Презентация на тему: Система передачи информации космического аппарата. - презентация

1 Презентация на тему: Система передачи информации космического аппарата

2 Система передачи информации космического аппарата - совокупность программных и аппаратных средств, позволяющих передавать информацию между космическим аппаратом (КА) и центром управления полётом этого космического аппарата. Передаваемую информацию можно разделить на три основных типа: Система передачи информации космического аппарата - совокупность программных и аппаратных средств, позволяющих передавать информацию между космическим аппаратом (КА) и центром управления полётом этого космического аппарата. Передаваемую информацию можно разделить на три основных типа: научная информация (КА-Земля); научная информация (КА-Земля); служебная и телеметрическая информация (КА-Земля); служебная и телеметрическая информация (КА-Земля); командно-программная информация (Земля-КА). командно-программная информация (Земля-КА). Система передачи информации космического аппарата

3 Основной задачей системы управления космическим аппаратом является управление ориентацией космического аппарата и движением его центра масс. Для этого необходимы системы передачи командно- программной информации на космический аппарат и телеметрической информации от него. Основной задачей системы управления космическим аппаратом является управление ориентацией космического аппарата и движением его центра масс. Для этого необходимы системы передачи командно- программной информации на космический аппарат и телеметрической информации от него.

4 большой диапазон изменения расстояния между космическим аппаратом и Землёй в процессе осуществления проекта; большой диапазон изменения расстояния между космическим аппаратом и Землёй в процессе осуществления проекта; большое доплеровское смещение частоты принимаемого сигнала за счёт взаимного движения космического аппарата и движения станции; большое доплеровское смещение частоты принимаемого сигнала за счёт взаимного движения космического аппарата и движения станции; сильное влияние среды распространения (атмосфер Земли и исследуемой планеты, межпланетного пространства и околосолнечной плазмы) на изменение амплитуды, фазы и частоты сигнала; сильное влияние среды распространения (атмосфер Земли и исследуемой планеты, межпланетного пространства и околосолнечной плазмы) на изменение амплитуды, фазы и частоты сигнала; ограничение массы, габаритов и энергопотребления бортовой аппаратуры; ограничение массы, габаритов и энергопотребления бортовой аппаратуры; высокая надёжность бортовой аппаратуры, вытекающая из высокой стоимости проекта и жёстких астрономических сроков осуществления проекта. высокая надёжность бортовой аппаратуры, вытекающая из высокой стоимости проекта и жёстких астрономических сроков осуществления проекта. При создании радиолинии систем передачи командно- программной и телеметрической информации дальних космических аппаратов учитываются следующие условия их работы:

5 Управление полётом космического аппарата осуществляется автоматизированной системой управления, состоящей из двух основных частей: бортовой и наземной. Бортовой комплекс управления космическим аппаратом состоит из двух главных систем: управления движением и управления ориентацией. Наземный автоматизированный комплекс управления объединяет наземные командно-измерительные пункты, центры управления полётом космического аппарата и баллистические центры. Управление полётом космического аппарата осуществляется автоматизированной системой управления, состоящей из двух основных частей: бортовой и наземной. Бортовой комплекс управления космическим аппаратом состоит из двух главных систем: управления движением и управления ориентацией. Наземный автоматизированный комплекс управления объединяет наземные командно-измерительные пункты, центры управления полётом космического аппарата и баллистические центры.

6

7 Сегодня самый удаленный космический объект, с которым поддерживается радиоконтакт, это американская автоматическая межпланетная станция «Вояджер-1», запущенная 5 сентября 1977 года. В августе прошлого года она преодолела рубеж 100 астрономических единиц (15 миллиардов километров) и вплотную подошла к границе Солнечной системы. Радиосигнал с такого расстояния идет около 14 часов. Информация с «Вояджера» на Землю передает жестко скрепленная с корпусом параболическая антенна диаметром 3,65 метра, которая должна быть сориентирована точно на родную планету. Через нее на частотах 2295 МГц и 8418 МГц шлют сигналы два радиопередатчика мощностью по 23 ватта. Для надежности каждый из них дублирован. Большая часть данных транслируется на Землю со скоростью 160 бит/с это всего раза в три-четыре быстрее, чем скорость набора текста профессиональной машинисткой и в 300 раз медленнее телефонного модема.

8 Главный параметр любой системы связи скорость передачи информации. Она определяется не столько мощностью сигнала, сколько соотношением его амплитуды с шумами, которые мешают приему. Шум возникает в аппаратуре приемника и передатчика из-за теплового движения атомов. А в космическом радиоэфире «шумит» реликтовое микроволновое излучение, оставшееся от Большого взрыва. Шум отфильтровывается статистически за счет его случайного характера. Сегодня космическая информация передается в цифровом виде, то есть последовательностями нулей и единиц битов. Чем хуже отношение сигнал/шум, тем больше времени уходит на передачу каждого бита. Если попытаться форсировать передачу, сообщения станут приниматься с ошибками. Поэтому, чем дальше от нас находится аппарат, чем слабее его сигнал, тем медленнее идет с ним обмен информацией. Главный параметр любой системы связи скорость передачи информации. Она определяется не столько мощностью сигнала, сколько соотношением его амплитуды с шумами, которые мешают приему. Шум возникает в аппаратуре приемника и передатчика из-за теплового движения атомов. А в космическом радиоэфире «шумит» реликтовое микроволновое излучение, оставшееся от Большого взрыва. Шум отфильтровывается статистически за счет его случайного характера. Сегодня космическая информация передается в цифровом виде, то есть последовательностями нулей и единиц битов. Чем хуже отношение сигнал/шум, тем больше времени уходит на передачу каждого бита. Если попытаться форсировать передачу, сообщения станут приниматься с ошибками. Поэтому, чем дальше от нас находится аппарат, чем слабее его сигнал, тем медленнее идет с ним обмен информацией.

9 Энергетический потенциал радиолинии КА Земля всегда на порядок выше, чем радиолиния Земля КА, из-за возможности использования на Земле в раз более мощного передатчика, в то время как чувствительность наземного приёмника выше, чем у бортового приёмника, всего в 10 раз. Это означает, что при одинаковой скорости передачи информации по этим радиолиниям для передачи командно- программной информации можно использовать неоптимальные (асинхронные) методы приёма сигналов ради исключения системы синхронизации и повышения тем самым надёжности вхождения в связь, а так же ради уменьшения массы аппаратуры на космическом аппарате. Энергетический потенциал радиолинии КА Земля всегда на порядок выше, чем радиолиния Земля КА, из-за возможности использования на Земле в раз более мощного передатчика, в то время как чувствительность наземного приёмника выше, чем у бортового приёмника, всего в 10 раз. Это означает, что при одинаковой скорости передачи информации по этим радиолиниям для передачи командно- программной информации можно использовать неоптимальные (асинхронные) методы приёма сигналов ради исключения системы синхронизации и повышения тем самым надёжности вхождения в связь, а так же ради уменьшения массы аппаратуры на космическом аппарате.

10 Спасибо за внимание!