загрузка...

трусы женские
загрузка...
Реферати » Реферати з авіації і космонавтики » Особливості штучних супутників землі на прикладі супутникових систем зв'язку

Особливості штучних супутників землі на прикладі супутникових систем зв'язку

на встановлені пристосування. Пізніше кілька штучних супутників вдалося запустити і в США.

Третій радянський супутник виявився самим довговічним і найважчим.
Радянські люди зуміли закинути в простір солідна споруда, розміром з легкову машину.

III. Супутникові системи зв'язку.

Цікаво, що ідея застосування штучних супутників Землі для зв'язку пролунала ще до запуску першого супутника. У 1945 р відомий радянський учений П. В. Шмаков висував ідею використання ШСЗ для організації всесвітнього телевізійного мовлення.

Які ж принципи застосування ШСЗ для цілей зв'язку і чому супутникові системи дозволяють подолати багато труднощів, що виникають при організації зв'язку старими, традиційними методами?

Відомо, що куля відображає електромагнітні хвилі рівномірно у всіх напрямках, а його ефективна відбиває поверхню пропорційна квадрату діаметра. Підвищення відбивних властивостей такого кулі може бути досягнуто за рахунок збільшення його діаметра. Надувши кулі здійснювався після виведення ШСЗ на орбіту способом сублімації. Оболонка мала захисну плівку і спеціальне металізоване покриття. Шар був складений з окремих меридіональних сегментів. Металеві кульові сегменти, що накладаються на сферу, забезпечували електричний контакт між усіма меридіональними сегментами.

Незважаючи на очевидну простоту, дешевизну і певні технічні переваги такої системи супутникового зв'язку, дуже скоро виявилися й серйозні її недоліки. Для підтримки стійкого зв'язку потрібна була більша потужність передавальних і висока чутливість прийомних наземних пристроїв. Але й при виконанні цих умов радіолінії працювали недостатньо стійко, були схильні до впливу перешкод. Термін життя таких супутників внаслідок зміни їх форми, стиснення оболонки і погіршення відбивних властивостей, а також через швидкої втрати висоти виявився невеликим.

Супутник, однак, постійно переміщається в просторі і не може завжди перебувати в зоні спільної видимості пунктів, які потребують зв'язку. Як же працює ССС, якщо потрібна тривала, багатогодинна або навіть цілодобова, зв'язок між заданими пунктами?
Одне з можливих рішень цієї задачі - запуск на відповідні орбіти такої кількості супутників, щоб, як тільки один з них вийде з зони спільної радиовидимости пунктів, які потребують зв'язку, другий ШСЗ негайно ж входив би в цю зону. Однак навіть при досить великій кількості супутників, якщо їх положення на орбітах випадково, не виключено такий стан, коли в зоні спільної видимості двох пунктів, які потребують зв'язку, що не виявиться ні одного ШСЗ.
Від чого ж залежить кількість ШСЗ, необхідних для забезпечення безперервного зв'язку? Очевидно, що, чим більше висота їх орбіт, тим довший спільна видимість ШСЗ наземними пунктами.
Нахил - найважливіша умова охоплення системою супутникового зв'язку певного району Землі, заданої зони обслуговування. У зв'язку з першорядної, можна сказати визначальною, роллю орбіт ШСЗ в системах супутникового зв'язку необхідно, хоча б дуже стисло, зупинитися на деяких основних їх типах і поняттях.

Кругова орбіта - це орбіта, у якої відстань від супутника до центру Землі приблизно постійно. Еліптична орбіта - коли супутник рухається навколо Землі по кривій, близькій до еліпсу. Максимальне видалення її від Землі (апогей) і мінімальне (перигей) можуть істотно відрізнятися один від одного. Форма еліпса визначається величиною його ексцентриситету
(відношенням різниці відстаней від центру Землі до апогею і перигею до великої осі еліпса). Орбіти з великим ексцентриситетом мають високий апогей і називаються високоеліптичного.

Вибір форми орбіти (кругова, еліптична, високоеліптичного), способу (полярна, похила із заданим кутом нахилу, екваторіальна), величини періоду і характеру звернення орбіти навколо Землі (синхронна, геостаціонарна) є визначальним при проектуванні тієї чи іншої системи супутникового зв'язку і в свою чергу обумовлюється завданнями проектованої системи.

Починаючи з перших запусків супутники зв'язку майже завжди утворюють систему. Поодинокі ШСЗ зв'язку широкого використання застосовуються рідко.

В супутникових системах зв'язку використовуються низькоорбітальні апарати, високоеліптичного ШСЗ і геостаціонар.

Системи зв'язку з використанням низькоорбітальних ШСЗ

Першими для цілей зв'язку були застосовані низькоорбітальні ШСЗ.

Це пояснюється, зокрема, і тим, що виведення ШСЗ на низькі орбіти більш простий і виконується з найменшими енергетичними затратами. Перші запуски низькоорбітальних супутників зв'язку показали можливість і доцільність застосування ШСЗ для зв'язку, підтвердили правильність технічних принципів активної ретрансляції. Разом з тим з першого досвіду експлуатації супутників на низьких орбітах стало ясно, що вони не можуть забезпечити достатньо ефективного вирішення задач супутникового зв'язку.

Для розширення районів і збільшення часу дії ССС передбачалося піти шляхом збільшення числа ШСЗ в системі. Незабаром, однак, стало ясно, що многоспутніковая система зв'язку на низькоорбітальних
ШСЗ як система загального користування має багатьма експлуатаційними незручностями і нерентабельна.

В низькоорбітальних системах зв'язку супутники можуть розміщуватися в просторі один відносно одного випадково пли впорядковано. При випадковому розташуванні знадобиться більше число ШСЗ, однак впорядковане місце розташування їх у просторі потребують чималих зусиль для створення і збереження заданого відносного розташування. При цьому необхідні постійний контроль місцеположення супутників і коректування орбіт внаслідок еволюції їх в процесі польоту.

До достоїнств ССС на низьких орбітах ставляться, як вже зазначалося, порівняльна дешевизна виведення їх на орбіту і простіша бортова апаратура. До недоліків - труднощі підтримки безперервного цілодобового зв'язку, ускладнення наземної апаратури за рахунок застосування стежать антенних пристроїв, менший термін існування КА.

Низькоорбітальних ССС можуть виявитися ефективними в тих випадках, коли не потрібна двостороння безперервно діюча зв'язок (наприклад, якщо потрібна лише періодична передача даних).

Системи зв'язку з ШСЗ на високоеліптичних орбітах

Щоб уникнути недоліків, властивих супутниковій системі зв'язку на низьких орбітах, треба підвищувати висоту орбіт. Можливі два варіанти таких орбіт - високі кругові і високоеліптичного. Виведення ШСЗ на високоеліптичного орбіти в деяких випадках має відомі переваги.

За рахунок висоти орбіти тривалість зв'язку збільшиться. Причому вона додатково зросте ще внаслідок того, що відношення часу видимості знаходиться близько до апогею супутника в заданій зоні до періоду його звернення у супутників з еліптичною орбітою виявляється істотно більше.

Згідно законам небесної механіки (другим законом Кеплера) при русі супутника по еліптичній орбіті його кутова швидкість тим менше, чим далі він знаходиться від центру Землі. Іншими словами, супутник в районі апогею рухається значно повільніше, ніж в районі перигею. При визначенні розрахункових параметрів орбіт супутників зв'язку, природно, враховуються також енергетичні характеристики ракети-носія, можливості космодрому і командно-вимірювального комплексу та інші чинники, що зумовлюють виведення супутника на орбіту і управління ним в польоті.

До супутникам з еліптичною орбітою відносяться, наприклад, американські супутники зв'язку «Тельстар» (перигей-близько 1 тис. Км, апогей-близько 11 тис. Км).

Хорошим прикладом супутників з високоеліптичного орбітою служать радянські супутники зв'язку типу «Блискавка» . Для супутників цього класу обрана орбіта з апогеєм над північною півкулею близько 40 тис. Км і перигеем близько
500 км, при наклонении 65 ° і періоді звернення, рівному 12 год При періоді обертання супутника класу «Блискавка» , рівному 12 год, забезпечується одночасно радіовидимість між Москвою і Далеким Сходом протягом 8-9 год на одному витку.

Орбітальна структура систем супутникового зв'язку (кількість ШСЗ, їх орбіти і взаимоположение в просторі) обумовлюється вимогами надійності, безперервності, дальності дії зв'язку, мінімально допустимим кутом місця, при якому працездатні наземні станції, та іншими факторами.

Системи з геостаціонарними ШСЗ

Все більшого поширення набувають системи супутникового зв'язку із геостаціонарними ШСЗ, званими часто СІСЗ (стаціонарні ШСЗ). Вони застосовуються для телефонно-телеграфного зв'язку, радіо-і телемовлення.
Створюються геостаціонарні космічні апарати комплексного типу для метеорологічних цілей, вивчення природних ресурсів Землі, контролю середовища проживання, виконання інших завдань.

Найважливішим гідністю геостаціонарних ШСЗ є утворення величезної постійної зони видимості для численних пунктів на Землі, охоплення великих територій, можливість організації зв'язку на велику дальність і зі значним числом кореспондентів.

Істотна перевага ССС з супутниками на геостаціонарних орбітах полягає в тому, що при їх використанні знижуються вимоги до наземних систем стеження і зв'язку, при цьому спрощуються або усуваються і пристрої наведення бортових антен. допомогою трьох таких супутників, розташованих один щодо одного під кутами 120 °, можна створити глобальну систему зв'язку, т. е. систему, практично охоплює всю Землю.

Геостаціонарні супутники зв'язку, які образно можна собі уявити як телевежі, підняті на висоту 36 тис. Км, в принципі дозволяють вести і прямі передачі без допомоги місцевих телецентрів, безпосередньо на абонентські антени. В даний час рівень потужності випромінюваних телесигналів з геостаціонар ще недостатній для прийому на звичайну, типову абонентську антену, тому доводиться застосовувати невеликі спеціальні антени групового користування. Що стосується радіомовлення, то прийом його може здійснюватися на зовсім невеликі зовнішні антени.

Говорячи про безперечних перевагах СІСЗ, не можна випускати з уваги того, що виведення апарату на стаціонарну орбіту здійснюється складніше, ніж на низьку або навіть на високоеліптичного. Доставка 1 кг корисного вантажу на геостаціонарну орбіту обходиться значно дорожче. Для утримання СІСЗ в заданій точці «стояння» на потрібній довготі потрібно регулярна коректування орбіти за допомогою мікродвигунів, а на борту супутника необхідні для цих цілей запаси палива. Ускладнюється керування в польоті.
Розвиток космонавтики дозволяє, однак, розраховувати на швидке й успішне подолання всіх труднощів, які виникають при створенні та

Сторінки: 1 2 3
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар