Вейцель В.А. Радиосистемы управления (2005) (1151989), страница 18
Текст из файла (страница 18)
последовательность команд с указанием времени их исполнения) и информацию. содержащую исходные данные для работы ЗВМ бортового комплекса управления. Для решения укаэанных задач в современных ЦУП создаются высокопроизводительные информационно-вычислительные комплексы и специзлиаироваяяые секторы с рабочими местами операторов, осаащеняые персональными ЭВМ. Все вычислительныс сродства наземного комплекса управления связываются в единую пространственно разнесенную вычислительную сеть. Обмен информацией меяшу ЦУП и другими средствами наземного комплекса управления, расположеняыми иа различных пунктах, производится с помощью автоматизщюваяяой системы связи и передачи данных.
По прямым ливиям КИС (Земля — КА, Земля — СР— КА) нз КА поступают команды управления, программы работы борзой зпшцетуры, телебюнно-телеграфная и телевизионяая Формация для связи с экипажем КА, а по обратным линиям — Земля, КА — СР— Земля) с КА слелуагг квитаяции о пра'вильности прохождения на борт командно-программной нврмацни, реаультяты телеконтроля, а также талефонно-телеграфная я телевизиоияая информация. При запросных менялах измерения для извлечения информации о текущих навигационных параметрах КА используются кяк прямые, и обратные линии, а при беззапрасных методах — только тные. На КИС возлагаются такэае функции сверки.
Фазиванин и коррекции борговой шкалы времеви. Сверка состов определении расхоясдения бортовой и наземной шкал вре- 91 мени, коррекция — в установке заданного кода времени бортовых часов при отличии его ст наземного, а фазироваиие — в запуске атих часов синхронно с наземными. П и правлении некоторыми КА целесообразно использори уп я Р«назвать специальные раднолинни.
Например, для КА, пред меченных для исследования природных ресурсов, вместе с полученными на борту снимками можно передавать в специальный центр, в котором производится обработка этих снимков, информацию гелековтроля, которая затем по линиям свяаи поступит в центр управления полетом (см. рнс. 2.13). Число и размещение пунктов, на которых располсикены станции КИС, определяются необходимой зоной видимости КА„позволяхпцей обеспечивать требуемую оперативность управления и точяость определения орбиты КА по результатам измерений текущих навигационных параметров. полученным на пунктах.
Если используегся один пув««т, то комплекс управления будет однопувктовым, если несколько — многопунктовым. Для геопгационарных спутников наибольшее распространение получило однопувктовое управление. Контроль работоспособности бортовой аппаратуры КА осуществляется непрерывно. При обнаружении нештатной ситуации в ва КА, с которой не может самостоятельно справн«ься его бортовой комплекс управлення, необходимо аварийное привлечение ЦУП этого КА. Непрерывность контроля зарубежных геостационариьгх спутников достигается, как правило. закреплением за каждым из них специализированной, обычно упрощенно про ениой КИС.
В отечестаенаой практике земные станции КИС работают с ИСЗ сеансами, длительность которых во много раз меньше паузы между ними. Такая органиэация работы позволяет одной станцией КИС обеспечить управление большим числом ИСЗ. В перерывах между сеансами ИСЗ находятся в автономном полете. Если во время автономного полета на ИСЗ возникает какая-либо нештатная ситуация. то его БКУ Формирует сигнал оповещения «Вызов НКУ«.
Получив этот сигнал, ЦУП организует с данным ЦСЗ внеочередной сеавс управления. Для перед ачи с ИСЗ сигналов оповещения может использоваться целевой канал, рцдиоканал КИС либо специальная система «Вызов* (3]. СпециФическим является НКУ орбитальной группировкой КА ГЛОНАСС, одновремеяно выполняющий функции наземного целевого (специального) комплекса я иоиплекса управления.
Основной целевой аппаратурой на КА ГЛОНАСС явлн- ются атомные стандарты частоты и передающие устройства, излучающие яавигационные радиосигналы, которые создают навигационное поле и несут информацию о текущих координатах КА (афемериды), точном времеви и другую вспомогательную информацию, включенную в навигационный кедр. Пользователи системы ГЛОНАСС по результатам измерений беээапросной дзльяости до че гырех навигационных КА и нх эфемеридам вычисляют свое местоположение (4). Традиционными Функциями рассматриваемого НКУ являются измерения текущих навигационных параметров (запросной дзльяости и радиальной скорости) КА, определение нх орбит, прием и обработка телеметрической информации (ТМИ).
формирование н передача на КА КПИ, коррекция бортовой ппсалы времеяи (БШВ) и прием сигнала «Вызов НКУ«. содержащегося в навигационном кадре. Поыимо этого НКУ выполняет функции наземного спецкомплекса, осуществляя контроль навигационного поля, частотно-временное и эфемеридное обеспечение КА. В состав НКУ ГЛОНАСС входят: центр управления системой, решающий в том числе эсе задачи ЦУП, четыре универсальные КИС, размещенные в разных регионах России, а также алементы ваземного спецкомплекса — центральный синхронизатор, оснащенный водородным стандартом частоты, аппаратура контроля навигационного поля н система контроля Фаа (определение сдвига Фазы дальномерного навигационного сигнала КА по отношению к Фазе сигнала централього синхронизатора). Отметим, что в американской системе СРЯ определение ориты навигационных КА и расчет эфемерид пронаводятся по реаультатам беээапросных намерений дальности сетью земных станций, координаты которых иавестны с высокой точноью.
Для увеличения общего времени связи с КА в состав наземного комплекса управления могут включаться пункты, распоожеиные на кораблях. В наземном комплексе дальнего кососа оказывается достаточным иметь два-три пункта, а в нанном комплексе, предназначенном для обслуживания зкоорбнтальных КА, число необходюиых пунктов может тигать десяти. Радикальвым способом уменьшения числа наземных лунке, необходимых для управления низкоорбитэльными ИСЗ, ри существенном увеличении оперативности н достижении лобальяости управления является испольаование геостзциорных СР (см. рис. 2.12). 93 С одного СР видно около половины жей области околоземного космического престранным„в котором могут находиться ИСЗ.
В то же время видимая с одной станции КИС относительная часть д области космического пространства, в которой может находиться ИСЗ с высотой круговой орбиты Н, составляет о = Н/[2(ге+ Н)), (2.23) где гз — радиус Земли. Согласно (2.23) для ИСЗ с Н = 200 км имеем д = 0,012. Выражение (2.23) нетрудно получить, учтя (см. рис.
2.12), что часть поверхности сферы радиусом гз -~- Н, соответствующая углу 2Р зоны видимости со стаици и КИС, равна 2кН(гз+ Н). Три равномерно расположенных вдоль экватора геостационаряых СР с хорошим запасом обеспечившот глобальность управления. Практически же достаточно иметь два соотвстств)' ющвм обравом разнесенных по долготе геостациоваряых СР, одвовременно видимых с одной наземной станции КИС (СР и СРз на рис. 2.12). При атом можно обеспечить близкое к глобальному управление всеми низкоорбитальвыми ИСЗ из одного яунктэ. Станции управления через СР, которые допускают одновременное управление несколькими КА экономически целемюбразны.
Для етого магистральные радиолинии, связывающие эти станции со СР, должны быть мнагоканальаыми с частотвым, временным или кодовым раэделевием (уплотнением) каналов как ва самой станции, так и на СР. Например, американская система управления ТОНЯЗ через СР может обеспечить в режиме многостанционного доступа прием информации от 20 низкоорбитальных КА. 2.4. Условия работы космичвских радиолиний На работукосмических линий в основяом влияют услояия аспрострзнения радиоволн и движение КА относительно нарве блюдэтельного пункта. Радиоволны.
используемые в кос скин линиях, распростравяются в пределах прямой геометрической видимости. Относительное движение КА и Земли приводит к тому, что с взблюдательаого пункта КА виден ве постоянно, а в течение некоторых интервалов, во время которых возможны сеансы связи с КА. На протяжении этих сеансов дальность д ьность до КА и угловое положение линии его визирования непрерывно меняются. Значение дальности влияет нэ уровень принимаемого сигнала, а значит, и ва энергетический потенциал ливии. Скорость изменения дальности и ускорение, приводзпцие к доплеровскому смещению частоты, в значительной мере определяют поиск и слежение сигнала по частоте и задержке в приемных устройствах космических радиолиний.
Угловое перемещение линии визирования КА обусловливает необходимость пространственного поиска и сопровождения КА антенными системамн. По своему назначению комацдно-измерительные я телеметричеокие системы должны функционировать во всех условиях полога, в том числе в аварийвых ситуациях, связанных с потерей КА ориентации. Поэтому для указанных систем на .борту КА обязательна установка всенаправленных ентенн. Помимо них на КА могут устанавливаться и узконаправлен,'ные антенны, обеспечивающие необходимый энергетический потенциал рэдиоливий на больших дальностях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
