Informationstransmissionssystem for rumfartøjer

Rumfartøjets informationstransmissionssystem  er et sæt software- og hardwareværktøjer , der gør det muligt at overføre information mellem et rumfartøj (SC) og dette rumfartøjs flyvekontrolcenter . Den transmitterede information kan opdeles i tre hovedtyper:

Flyvekontrollen af ​​rumfartøjet udføres af et automatiseret kontrolsystem , der består af to hoveddele: ombord og jorden. Det indbyggede rumfartøjskontrolkompleks består af to hovedsystemer: bevægelseskontrol og attitudekontrol. Det jordbaserede automatiserede kontrolkompleks kombinerer jordbaserede kommando- og målestationer, rumfartøjers flyvekontrolcentre og ballistiske centre.

Hovedopgaven for rumfartøjets kontrolsystem er at kontrollere orienteringen af ​​rumfartøjet og bevægelsen af ​​dets massecenter. Dette kræver systemer til at sende kommando- og programinformation til rumfartøjet og telemetrisk information fra det.

Kommando- og programinformation (KPI) og telemetrisk information (TMI) transmissionssystemer bruger en digital form for meddelelsesrepræsentation i form af en ensartet binær kode . Det er kendt, at i dette tilfælde er de modsatte signaler optimale, hvilket kan opnås ved fasemanipulation af den harmoniske oscillation . Under påvirkning af additiv "hvid" støj er den optimale signalmodtager en multiplikator af prøven af ​​det modtagne signal og signal-til-støj-blandingen . Multiplikationsresultatet integreres over symbolvarighedsintervallet og sammenlignes med en nultærskel.

Ved ideel modtagelse bør alle signifikante tidspunkter af det modtagne signal være kendt. For at gøre dette indeholder modtageren en synkroniseringsenhed, der som regel er implementeret i form af lukkede systemer, der overvåger faserne af bærebølgen , underbæreren og symbolfrekvenserne . Lukket kredsløb, faselåst kredsløb kræver ekstra hardware og ekstra tid til at søge efter og opnå et signal i frekvens og fase . Samtidig har asynkrone systemer til modtagelse af digitale signaler det dårligste specifikke energiforbrug. Og med et bredere frekvensbånd er de dog mindre komplekse i hardware og giver dig mulighed for at modtage signaler med mindre forsinkelse.

For fjerntliggende rumfartøjer overstiger energipotentialet af signalet ved indgangen på den indbyggede modtager, når der bruges en lavretningsantenne, ikke 1000 Hz. Med et sådant energipotentiale, med successive metoder til at søge efter signalets bærefrekvens og fase, inden for grænserne af usikkerheden ved at kende rumfartøjets radiale hastighed , tager det omkring 300 sekunder at indgå i synkronisme. Omtrent den samme mængde tid er nødvendig for at søge efter fasen af ​​modelleringssekvensen. I alt skal den indbyggede modtager op til 600 sek. for fuldt ud at gå i synkronisme. En sådan tid til at indgå i synkronisme er ikke for lang i en normal situation, fordi en kommunikationssession med et fjernt rumfartøj kan vare ret lang tid. Men i en nødsituation, for eksempel, når rumfartøjet mister orientering og roterer, varierer signalniveauet ved modtagerens input meget inden for 1-2 minutter på grund af det ujævne strålingsmønster fra den indbyggede antenne. I en sådan situation vil de 600 s, der kræves til synkronisering, ikke tillade, at kommunikation med rumfartøjet etableres.

Det er således muligt at underbygge strukturen af ​​signalet i radioforbindelserne i systemet til transmission af kommandoprogram og telemetrisk information. Energipotentialet for radioforbindelsen SC - Jorden er altid en størrelsesorden højere end radioforbindelsen Jorden - SC, grundet muligheden for at bruge en 100-1000 gange kraftigere sender på Jorden, mens følsomheden af ​​den jordbaserede modtageren er højere end den for den indbyggede modtager, kun 10 én gang. Dette betyder, at ved samme informationsoverførselshastighed over disse radioforbindelser, kan ikke-optimale (asynkrone) metoder til at modtage signaler bruges til at sende kommando- og programmeringsinformation for at eliminere synkroniseringssystemet og derved øge pålideligheden af ​​at indgå i kommunikation, samt at reducere vægten af ​​udstyret på rumfartøjet.

Ved oprettelse af en radioforbindelse af systemer til transmission af kommandoprogram og telemetrisk information fra fjerne rumfartøjer tages der hensyn til følgende betingelser for deres drift:

Se også