Подсистема связи КА, Общие сведения о подсистеме связи - Космические аппараты

Общие сведения о подсистеме связи

Подсистема связи, иначе именуемая командно-траекторно-телеметрической подсистемой является интерфейсом между космическим аппаратом и Землей, или между данным космическим аппаратом и другими космическими аппаратами. В штатном режиме функционирования подсистема обеспечивает одновременный прием и передачу радиосигналов на разных частотах.

Подсистема связи космического аппарата обеспечивает прием и демодуляцию радиосигналов на линии "вверх", а также модуляцию и передачу радиосигналов на линии "вниз". Доступность космического аппарата как объекта радиосвязи требует наличия свободных от затенения зон обзора бортовых антенн. Кроме того, необходимо обеспечить прием достаточного количества энергии радиосигнала для того, чтобы выделить полезный сигнал с допустимой частотой появления ошибок в нем. Доступ в широком диапазоне углов требует наличия бортовой приемной антенны с достаточно широкой диаграммой направленности, поэтому хороший проект космического аппарата всегда включает антенну или систему антенн, которая способна обеспечить прием радиосигналов, по крайней мере, в пределах полусферы. Коэффициент усиления антенны с широкой диаграммой направленности обычно невелик - как правило, 0 дБ для полусферической зоны обзора. Таким образом, мы должны выбирать уровень излучаемой мощности и чувствительности приемника таким образом, чтобы иметь возможность выделять полезный сигнал с приемлемой частотой появления ошибок в нем. Информация, принимаемая на борту космического аппарата по линии "вверх", включает команды управления и дальномерные коды. Скорость передачи командно - программной информации на борт космического аппарата может находиться в диапазоне от 100 бит/с до 100 кбит/с, однако для большинства подсистем связи эта величина не превышает 1000 бит/с. Скорость передачи командно-программной информации на борт космического аппарата зависит от особенностей конкретного космического проекта и определяет полосу пропускания подсистемы связи, которая, в свою очередь, определяет уровень принимаемой мощности, необходимый для обнаружения полезного сигнала (подробнее этот вопрос рассматривается ниже, в Главе 13). Для каналов прямой связи космического аппарата с наземной станцией уровень мощности принимаемого сигнала не является фактором, определяющим проектный облик подсистемы связи, поскольку мы всегда можем установить уровень мощности, излучаемой передатчиком наземной станции, на необходимо высоком уровне. Однако уровень мощности сигнала, принимаемого от спутника-ретранслятора, оказывает существенное влияние на чувствительность приемного устройства бортовой подсистемы связи космического аппарата и на максимально достижимую скорость передачи информации. Подсистемы связи, от которых требуется обеспечить передачу информации со скоростью, превышающей 1000 бит/с, обычно используют направленные антенны с большим коэффициентом усиления, и также, при необходимости, могут эксплуатироваться в режиме низкой скорости передачи данных для обеспечения доступа к космическому аппарату в широком диапазоне углов.

Сигнал, передаваемый с борта космического аппарата по линии "вниз", включает дальномерные коды, телеметрическую информацию о состоянии и процессах функционирования космического аппарата, и целевую информацию от аппаратуры полезной нагрузки. Исходная информация для передачи по линии "вниз" обычно представлена в цифровой форме и мультиплексирована по частоте или по времени. Скорость передачи телеметрической информации о состоянии и процессах функционирования космического аппарата обычно находится в диапазоне от 100 бит/с до 1000 бит/с. Если через линию "вниз" подсистемы связи передается только телеметрическая информация о состоянии и процессах функционирования космического аппарата, или если целевая информация от аппаратуры полезной нагрузки может быть передана через узкополосную линию связи, мы можем использовать передающую антенну с широкой диаграммой направленности. Передача информации с широкой полосой частот обычно требует применения направленной антенны с большим коэффициентом усиления, однако для подсистемы связи и в этом случае предусматривается режим низкой скорости передачи данных для обеспечения работы в широком диапазоне углов.

Подсистема связи может также обеспечивать формирование последовательностей команд, передачу квитанций на принятые команды и исполнение автономных (без привлечения средств подсистемы управления и обработки данных) команд, таких как перевод себя в режим аварийного функционирования или подключение малонаправленной антенны к активному радиоприемнику.

Похожие статьи




Подсистема связи КА, Общие сведения о подсистеме связи - Космические аппараты

Предыдущая | Следующая