Перов А.И., Харисов В.Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования (4-е издание, 2010) (1142025), страница 69
Текст из файла (страница 69)
В состав БСУ входят атомный стандарт частоты (3 комплекта) и устройство формирования синхрочастот и шкал времени. Атомный стандарт частоты состоит из цезиевого генератора, атомно- лучевой трубки и системы автоподстройки частоты. Цезиевый генератор предназначен для генерирования колебаний с частотой 5 МГц. Атомно-лучевая трубка совместно с системой автоподстройки частоты служит для стабилизации высокостабильных колебаний частоты 5 МГц. В состав устройства формирования синхрочастот и шкал времени входят блоки синусоидальных усилителей и устройство формирования.
С атомного стандарта частоты высокостабильный сигнал частоты 5 Мгц поступает на блок синусоидальных усилителей, а затем к внешним потребителям и на устройство формирования, которое выдает потребителям сетку синхрочастот и код времени. Работает БСУ в штатном или в дежурном режимах. В дежурном режиме аппаратура обеспечивает выдачу сетки частот, необходимой аппаратуре спутника на этапах ожидания, начальной ориентации, приведения в точку, при хранении спутника на орбите, в аварийной ситуации.
В этом режиме в качестве задающего используется кварцевый генератор. При штатном функционировании аппаратура обеспечивает выдачу сигналов высокой стабильности. В штатный режим спутник включается по командам с ПКУ после окончания проверок аппаратуры спутника. Если расхождение бортовой и наземной шкал времени превышает установленную норму, то по команде с ПКУ производится фазирование и коррекция бортовой шкалы.
При выходе из строя эталона частот потребителю выдается сигнал «недостоверность фазы». Переход из штатного режима в дежурный производится по командам блока управления спутника. Подсистема космических аппаратов Ослабление дискретных боковых составляющих спектра выходного сигнала в полосе + 20 кГц по отношению к основной составляющей 5 МГц, дБ . Масса, кг .
Энергопотребление, Вт . более 90 107 100 11.7.5. Бортовой комплекс управления 435 В состав БУК входят следующие системы и приборы: бортовая аппаратура командной системы (АКС); бортовой цифровой вычислительный комплекс; бортовая телеметрическая система (БТС); блок управления (БУ). Аппаратура командной системы предназначена для выполнения следующих задач: измерения параметров орбиты спутника в радио и оптическом диапазонах (совместно с ПКУ); исполнения разовых команд для управления системами спутника; обработки временных программ выдачи навигационной информации; приема, формирования и передачи сигналов бортовой шкалы времени; передачи телеметрической информации; ретрансляции информации обмена между наземными средствами. Конструктивно АКС состоит из блоков НЧ, ВЧ, криптозашиты, антеннофидерной системы и комплекта оптических уголковых отражателей.
Антеннофидерная система содержит слабонаправленные антенны на прием и передачу и направленную передающую антенну, которая используется при штатной ориентации спутника. Бортовой цифровой вычислительный комплекс предназначен для решения следующих задач: запоминания и обработки навигационной информации; формирования навигационных кадров и выдача их в БНП; контроля состояния БНП и переключения его комплектов; запоминания и выдачи кодов временных программ и скачков в командноизмерительную систему; приема, формирования и выдачи сигналов «Вызов наземного комплекса управления»; автономного тестового контроля работоспособности аппаратуры БЦВК с выдачей сообщения по телеметрическим каналам; формирования и передачи «отчета БЦВК» по навигационному каналу при аварийной ситуации в БЦВК и снятии спутника с эксплуатации (для анализа ситуации на наземных станциях); пересчета информации об изменении задержки дальномерного сигнала и переключения комплектов БНП; формирования в навигационном кадре признака непригодности спутника к использованию потребителями при отказе БУ.
Блок управления спутника обеспечивает включение спутника после выведения на орбиту, выдачу питания на пиропатроны для раскрытия механических систем после отделения спутника от ракеты-носителя. Он распределяет питание между всеми электроприборами, обеспечивает совместную работу подсистем при проведении режимов коррекции, разгрузки управляющих маховиков, а Глава 11 также упРавление системами спутника в аварийных ситуациях при потере ори- ентации или отказах системы электропитания. Технические характер истикиБКУ: Скорость записи информации, Гц . Время готовности после подачи питания, мин ...........,..
Интервал отработки информации, сут ................................ Максимальный темп отработки временных программ, программа/с Диапазон частот Точность сверки времени, мс ............................................ Скорость приема, Гц: разовая команда . временная программа . Погрешность измерительной линии, м: радиодиапазон оптический диапазон .. Число временных программ.. Число телеметрических каналов . 1000 3 30 2 см 0...2 100 1000 3 0,3 1000 512 11.7.б. Система ориентации и стабилизации и другие вспомогательные системы 436 Система ориентации и стабилизации предназначена для решения следующих задач: успокоение спутника и обеспечение начальной ориентации на Солнце и на Землю; ориентация продольной оси спутника на центр Земли, солнечных батарей на Солнце; ориентация вектора тяги двигателей коррекции орбиты по вектору скорости (на время выдачи импульса коррекции).
В спутниках ГЛОНАСС используется активная трехосная система ориентации и стабилизации (СОС) с управляющими маховиками и реактивной системой разгрузки. В состав СОС входят чувствительные (блок измерения угловых скоростей, приборы ориентации на Землю и Солнце, приборы солнечной ориентации по каналу рыскания, магнитометры) и исполнительные (электромеханический исполнительный орган, привод вращения панелей солнечных батарей, электромагнитные устройства, маховик стабилизирующий, двигательная установка, блок управления) элементы.
Работает СОС в следующих режимах: успокоения; начальной ориентации на Солнце; закрутки вокруг поперечной оси; начальной ориентации на Землю; ориентации на Землю; ориентации при проведении коррекции. Солнечные батареи спутника выполнены в виде четырех плоских прямоугольных панелей, объединенных попарно в два крыла, расположенных симметрично плоскости стабилизации (ХОУ). Крылья солнечных батарей враща- Подсистема космических аппаратов Характеристики систем спутника: Система ориентации и стабилизации Точность ориентации, град: продольной осн солнечных батарей .
вектора тяги Система коррекции Тяга двигателей, Н: коррекции стабилизации Суммарный импульс, Н . Система электропитания Рабочая мощность солнечных батарей, Вт . Рабочая емкость аккумуляторных батарей, Выходное напряжение, В Система термолегулирования Диапазон термолегулировапния, 'С: стандартов частоты .
гермоконтейнера двигательной установки Энергопотребление, Вт Спутник ГЛОНАСС Срок активного существования, г................... Длительность непрерывной работы, сут........ Масса (конструкции), кг ........„,......,........
Энергопотребление (среднесуточное), Вт „... 0,5 ... 1 5 5...11 5 О,1 90000 1250 45(1260) 27+ 1 Ач~Втч) . (15 ... 30)+1 О ...40 5 ...40 36 3 ... 5 1 4 1 5 ... 1 485 237 1 000 437 ются вокруг оси (02), перпендикулярной плоскости стабилизации и направлены на Солнце в процессе штатной эксплуатации. Перевод каждого спутника в заданную точку орбитальной структуры (системную или рабочую точку) проводится с помощью спутниковой двигательной установки (два симметричных блока) коррекции. С целью создания необходимых климатических условий для аппаратуры НС используется цилиндрический герметичный контейнер, являющийся одновременно основной несущей конструкцией НС и радиационной поверхностью. Для снижения возмущающих воздействий на движение НС от реактивной струи исходящего из гермоконтейнера газа его герметичность повышена на порядок по сравнению с аналогичными.
На днище контейнера крепятся различные блоки и антенно-фидерная система. В сложенном положении спутник представляет собой ромбическую призму. Глава 11 11.7.7. Функционирование бортовых систем спутника ГЛОНАСС В процессе функционирования спутник последовательно находится в следующих режимах работы: ожидание после выведения на орбиту; начальной ориентации; приведения в расчетную точку; штатного функционирования. После выведения спутников на заданную орбиту (за время не более 5 ч) по команде, выдаваемой разгонным блоком непосредственно после остановки двигателей, включаются электропитание некоммутируемых шин питания и дежурные схемы спутников. Через 15 с после этого система управления разгонным блоком выдает команду на отделение спутников. Эта операция осуществляется для трех спутников синхронно с их закруткой (с угловой скоростью не более 27 град/с).
Процесс отделения спутников контролируется с помощью телеметрической системы разгонного блока. На каждом спутнике при его отделении формируется команда «Контакт отделения», по которой он переводится в режим ожидания, в котором при прохождении спутником зоны радиовидимости наземных средств ПКУ обеспечивается прием команд управления и передача телеметрических данных. Длительность работы спутника в режиме ожидания — до трех суток. Перевод спутника в режим начальной ориентации происходит в зоне радиовидимости наземных средств в следующей последовательности: раскрытие солнечных батарей и штанги магнитометра; успокоение спутника; начальная ориентация солнечных батарей на Солнце и спутника — на Землю.
В процессе успокоения осуществляется торможение вращательного движения спутника с помощью двигательной установки и разворот панелей солнечных батарей для выставки крыльев активной поверхностью в одну сторону и установки их в плоскости, совпадающей с продольной осью спутника. В режиме начальной солнечной ориентации осуществляется разворот спутника вокруг продольной оси с помощью двигателей маховиков до попадания Солнца в поле зрения приборов ориентации на Солнце с последующим переводом в закрутку вокруг оси, ориентированной на Солнце. Режим начальной ориентации на Землю проводится в зоне радиовидимости ПКУ на участках, где угол между линями «Солнце — НС» и «НС вЂ” Земля» составляет (90+ 18) .
При этом обеспечивается торможение вращения спутника и его разворот с помощью управляющих двигателей — маховиков вокруг направления, ориентированного на Солнце до попадания Земли в поле зрения прибора ориентации на Землю. После этого включается режим слежения за Солнцем и Землей. Приведение спутника в заданное положение на орбите осуществляется в несколько этапов: определение параметров орбиты и формирование программы приведения; выдача импульсов коррекции для обеспечения требуемой скорости смещения спутника относительно номинальной орбиты; пассивное движение спутника по орбите в заданном направлении; выдача импульсов, обеспечи- 438 Подсистема космических аппаратов вающих торможение движения спутника и приведение спутника в заданное положение на орбите; проведение измерений параметров орбит.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
