Требования к подсистеме связи - Космические аппараты

Требования к подсистеме связи формируются на основе многих источников. К ним, в частности, относятся:

Целевые задачи космического проекта (требования верхнего уровня иерархии, такие как архитектура космической системы, параметры орбит космического аппарата, его срок службы и условия эксплуатации);

Космический аппарат (требования системного уровня иерархии);

Собственно подсистема связи (внутренние требования);

Другие подсистемы космического аппарата;

Наземная станция (требования совместимости);

Спутник-ретранслятор (требования совместимости);

Программа полета (ориентация космического аппарата как функция времени).

Требования, получаемые из этих источников, оказывают определяющее влияние на

Проектный облик подсистемы:

Скорости передачи данных (командно-программной и телеметрической информации обеспечивающих подсистем космического аппарата и его полезной нагрузки);

Объем принимаемых / передаваемых подсистемой данных;

Объем хранимых данных;

Несущие частоты радиосигналов на линиях "вверх" и "вниз";

Полосы частот радиосигналов на линиях "вверх" и "вниз";

Потребляемая мощность;

Масса оборудования подсистемы;

Ширина лучей приемо-передающей антенны на линиях "вверх" и "вниз";

Эффективная изотропно излучаемая бортовой антенной подсистемы мощность (ЭИИМ, англ. ЕГОР);

Коэффициент усиления антенны / шумовая температура системы.

Классический перечень задач проектирования подсистемы связи включает поиск компромиссных решений между апертурой антенны и мощностью передатчика, между твердотельным усилителем мощности передатчика и усилителем на базе лампы бегущей волны, между усложнением бортовой подсистемы связи и усложнением наземной станции. Поскольку с увеличением размера апертуры антенны повышается ее коэффициент усиления, то, уменьшается потребная выходная (высокочастотная) мощность передатчика, а, следовательно, и мощность, потребляемая бортовой подсистемой связи от подсистемы электроснабжения. Однако при этом антенна с большей апертурой имеет большую массу и более узкий луч, что повышает требования к точности ее наведения. Как показано в Главе 13 (формула 13-17), ширина луча антенны уменьшается с увеличением ее апертуры. В зависимости от частоты и требуемого коэффициента усиления, мы обычно делаем выбор между твердотельным усилителем мощности передатчика и усилителем на базе лампы бегущей волны - это задача поиска компромиссного решения на системном уровне. Делая этот выбор, мы должны влияние выбора того или иного варианта построения усилителя мощности на общую массу космического аппарата, на площадь его солнечных батарей, на надежность подсистемы связи и космического аппарата в целом, и на необходимую апертуру антенны. Твердотельные усилители мощности обычно имеют большую надежность, меньшую массу и габаритные размеры. Усилители мощности на базе лампы бегущей волны обладают меньшим технологическим риском (при большем коэффициенте усиления) и более высоким коэффициентом полезного действия.

Похожие статьи




Требования к подсистеме связи - Космические аппараты

Предыдущая | Следующая