1 vypúšťanie, orbitálne efekty a satelitné subsystémy joe montana it 488 - fall 2003
TRANSCRIPT
![Page 1: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/1.jpg)
1
Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy
Joe MontanaIT 488 - Fall 2003
![Page 2: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Agenda
• Satelitné subsystémy
![Page 3: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/3.jpg)
3
SUBSYSTÉMY SATELITOVPolohový a orbitálny riadiaci systém (AOCS-Attitude and Orbital Control System)Telemetria, Trasovanie a Riadenie (TT&C-Telemetry, Tracking and Command )NapájanieKomunikačný systémAntény
Častejšie označované ako TTC&M - Telemetria, Trasovanie, Riadenie, a Monitoring
V nasledujúcich častiach si ich jednotlivo preberieme
![Page 4: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/4.jpg)
4
AOCS
AOCS je potrebné, aby sme satelit dostali a udržali na správnej orbite
Orbitálne umiestnenieOrbitálna údržbaJemné smerovanie
Hlavné častiPolohový Riadiaci Systém ACSOrbitálny Riadiaci Systém OCS
Následne sa pozrieme
![Page 5: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/5.jpg)
5
UMIESTNENIE NA ORBITE - GEO
Vysoko-výkonný motor pre odštartovanie k apogeu
Pár minút, symetricky okolo apogea
Nízko-výkonové AOCS Desiatky minút trvajúce až viac ako jednohodinové zážehy, symetricky okolo apogeaPoužíva duálne pomocné rakety; t.j. rakety používané pre oboje, dosiahnutie orbity a riadenie polohy.
Dva základné typy GEO umiestňovania:
![Page 6: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/6.jpg)
6
ORBITÁLNA ÚDRŽBA - 1
Musí riadiť umiestnenie v GEO a pozíciu v rámci zoskupenia satelitovSatelity je potrebné manévrovať IN-PLANE (V-Z) a OUT-OF-PLANE (S-J) pre udržanie na správnej orbiteLEO systémy menej ovplyvňované slnkom a mesiacom, môžu potrebovať viac orbitálno-fázového riadenia
![Page 7: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/7.jpg)
7
ORBITÁLNA ÚDRŽBA - 2GEO stanice - tryskami upravujú polohu každé 4 týždne o 0.05o
Robia to striedavo S-J a V-ZS-J požaduje 10 V-Z energieSpomínané postupy používajú rozdielne trysky pre V-Z a S-J
![Page 8: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/8.jpg)
8
JEMNÉ SMEROVANIESatelit musí byť stabilizovaný, kvôli zabráneniu mutácií (kolísavé zmeny polohy pri
pohybe Zeme okolo vlastnej osi)Existujú dve základné formy polohovej stabilizácie
Telesová (rotačná) stabilizácia (rotovanie, ako INTELSAT VI)Trojosová stabilizácia (ako ACTS, GPS, atď.)
![Page 9: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/9.jpg)
9
DEFINÍCIA OSÍ- 1
Os rotácieOtáčanie okolo dotyčnice k orbitálnej rovine (S-J na Zemi)
Os výšky Pohyb okolo osi kolmej k orbitálnej rovine (V-Z na Zemi)
Os vychýlenia (yaw- axis)Pohyb okolo spojnice so Zemou
![Page 10: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/10.jpg)
10
DEFINÍCIA OSÍ- 2
Os rotácie
Os výšky
Os vychýlenia
Zem
Rovník s
o
![Page 11: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/11.jpg)
11
TTC&M
Hlavné funkcieHlásenie stavu satelituMonitorovanie riadiacich funkcií
Zisťovanie parametrov orbity
Sekvencia činností pri spusteníRiadenie pomocných trysiekRiadenie užitočného zaťaženia (komunikácia atď.)
TTC&M -Telemetry, Tracking, Command, and Monitoring - je často bojom medzi Operáciami (ktoré chcú monitorovať každú maličkosť) a Inžinierstvom, ktoré chce udržať dátové kanály na minime.
![Page 12: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/12.jpg)
12
TELEMETRIA - 1
Monitoruje všetko dôležitéTeplotaNapätieElektrický prúdSenzory
Prenos údajov na ZemZáznamenávanie dát v TTC&M staniciach
Poznámka: Dáta sú zvyčajne multiplexované podľa stupňa priority. Existujú dva módy telemetrie.
![Page 13: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/13.jpg)
13
TELEMETRIA - 2
DVE FÁZY, ALEBO MÓDY TELEMETRIE
Smerujúca mimo Zeme• Počas vypúšťacej fázy• Počas “Bezpečného módu” operácie, keď
satelit stráca smerovacie dáta
Smerujúca na Zem• Počas niektorých častí vypúšťacej fázy • Počas rutinných operácií
Poznámka: pre kritické telemetrické kanály
![Page 14: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/14.jpg)
14
TRACKING – sledovanie trajektórieOpakované merania rozsahuMeria pomocou rádiového majáka (Doppler), alebo komunikačného kanála. Výpočet orbitálnych elementovPlánované body - udržiavacie manévreKomunikácia s hlavnou kontrolnou stanicou a používateľmi
![Page 15: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/15.jpg)
15
RiadeniePočas štartovacej sekvencie
Zapnutie pohonuRozostavenie antén a solárnych článkovNasmerovanie antén požadovaným smerom
Na orbiteUdržiavanie teplotnej rovnováhy satelituKontrola zaťaženia, trysky, atď.
![Page 16: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Pohonné systémy - 1
SOLÁRNE ČLÁNKY1.39kW/m2 energia získaná zo slnkaEfektivita článku 10 – 15% (BOL-Beginning Of Life-na začiatku životnosti)Efektívnosť článku 7-10% (EOL- End of Life - na konci životnosti)
Výkon solárnych článkov klesá s narastajúcou teplotou.
2mV/°C; trojosová stabilizácia - sa ohrieva viac (menej efektívne), ako rotačné stabilizovanie
![Page 17: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Potreba akumulátorovPočas štartovacej fázyPočas zatmenia (<70minút)
Obmedzenia akumulátorovNiCd 50% DOD (Depth-Of-Discharge - úroveň vybitia)NiH2 70% DOD
Pohonný systém - 2
Poznámka: ISS používa 110V zbernicu a bude potrebovať 110 kW; 30 minútové zatmenie za deň; 55 kW potrebných z akumulátora.
Riešenie: používanie palivových článkov
![Page 18: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Pohonný systém - 3
Akumulátory sú “aktivované” pred každým zatmením.
Akumulátory sa vybíjajú po limitAkumulátory sa opätovne nabíjajú
Typický NiH2 vydrží približne 30,000 cyklov (postačujúce pre GEO; 5 rokov pre LEO)
![Page 19: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Komunikačný SUB-SYSTÉM
Hlavná funkcia komunikačného satelitu (všetky ostatné subsystémy sú pre jeho podporu).Iba zdroj príjmovNavrhnutý pre maximálnu prenosovú kapacituDownlink je zvyčajne kritický(obmedzený výstupný výkon, limitovaná veľkosť antény).Staršie satelity boli energeticky limitovanéVäčšina dnešných satelitov je limitovaných šírkou prenosového pásma.
![Page 20: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Satelitné antényJednoduché: Globálny lúč, ~17O WID
nízky zisk, nízka kapacita
Regionálna: Úzky vyžarovací lúč z reflektorov antény,
Typický 3o 3o, alebo 3o 6o
Zdokonalené: Viacero úzkych lúčov: stacionárne, SCANNED (skenovacie) , alebo
“HOPPED” (skokové)
![Page 21: 1 Vypúšťanie, Orbitálne efekty a satelitné subsystémy Joe Montana IT 488 - Fall 2003](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062305/5697bfc91a28abf838ca930f/html5/thumbnails/21.jpg)
21
Typy antén
Lievikováúčinná, nízky zisk, široký lúč
Reflektorovávysoký zisk, úzky lúč, môže byť
použitá v kozme
Fázované anténne poleZložitéRiadené elektronicky