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.

Общая характеристика космонавтики в мире

Вывод Советским Союзом 4 октября 1957 г. искусственного спутника на орбиту вокруг Земли положил начало космической гонке, которая к настоящему времени достигла небывалых масштабов. На начальном ее этапе, проходившем в условиях “холодной” войны, главные побудительные причины, задававшие тон в этом марафоне, носили политический и военный характер. Престиж и безопасность (в широком понимании) государства – вот…

Носители легкого класса США

В 1993 г. фирмой Lockheed была начата программа создания семейства РН LLV (Lockheed Launch Vehicle) малой и средней грузоподъемности. Первый пуск первой РН этого семейства – двухступенчатой твердотопливной РН LLV-1 малой грузоподъемности после неоднократных задержек из-за различных неполадок был осуществлен в августе 1995 г., однако закончился неудачей. Характеристики РН LMLV таковы: LMLV-1 грузоподъемностью порядка 1,0…

Направленность реструктуризации

Процессы реструктуризации аэрокосмической промышленности, происходящие за рубежом, направлены на достижение качественно нового состояния фирм, позволяющего не только выжить в условиях изменяющейся обстановки,но и обеспечить наращивание конкурентных возможностей на рынке космических товаров и услуг. Преимущества, получаемые фирмами в результате реструктуризации, можно условно выделить в четыре группы. Первая группа – текущая экономия на элементах постоянных издержек. Внутрифирменная…

Космические технологии и материаловедение

Регулярные исследования, касающиеся создания космических технологий и материаловедения, начались примерно с 1976 г. Проведение научных и технологических экспериментов в космосе открыло принципиально новые возможности углубленного исследования многих физических явлений, изучение которых на Земле затруднено или даже невозможно из-за действия силы тяжести. Анализ результатов проведенных экспериментов позволил существенно продвинуться в понимании особенностей протекания процессов диффузии, кристаллизации…

Бортовые солнечные энергетические установки

Развитие орбитальных средств различного назначения характеризуется ростом общего уровня их энергопотребления и соответственно энерговооруженности, а следовательно, и срока активного существования. В частности, уровень энергопотребления бортовой ретрансляционной аппаратуры и служебных систем коммуникационных геостационарных КА нового поколения будет составлять до 5-10 кВт при уровне энерговооруженности 1,4-2,0 Вт/кг, что примерно в 2-3 раза выше, чем соответствующие показатели отечественных…

Выбор проектных характеристик радиолиний дальней космической связи

Выбор проектных характеристик космических радиолиний является сложной инженерной задачей и требует учета большого числа различных факторов, влияющих на энергетику радиолиний и качество передачи информации на требуемые дальности. Рассмотрим выражение, определяющее зависимость максимальной дальности связи D от параметров космической радиолинии, где Р – мощность передатчика; S6, S3 – эффективные площади бортовой и наземной антенн; hS –…

Международно-правовые принципы, касающиеся дистанционного зондирования Земли из космоса

В резолюции № 41/65 Генеральной Ассамблеи ООН от 3 декабря 1986 г. были одобрены “Принципы, касающиеся дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космического пространства”. Принципы определяют применимость международного права в отношениях субъектов и исключают наличие правового вакуума в их деятельности по дистанционному зондированию Земли. Такая деятельность осуществляется в соответствии с международным правом, включая Устав ООН, Договор…

Состояние и развитие орбитальных станций

Орбитальные средства в зависимости от их принадлежности условно могут быть разделены на несколько больших групп: гражданские КА, коммерческие КА и военные КА. Эти группы, в свою очередь, можно разбить на подгруппы КА по целевому назначению: КА связи, КА дистанционного зондирования Земли, КА навигационного обеспечения, К А метеорологического обеспечения, исследовательские и экспериментальные КА, пилотируемые КА, разведывательные…

Общая характеристика зарубежных комплексов управления КА

Сети слежения за КА (наземные комплексы управления – НКУ, по отечественной терминологии командно-измерительные комплексы – КИК) начали создаваться за рубежом в конце 1950-х гг., с запуском первых КА США. До середины 1960-х гг. НКУ существовали только в США и в СССР. В дальнейшем НКУ были созданы другими странами, международными консорциумами и отдельными частными фирмами. В…

Надежность – основа эффективности функционирования космических систем будущего.

Одним из основных факторов, влияющих на эффективность использования космических систем, является их надежность. В период 1950-1980 гг. недостаточно высокий уровень надежности космических средств, прежде всего ракет-носителей и космических аппаратов, приводил к большому числу аварий и в значительной степени сдерживал развитие ракетно-космической отрасли, использование ее достижений в научных и прикладных програм-мах, развитие международного рынка космических изделий…

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