ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ РІЗНИХ АНТЕНН ДЛЯ ОТРИМАННЯ СПЕЦІАЛЬНОЇ ІНФОРМАЦІЇ ТИПУ CUBESAT ДЛЯ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ

  • O. V. Kalvatynsky
Ключові слова: космічний апарат, CUBESAT, дистанційне зондування Землі, бортовий передавач, приймальна станція, мінімальні кути місця прийому інформації

Анотація

Предметом вивчення в статті є радіолінії цільової інформації космічних систем дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) з космічних апаратів (КА) типу CUBESAT. Метою є дослідження ефективності застосування приймальних антен різного діаметру (5 та 12 м), а саме зміни зони прийому інформації . Завдання: розробити математичний апарат визначення мінімальних кутів приймання цільової інформації з врахуванням діаграми спрямованості та відвороту максимуму діаграми від напрямку на приймальну станцію. Визначити мінімальні кути місця приймання цільової інформації з заданою ймовірністю похибки на біт інформації (<10-7) при умові різних типів бортових передавальних антен та приймальних антен з різним діаметром рефлектора. Основними застосовуваними методами є: синтез, математичного моделювання та графічного аналізу отриманих результатів. Отримані такі результати. При використанні передавальної спіральної антени, мінімальні кути місця прийому із заданою імовірністю похибок на біт інформації <10-7 на 10 менші ніж при використанні патч – антени, що зменшує зону прийому інформації. Але значення С/Ш при використанні спіральної антени при кутах місця більших 64 переважає патч - антену, при умові повороту в напрямку на приймальну станцію. При використанні рефлекторів з діаметром 5 м можливе приймання інформації тільки при кутах місця більше 23,5о. Таким чином використання рефлекторів з діаметром 12 м значно збільшить можливості по зйомці Земної поверхні за рахунок більш тривалого сеансу прийому спеціальної інформації. Висновки. Аналіз технічних характеристик сучасних бортових складових елементів КА типу CUBESAT показав перспективність використання таких КА для моніторингу навколишнього середовища. Дослідження радіолінії КА CUBESAT проводилися з врахуванням діаграми спрямованості бортової передавальної антени цільової радіолінії за допомогою математичної моделі створеної автором. Використання патч – антени порівняно зі спіральною антеною дозволяє розширити зону прийому інформації з заданими показниками якості на 100 по куту місця. Порівняння приймальних станцій з діаметром антени 5 та 12 м вказує на перспективність використання рефлекторів з діаметром 12 м, які находяться на території України. Використання наземних антен з діаметром рефлектора 12 м дозволить здійснювати прийом спеціальної інформації при мінімальних кутах місця 12 при умовах взятих до розрахунків (висота орбіти, потужність бортового передавача, швидкість передачі даних).

Завантаження

Дані про завантаження поки що недоступні.

Посилання

1. Small spacecraft technology. State of the art. Mission design division staff Ames research center, Moffett Field. California: July 2014.
2. TM space data link protocol. Recommendation for space data system standards. CCSDS. 130.1-G-2. Green book. Washington, D.C.: CCSDS, November 2012.
3. Cubesat communications system table. Mode of access: World Wide Web https://www.klofas.com/comm-table/
4. Digital Video Broadcasting (DVB); Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications (DVB-S2), ETSI EN 302 307 V1.2.1: European Telecommunications Standards Institute, Mart 2009.
5. Louis J. Satellite Communications Systems Engineering Atmospheric Effects, Satellite Link Design and System Performance / Louis J. Ippolito Jr. California: A JOHN WILEY & SONS, INC., 2008. – 396 p.
6. Planet Labs Specifications: Spacecraft Operations & Ground Systems. Mode of access: World Wide Webhttp: //www.rsgis.ait.ac.th/main/wpcontent/uploads/Planet-Labs- Spacecraft-Ops.pdf/
7. Ziemer, Rodger E. Principles of communication : systems, modulation, and noise / Rodger E. Ziemer, William H. Tranter. − Seventh edition, California: A JOHN WILEY & SONS, INC., 2014. – 746 p.
8. Nguyen H. A first course in digital communication. / Nguyen H., Shwedik // UK Cambridge university press – 2009. 564 p.
9. Roddy. D. Satellite communication. Fourth edition. / Roddy D. // New York: McGraw-Hill – 2006. 656 p.
Опубліковано
2018-04-11
Як цитувати
Kalvatynsky O.V. Дослідження ефективності застосування різних антенн для отримання спеціальної інформації типу cubesat для дистанційного зондування землі / O.V. Kalvatynsky // Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць. – Полтава: ПНТУ, 2018. – Т. 2 (48). – С. 154-157. – doi:https://doi.org/10.26906/SUNZ.2018.2.154.