Дипломчик) (1005967), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

- двумя спутниками, расположенными слева и справа в соседних орбитальных плоскостях.

Космический сегмент

В состав КА входят радиоэлектронное оборудование, центральный процессор, система ориентации и стабилизации, двигательная установка и система энергопитания. Масса КА 350 кг. Расчетный срок службы – 5 лет.

• В состав антенной системы должно входить

1. шесть фазированных антенных решеток, формирующих 48 парциальных лучей на прием и передачу в диапазоне 1616-1626,5 МГц

2. четыре антенны для организации связи со станциями сопряжения в диапазоне 19,6 и 29,1-29,3 ГГц

3. четыре волноводно-щелевые антенны для межспутниковой связи в диапазоне 23,18-23,38 ГГц.

• Система энергопитания. Выходная мощность панелей СБ равна 1430 Вт. Напряжение первичного электропитания СЭП составляет 22-36 В. Мощность потребления оборудования L диапазона 230 Вт. В качестве буферного источника питания используется 22-элементная никель-водородная аккумуляторная батарея емкостью 48А/ч. Она обеспечивает автоматическое поддержание напряжения питания до выхода КА из зоны тени.

• бортовой радиотехнический комплекс должен обеспечить функционирование сети абонентов в диапазоне частот 1616-1626,5МГц, связь со станциями сопряжения 19,6ГГц, 29,1-29,3 ГГц, а также межспутниковую связь в диапазоне 23,18-23,38ГГц.

В состав бортового радиотехнического комплекса (БРТК) должны входить:

• приемные устройства;

• передающие устройства;

• бортовое программное устройство;

• бортовой вычислительный комплекс.

Масса КА не должна превышать 690 кг.

Компоновка КА должна обеспечить возможность группового вывода одним ракето-носителем до 3 КА.

Технология подготовки КА к запуску должна пре­дусматривать необходимый объем и качество проверок и опе­раций, обеспечивающих высокий уровень надежности КА и должна соответствовать нормам

Орбитальная группировка должна строиться с ис­пользованием низкоорбитальных КА, находящихся на квазиполярных круговых орбитах высотой 780 км. И наклонением 86,4º

Одним ракето-носителем должно выводиться 3 КА одновременно. При восполнении системы допускается умень­шать число выводимых на орбиту КА до одного.

Расчетный номинальный состав полностью разверну­той орбитальной группировки - 66 КА. Текущее количество КА в орбитальной группировке может изменяться в зависи­мости от стратегии восполнения. Структура орбитальной группировки:11 "колец" по 6 КА в каждом.

II. Принципы построения, основные характеристики и конструкция бортовых систем модернизированного

КА «Гонец-М»

I. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ СОЛНЕЧНОЙ БАТАРЕИ

Солнечная батарея является первичным источником тока и предназначена для преобразования солнечной энергии в электрическую на освещенных участках орбиты.

К особенностям эксплуатации БС на данном типе орбит следует отнести:

• одноосную ориентацию КА продольной осью на Землю;

• высокодинамичное изменение освещенности и, как следствие, температуры БС при движении КА по витку.

1.1. Расчет параметров БС

Расчет параметров СБ сводится к определению ее площади и массы с учетом критерия обеспечения положительного энергобаланса при заданной витковой диаграмме энергопотребления нагрузки и критерия обеспечения минимально необходимой мощности заряда аккумуляторной батареи.

Условием соблюдения положительного энергобаланса является равенство разрядной и зарядной энергий аккумуляторной батареи, т.е.

С учетом известной разрядной энергии АБ, минимальная мощность СБ может быть оценена по формуле:

В результате расчетов получены, что минимальная мощность БС в конце ресурса должна быть не менее 99,9 Вт.

Площадь солнечной батареи рассчитывается по формуле:

Здесь = 99,9Вт;

где Р_уд — удельная мощность СБ, принимаемая:

140 Вт/м² при t_раб = 60 °С и 100 Вт/м² при t_раб = 110 °С для материала ФЭП;

К_з -коэффициент запаса, учитывающий деградацию ФЭП из-за радиации, равный 1,4 для времени работы пять лет;

К_п— коэффициент заполнения, вычисляемый по формуле

К_п =S_СБ/S_ФЭП ≈1,12;

η_СБ - КПД СБ≈ 0,97.

Разрабатываемая БС, в связи с особенностями конструкции каркасов, а также всего КА (ориентация - нижним торцом цилиндров на Землю), при эксплуатации на орбите засвечивается не целиком, а лишь частично и неравномерно, в зависимости от конкретного положения объекта относительно Солнца. Для определения электрической мощности (тока), вырабатываемой БС как в любой момент времени, так и средней по витку, необходимо задаться ее эффективной площадью S_эф, эквивалентной по мощности строго ориентированной на Солнце плоской БС при различных положениях КА по витку.

Расчет средней эффективной площади БС проведен с учетом следующих исходных данных:

• теневой виток - направление на Солнце “лежит” в плоскости орбиты КА;

• солнечный виток - направление на Солнце перпендикулярно плоскости орбиты КА;

• U-образные последовательные цепи фотопреобразователей распределены по боковой поверхности цилиндрических каркасов равномерно (с одинаковыми зазорами в параллельном направлении);

• эффективная площадь каждой U-образной последовательной цепочки БС1 или БС2 определена как произведение размеров ее фотоактивной поверхности на косинус угла падения светового потока на дальнюю от середины цилиндра (наиболее освещенной части) ветвь U-цепочки (так как электрическая мощность последовательной цепи фотопреобразователей определяется по наименее освещенной ее части) и на поправочный коэффициент, учитывающий относительное отражение светового потока от поверхности БС;

• ориентация КА принята строго нижним торцом каркаса к Земле.

С учетом принятых допущений, эффективная площадь БС в каждом дискретном положении объекта определяется как:

где

Угол падения светового потока на каждую элементарную плоскость батареи выведен методом матричного преобразования системы координат при ее последовательных поворотах вокруг осей координат и составляет:

• для плоских участков на боковой поверхности цилиндров:

• для плоских панелей:

где

- истинная аномалия объекта (угол положения объекта на орбите, на “теневом” витке отсчитываемый от середины солнечного участка);

- угол разворота объекта вокруг своей продольной оси;

- угол разворота плоскости участка БС вокруг центральной оси цилиндра, учитывающий как возможный разворот самого объекта вокруг этой оси, так и конкретное угловое положение центра рассматриваемой цепочки фотопреобразователей на цилиндре;

Характеристики

Список файлов ВКР