Модернизация зеркальной антенны гигагерцевого диапазона
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?ит к изменениям фазового набега радиосигналов, распространяющихся через ионосферу и соответственно к ошибкам в определении координат. За счет использования двух рабочих частот и соответствующего программного обеспечения удается избавиться от ионосферной ошибки, однако при этом стоимость GPS приемника резко возрастает. Альтернативный путь устранения ионосферной ошибки состоит в измерении параметров ионосферы и их передачи в реальном масштабе времени потребителям для коррекции ионосферной ошибки (показаний местоположения). Существует масса потребителей, особенно в гражданской авиации, готовых воспользоваться более дешевым способом определения координат с помощью одночастотного приемника спутниковых сигналов, дополненного устройством коррекции ионосферной ошибки.
Таким образом, научная и прикладная значимость проекта определяется прогностическими возможностями модернизируемого комплекса, позволяющими обеспечить применение космических средств в интересах экономики, обороны, национальной безопасности Казахстана путем осуществления краткосрочного и среднесрочного прогноза космической погоды.
.1 Разработка технических требований по модернизации оптических и радиотехнических средств радиополигона "орбита"
В результате модернизации радиополигона "Орбита", расположенного на высоте 2800м в районе Большого Алма-атинского озера, ряд радиофизических и оптических инструментов будет задействован для регулярных наблюдений ближнего космоса, при этом предусматривается накопление, предварительная обработка и передача данных в региональный Центр данных и выход в Интернет. Модернизация инструментов в рамках настоящего проекта предусматривает различные виды и объемы работ, в зависимости от состояния инструментов, уровня автоматизации наблюдений, проводящихся на их основе, и возможностей первичной обработки получаемой информации.
Устройство ТНА-57 М требует:
а) восстановления работоспособности в полуавтоматическом режиме;
б) автоматизации управления для программного слежения за космическими источниками и Солнцем;
в) включения рабочей станции, обслуживающей антенну ТНА - 57 М, в локальную, синхронизируемую по времени сеть;
Система приема радиоизлучения Солнца требует:
монтажа облучателей, фидерной системы и приемников радиоизлучения Солнца; - юстировки антенны ТНА-57М и отработки функционирования комплекса.
включения рабочей станции, обслуживающей приемники радиоизлучения, в локальную, синхронизируемую по времени сеть;
реализации возможности передачи данных, получаемых на установке, в региональный Центр данных и выхода в Интернет.
Приемник сигналов навигационных спутников "Парус" и "Цикада", оптические устройства (MORTI, фотометр) и монтируемая на радиополигоне "Орбита" в рамках проекта "Пространственное и энергетическое распределение оптических явлений в атмосфере" дополнительная оптическая камера наблюдения за свечением ночного неба "SATI" требуют:
-включения рабочих станций, обслуживающих перечисленные устройства, в локальную, синхронизируемую по времени сеть;
-реализации возможности передачи данных, получаемых на установках, в региональный Центр данных и выхода в Интернет.
1.2 Технические характеристики антенны ТНА-57М
Антенна ТНА - 57М представляет собой параболоид диаметром 12м с фокусным расстоянием 3 м. Это короткофокусная антенна с фокусом, находящимся на срезе зеркала. Для нормального ее облучения по уровню -3 дБ в однозеркальном варианте требуется облучатель с достаточно широкой диаграммой направленности. Возможно использование этой антенны и в двухзеркальном варианте.
1.Антенна установлена на опорно-поворотном устройстве (ОПУ) азимутально-угломестного типа.
Одной из функций антенны ТНА-57М является наблюдение за потоком радиоизлучения Солнца на частотах 1 и 3 ГГц.
Радиометр в радиоастрономии, радиотехническое устройство для измерения мощности излучения малой интенсивности в диапазоне радиоволн (длины волн от 0,1 мм до 1000 м). Применяется в качестве приёмного устройства радиотелескопов, а также в радиотеплолокации для составления тепловых карт поверхности Земли. Мощность излучения, попадающего на вход - Р. с антенны, принято выражать т. н. эквивалентной температурой излучения Т, определяемой с помощью закона Рэлея - Джинса: р = kTf (k = 1,38*10-23 вт/гц*град - постоянная Больцмана, f - ширина полосы принимаемых частот). В этом случае чувствительность Р., т. е. минимальное изменение входной температуры ЛГ, которое может быть зафиксировано инструментом, определяется выражением:
,
где? ? - время накопления сигнала; Тш - т. н. эквивалентная температура входных шумов, характеризующая уровень собственных шумов радиометрна.; ? - коэффициент порядка единицы, зависящий от схемы радиометра. Параметр часто называют радиометрическим выигрышем, радиометра. позволяет регистрировать сигналы, в q раз меньшие его собственных шумов. Наиболее распространена модуляционная схема радиометра (Рисунок 1). В этой схеме приёмник с помощью переключателя (модулятора) периодически подключается к антенне и к её эквиваленту, в качестве которого может служить, например, небольшая антенна, направленная в "холодную" область неба либо согласованная нагрузка при известной температуре. Таким путём исключается постоянная составляющая шумов и выделяется полезный сигнал, который после усиления, детектирования