Невероятно, но факт!
Главная / Космос / Командно-измерительные пункты НКУ

Командно-измерительные пункты НКУ

Наземная аппаратура радиотехнических систем НКУ, предназначенная для обмена информацией с КА, размещается на командно-измерительных пунктах. В составе НКУ обычно используются несколько КИПов. Они могут быть стационарными или подвижными (располагаться на плавучих судах, автомобилях, самолетах и т.п.). Место размещения КИПа на поверхности Земли существенно зависит от баллистической структуры орбитальной группировки управляемой космической системы, требований к точности НБО и глобальности информационного взаимодействия НКУ с КА.

Зона радиовидимости КИПаУсловия наблюдения КА с КИПа прежде всего определяются высотой его орбиты и траекторией подспутниковой точки на поверхности Земли (трассы орбиты КА) относительно КИПа. С точки зрения обеспечения управления требования к условиям наблюдения КА средствами НКУ определяются необходимостью реализации в сеансах связи технологического цикла управления КА. При штатном полете, как правило, непрерывность и глобальность информационного взаимодействия КА с НКУ не являются необходимыми. Однако в случае отклонений от программы полета и возникновения нештатных ситуаций (для обеспечения оперативного выхода из них) возможность организации канала связи с КА в любой момент времени является важным фактором повышения надежности управления полетом.

Большинство космических радиолиний работает в диапазоне СВЧ, вследствие чего проведение сеансов связи между К А и КИПом оказывается возможным только в течение времени пребывания КА в зоне его прямой видимости. Зоной радиовидимости КИПа принято считать всю часть околоземного пространства, видимую из КИПа при углах возвышения над местным горизонтом более 7°. В этой зоне обеспечивается устойчивая радиосвязь наземных и бортовых радиосредств и заданная точность траекторных измерений. Однако иногда рассматривают зоны радиовидимости и при углах возвышения менее 7°.

Для диапазона высот орбиты КА от 200 до 1000 км, в пределах которого находятся орбиты большинства КА ближнегоТрасса полета КА и зоны радиовидимости КИПов космоса, радиусы зон радиовидимости КИПа при Emin = 7° будут в пределах от 1000 до 3000 км. Максимальная продолжительность сеанса связи КИПа с низко-орбитальными КА достигает 5…13 мин в зависимости от высоты орбиты при условии, что трасса полета проходит через точку расположения КИПа. Малая продолжительность сеанса связи КИПа с КА обусловливает существенные трудности в обеспечении глобальности и непрерывности информационного взаимодействия с точки зрения как управления полетом КА, так и передачи и приема целевой информации. Одним из путей решения этой проблемы является многопунктная рассредоточенная структура НКУ, состоящая из совокупности КИПов, разнесенных на поверхности Земли. На рис. показана трасса полета КА по круговой орбите с параметрами Н = 500 км, i = 63,0° и изображены зоны радиовидимости пяти КИПов, дислоцированных в районах городов Москвы, Улан-Удэ, Джусалы, Уссурийска, Петропавловска-Камчатского.

На число привлекаемых в состав НКУ КИПов влияют требования к точности, оперативности определения параметров орбиты КА средствами НКУ и требования к интервалам радиовидимости КА для обеспечения передачи КПИ, контроля работы бортовых систем, приема целевой информации, а также радиотелефонной и телевизионной связи с экипажами пилотируемых космических комплексов.

Анализ выражения и рис. выше позволяет сформулировать ряд общих требований к размещению на поверхности Земли КИПов с точки зрения обеспечения наилучших условий связи с низкоорбитальными КА ограниченным составом КИПов:

  1. для обеспечения связи с КА на наибольшем числе витков за сутки КИПы должны быть максимально и равномерно разнесены на поверхности Земли по географической долготе;
  2. для обеспечения непрерывной связи с КА максимальное разнесение двух соседних КИПов не должно превышать диаметра зоны радиовидимости КИПа;
  3. для обеспечения связи каждого КИПа с КА на наибольшем числе витков в сутки географическая широта размещения КИПа должна быть несколько меньше (на 5-10°) угла наклонения плоскости орбиты КА к плоскости экватора.

Из требования 3, в частности, следует, что для каждой орбитальной группировки КА, характеризуемой баллистическим построением с одинаковым углом наклонения орбиты, существует своя оптимальная (с точки зрения условий радиосвязи) географическая широта размещения КИПов.

Для КА среднего космоса на высокоэллиптических орбитах (ВЭО) с апогеем до 100 тыс. км и геостационарных КА интервал радиовидимости с наземного КИПа существенно возрастает. Он увеличивается до нескольких часов для КА на ВЭО, и радиовидимость становится круглосуточной для КА на ГСО. С учетом данного условия число КИПов, привлекаемых в состав НКУ для управления указанными КА, может быть сокращено до одного-двух при соответствующем их расположении на поверхности Земли.

Носители среднего класса стран Европейского космического агентства

Западноевропейский космический консорциум Arianespace уже более 10 лет эксплуатирует семейство РН среднего класса Ariane-4 (первый пуск РН Ariane-4 был осуществлен 15 июня 1988 г.), коэффициент надежности которой составляет 0,97. Модификации этой РН позволили вывести около 1400 спутников. Ниже описаны модификации, эксплуатируемые в настоящее время. В процессе реализации программы создания трехступенчатой РН Ariane-4 было изготовлено 6…

Направление реструктуризации аэрокосмической промышленности

Аэрокосмическая промышленность – одна из динамично развивающихся, наукоемких, прибыльных и перспективных отраслей мировой экономики. В последние годы эта отрасль охвачена процессами, которые изучаются многими специалистами различного профиля – политологами, экономистами, юристами и т.д. Этот интерес вызван стремлением понять и, по возможности, направлять эти процессы, прогнозировать их дальнейший ход и последствия. Разные авторы используют свои термины…

Качественный скачок в развитии орбитальных средств

Учитывая перспективы развития и совершенствования науки и технологий, прогнозируемые потребности государственных и коммерческих структур в использовании космоса,можно сделать вывод, что характерной чертой космической деятельности в XXI в. будет не только стремление к достижению новых количественных и качественных рубежей в развитии космических систем, но и создание новых высокотехнологичных космических средств и систем различного целевого назначения, затрагивающих…

Многоразовые космические системы

Современный уровень развития науки и техники, имеющийся задел в разработке элементной базы многоразовых космических систем (МКС) и созданная к настоящему времени экспериментальная база, а также существующая технология производства в ракетно-космической и авиационной отраслях промышленности позволяют уже в ближайшем будущем рассматривать вопросы, связанные с проектированием и разработкой перспективных МКС. В настоящее время достаточно четко сформировались три…

Назначение и область применения наземного комплекса управления

Под наземным комплексом управления (НКУ) понимают совокупность наземных радиотехнических и вычислительных средств с соответствующим методическим и математическим обеспечением, предназначенных для управления полетом КА и контроля работы его бортовых систем. НКУ функционирует в период орбитального полета КА от момента отделения его от ракеты-носителя до прекращения активного существования. Основные целевые задачи НКУ могут быть сформулированы следующим образом:…

Проблема делимитации воздушного и космического пространства и перспективы ее решения

Проблема определения юридических границ космического пространства – одна из важнейших и до сих пор не решенных проблем международного космического права. С одной стороны, необходимо обеспечить действие принципа уважения полного и исключительного суверенитета государств на их воздушное пространство с другой – свободу мирного использования и исследования космического пространства. В решении этой проблемы существует два противоположных по…

Носители среднего класса Китая

К РН промежуточного класса (по американской классификации) можно отнести находящиеся в настоящее время в Китае в эксплуатации две модификации базовой трехступенчатой РН Чанчжэн-3 (CZ-3): Чанчжэн-ЗА (CZ-3A) и Чанчжэн-3В (CZ-3B),npинципиально не отличающиеся от базовой РН Чанчжэн-3,а также РН Чанчжэн-2Е (CZ-2E). Зарубежные специалисты считают эти РН идентичными американской РН среднего класса Delta-2. На РН Чанчжэн-3 китайцы впервые…

Причины реструктуризации военно-политического характера

Причины, вызвавшие к жизни и продолжающие подпитывать процесс реструктуризации аэрокосмических фирм за рубежом, условно могут быть разделены на три группы: военно-политические, экономические и ресурсные. В основе военно-политических причин лежат новые условия, складывающиеся в мире после завершения “холодной войны”, когда сокращения выделяемых на военные нужды ассигнований привели к уменьшению военных заказов. Так, с 1987 по 1994…

Космические системы мониторинга

В области систем мониторинга следует выделить ряд приоритетных направлений развития, связанных как с повышением глобальности и оперативности наблюдения земной поверхности и околоземного пространства космическими средствами,так и с повышением эффективности решения задач прогноза и контроля, в том числе перспективные методы прогноза и контроля опасных природных явлений, биоэнергоинформационного состояния районов, городов, сельскохозяйственных угодий, пастбищ, геологического изучения территории…

Пилотируемая космонавтика – магистральное направление

История пилотируемой космонавтики началась 12 апреля 1961 г., когда советский летчик-космонавт Юрий Гагарин совершил первый космический полет продолжительностью 108 минут и навсегда вошел в историю развития нашей цивилизации. Это событие аккумулировало в себе титанические усилия и накопленный научно-технический потенциал ракетно-космической отрасли СССР. Пилотируемое освоение космоса давалось нелегко. Достижения и свершения сопровождались потерями и трагедиями. Мрачный…

Все права защищены ©2006-2020. Перепечатка материалов с сайта возможна только с указанием ссылки на сайт – Невероятно, но факт!.
Email: hi@poznovatelno.ru