Анализ устойчивости и поддержание орбитальной структуры космической системы связи
Дипломная работа - Авиация, Астрономия, Космонавтика
Другие дипломы по предмету Авиация, Астрономия, Космонавтика
оiеры;
Целевой выход:
- Связь с любым пунктом земной поверхности.
Вынужденные воздействия:
- Радиоизлучение;
- Мусор в космическом пространстве;
- Влияние на атмоiеру при запуске.
- Модель состава и функции компонентов КА
КА является главным компонентом КСС, несущим на борту главный элемент радиоэлектронное оборудование, без которого выполнение целевой задачи невозможно. Нижний уровень модели выбран в соответствии с темой дипломной работы (целью исследования является выбор оптимальных параметров коррекции) и содержит системы коррекции, ориентации и стабилизации.
Модель состава КА в виде схемы представлена на рис. 1.5.
Рис. 1.5. Состав космического аппарата.
КА космический аппарат; БКУ бортовой комплекс управления; СУБС система управления бортовыми системами; СОУД система ориентации и управления движением; СН система навигации; СОС система ориентации и стабилизации; СУД система управления движением (система коррекции); БРТК бортовой радиотехнический комплекс; ДУ двигательная установка; СЭП система энергопитания; АФАР антенная фазированная решетка.
Бортовой радиотехнический комплекс.
В состав радиоэлектронного оборудования бортового радиотехнического комплекса входят:
- Центральный процессор КА;
- Средства L диапазона (персональная связь):
Антенные системы;
Малошумящие усилители;
Усилители мощности;
Конверторы;
Модемы.
- Средства Ка диапазона (связь со шлюзовыми станциями и межбортовая связь):
Антенные системы;
Малошумящие усилители;
Усилители мощности;
Конверторы;
Модемы.
- Средства Ка диапазона (команды и телеметрия);
Антенные системы;
Малошумящие усилители;
Усилители мощности;
Конвертор;
Модемы;
Шифратор и дешифратор команд.
- Источник эталонной частоты, синтезатор частоты, распределение времени.
Количественная характеристика радиоэлектронного оборудования КА:
- Связь со шлюзовыми станциями: два независимых тракта с АФАР;
- Межспутниковая связь: четыре независимых тракта с АФАР;
- Персональная связь: 6 независимых трактов с АФАР;
- Команды и телеметрия: по одному тракту с системой из нескольких ненаправленных антенн.
Двигательная установка.
В состав двигательной установки входят следующие узлы:
- Резервуар высокого давления с однокомпонентным топливом;
- Каталитические ускорители;
- Соленоиды и клапаны подачи топлива;
- Серводвигатели;
- Резервуар для резервного топлива и, соответственно, резервные ускорители, каждый из которых имеет несколько клапанов управления подачи топлива.
Каналы силовой установки управляются ускорителями по командам центрального процессора; состояние силовой установки контролируется процессором по сигналам телеметрии силовой установки.
Энергопитание.
В состав системы энергопитания (СЭП) входят:
- Панель солнечных батарей;
- Никель-водородные аккумуляторы;
- Система распределения энергии с локализацией неисправности;
- Аппаратура регулировки избыточного напряжения.
Также СЭП оснащена аппаратурой защиты от неисправностей, автоматически срабатывающей при неисправностях или при увеличении токовой нагрузки на шине. Напряжение шины первичного электропитания СЭП составляет 2236 В и преобразуется в номиналы необходимых напряжений с использованием преобразователей. Следящая система СЭП реализует режим автоматического регулирования напряжения и, при необходимости, уменьшает или повышает ток заряда аккумулятора. При нахождении КА в зоне тени, никель-водородная батарея обеспечивает электропитанием всех потребителей до выхода КА из тени и подзаряжается через солнечные батареи.
Антенные фазированные решетки.
Каждый КА осуществляет программное сканирование лучей на соты. Когда луч конкретной антенны направлен на соту, осуществляется передача от абонента и прием абонентом сигнала, в соответствии с установленными интервалами передачи и приема.
Для исключения перекрытия сот от смежных КА при их смещении к полюсу предусматривается изменения диаграммы направленности АФАР по программе.
Системы коррекции, ориентации и стабилизации.
В состав КА входит система управления движением, которая в свою очередь содержит подсистемы навигации, ориентации и стабилизации.
Основное значение системы управления движением КА это компенсация возмущений, действующих на космический аппарат в полете или являющихся результатом неточности выведения, для обеспечения полета по заданной траектории и точного по месту и времени вывода космического корабля в назначенные точки пространства.
В зависимости от цели полета, задачи, решаемые КА на различных участках полета, могут быть самыми разнообразными, и в зависимости от них существенно меняются конкретные задачи. Стоящие перед системой управления движением. Во многих случаях возможность решения той или иной задачи во время полета зависит от того, какие функции может выполнять бортовая система управления.
Систему управления удобно классифицировать по функциональному назначению, состоящую из задач: