но и американских дальних КА, радиосистемы которых работают на частотах 2,3 и 8,4 ГГц. В 1992 г. наземная станция в Уссурийске по соглашению с НАСА принимала сигналы с КА "Вояджер", который находился на расстоянии 3 млрд.км от Земли, и передавала полученные данные в Лабораторию реактивного движения (НАСА).
Работа с КА "Вояджер", как и прием в 1988—1989 гг. на американской станции в Голдстоуне сигналов от советского КА "Фобос", показали возможность достижения технической совместимости в радиосистемах, что потенциально позволяет создавать на базе станций США, России, Японии единую наземную сеть слежения за дальними КА.
Теперь несколько слов о перспективных российских проектах в дальнем космосе. Предполагается, что осенью 1996 г. будет запущен КА "Марс-95", как первый шаг в осуществлении долгосрочной программы исследования Марса. В течение 1996—1998 гт. намечается провести глобальное изучение атмосферы, поверхности и подповерхностных слоев дистанционными экспериментами с орбиты спутника Марса и выполнить широкий комплекс прямых исследований в атмосфере и на поверхности десантными средствами.
Разрабатываются четыре вида десантных средств для прямых экспериментов: аэростатная станция, марсоход, малые станции и пенетраторы (устройство для анализа грунта).
Радиообеспечение космических программ
237
Аэростатная станция (АС) предназначена для съемки больших районов поверхности со сверхвысоким разрешением (до 1 см), метеорологических исследований в пограничном слое и в свободной атмосфере, изучения минералогического состава методом ИК спектрометрии и элементного состава поверхности методами гамма-спектроскопии, структуры подповерхностных слоев радиолокационным зондированием и магнитного поля.
На АС устанавливаются две автономные радиосистемы (АРС): одна для передачи информации с гайдропа на гондолу, вторая — главная — для передачи информации с гондолы на орбитальный аппарат. Скорость передачи информации на спутник до 32 кбит/с; объем передаваемой за один сеанс информации до 100 Мбит; передача данных осуществляется по запросу со спутника один-два раза в сутки во время взаимной видимости с АС. На спутнике производится оценка уровня сигнала для включения передатчика АС при сигнале, обеспечвающем вероятность ошибки не более 1 • 10'5. По доплеровским измерениям на спутнике также определяются координаты АС.
Для АС, как и для всех десантных модулей, ограничения массы особенно жестки — масса каждого научного прибора не превышает 0,5..Л кг, масса радиосистемы около 1 кг. На первом этапе разрабатывается небольшой, массой около 70 кг> самодвижущийся аппарат — марсоход, оснащенный приборами, предназначенными главным образом для исследования поверхности Марса; в их состав входят грунтозаборное устройство для взятия проб грунта с глубины до десятков сантиметров, хроматомасс-спектрометр, мессбаэров-ский спектрометр, рентгеновский альфа-спектрометр, ИК спектрометр, телевизионный комплекс, прибор для электромагнитного зондирования и др.
Функциями АРС марсохода являются передача научной информации (до 100 Мбит в сутки), прием программ работы и целевых точек, а также определение координат марсохода.
Основной объем информации с марсохода предполагается ретранслировать через спутники Марса: автономная радиосистема марсохода совместима с АРС аэростатной станции и обеспечит скорость передачи до 128 кбит/с; недостатком такого метода является необходимость использования спутника, что может привести к конфликтам с другими экспериментами (по требованиям к орбите и ресурсам спутника). Кроме того, время активного существования спутника из-за наличия расходуемых компонентов (например, газ для системы ориентации) может оказаться меньше времени жизни марсохода. Поэтому прорабатывается также радиолиния для прямой передачи на Землю; при скорости передачи информации в этой линии порядка нескольких сотен бит в секунду за продолжительный сеанс связи (8...10 ч) может быть передано 10...20 Мбит в день.
