Yerning sun'iy yo'ldoshlari ta'rifi. Sun'iy yer yo'ldoshlarining sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlari misolida xususiyatlari

VI ... Xulosa
O'tkazish qobiliyati, tizimlarning tarmoqlanishi, CCSning ishonchliligi va samaradorligi doimiy ravishda o'sib bormoqda. Barcha yangi hududlar, shu jumladan Rossiyaning eng chekka burchaklari, asta-sekin ko'p dasturli televidenie bilan qamrab olinadi. Xalq xo‘jaligining turli tarmoqlarini boshqarishda, ommaviy ta’lim tizimlarida, turli xil tabiat hodisalari haqida xabar berishda, tibbiy yordam ko‘rsatishda CVSning ahamiyati ortdi. Mobil sun'iy yo'ldosh aloqasi keng tarqalib, mamlakatimizning istalgan mintaqasida sun'iy yo'ldoshlar yordamida aloqani tez va amaliy tarzda tashkil etish imkonini berdi.
Sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlaridan foydalanish bo'yicha xalqaro hamkorlik sezilarli darajada kengaydi, Intersputnik va Statsionar tizimlari yanada rivojlandi, ularning Intel-sat, Inmarsat va dunyoning turli mamlakatlaridagi boshqa CCS tizimlari bilan o'zaro ta'siri oshdi.
Millionlab odamlar kam quvvatli va juda kichik o'lchamdagi uzatish va qabul qiluvchi qurilmalardan (mobil telefonlar) foydalangan holda dunyoning istalgan abonenti bilan individual muloqot qilish uchun CCC-dan bevosita foydalanish imkoniyatiga ega. "Elektron pochta" (Internet) uchun CCCning real qo'llanilishi. Bundan tashqari, sun'iy yo'ldoshlar yordamida dunyoning istalgan nuqtasida ularning joylashishini alohida aniqlash mumkin. Shu bilan birga, foydalanuvchilarning ixtiyorida kichik tranzistor kabi kichik o'lchamli va arzon individual navigatsiya qurilmalari bo'lishi taxmin qilinmoqda.
Har yili sun'iy yo'ldoshli aloqa tizimlari Yagona aloqa tizimining tobora muhim qismiga aylanadi, muhim element global aloqa tizimi. Ular mamlakatlar o‘rtasidagi muloqot va o‘zaro tushunishni yaxshilashda hamon katta rol o‘ynamoqda va vaqt o‘tishi bilan bu rol yanada ortadi.
1. Sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshlari aloqa tizimlari uchun takroriy qurilmalar sifatida
Aloqa tizimlarining diapazoni va imkoniyatlarini oshirish har doim san'atning asosiy muammosi bo'lib kelgan. Afsuski, mos keladigan xususiyatlar, qoida tariqasida, muqobil bo'lib chiqadi: quvvatni oshirish choralari diapazonning qisqarishiga olib keladi va aksincha. Jumladan, uzatish imkoniyatlarini oshirish har doimgidan yuqori chastotali to'lqin diapazonlariga o'tishni talab qiladi, ularning signallari to'g'ridan-to'g'ri amalda faqat ko'rish chizig'i masofasidan uzatilishi mumkin.
Kosmonavtikaning rivojlanishidagi muvaffaqiyatlar sun'iy yo'ldoshlarni bunday takrorlagichlar sifatida ishlatishga imkon berdi. Ular Yerdan deyarli o'zboshimchalik bilan balandda joylashgan bo'lishi mumkinligi sababli, ularning xizmat ko'rsatish zonasi nafaqat alohida mamlakatlar yoki dengizlarni, balki butun qit'alar va okeanlarni ham qamrab olishi mumkin. Umumiy holda, sun'iy yo'ldoshlar elliptik orbitalarda harakat qiladilar, uning fokuslaridan birida Yerning markazi joylashgan. Sun'iy yo'ldosh yerdagi kuzatuvchiga nisbatan harakat qiladi va u bilan xizmat ko'rsatish zonasi qorong'u sirt bo'ylab harakatlanadi. Natijada, tizimdagi sun'iy yo'ldoshlar sonini ko'paytirish yoki kechayu kunduz aloqa ta'minlanmasligiga rozi bo'lish kerak.
Agar sun'iy yo'ldosh orbitasi sun'iy yo'ldoshning Yer atrofida aylanish davri uning o'z o'qi atrofida aylanish davriga (sinxron orbitalar) oddiy nisbatda bo'ladigan tarzda tanlansa, vaziyatni yaxshilash mumkin. Bunday orbitalardan foydalanish mumkin bo'lgan aloqa seanslarining doimiy jadvaliga olib keladi, chunki har qanday erdagi kuzatuvchi uchun samoviy sferaning ma'lum bir nuqtasida vaqti-vaqti bilan, doimiy ravishda bir vaqtning o'zida releyli sun'iy yo'ldosh (SR) paydo bo'ladi.
Sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlarini yanada soddalashtirish, agar:
Sun'iy yo'ldoshning orbitasi aylana shaklida bo'lib, ekvator tekisligida yotadi;
Sun'iy yo'ldoshning orbital davri roppa-rosa bir kun. Bunday sun'iy yo'ldosh odatda har qanday erdagi kuzatuvchiga nisbatan statsionar bo'lib qoladi. Tegishli orbita deyiladi geostatsionar(GSO) va u bo'ylab harakatlanuvchi sun'iy yo'ldosh - statsionar. GSO taxminan 42,3 ming km radiusga ega. Bu noyob va yagona, shuning uchun sun'iy yo'ldoshlarni joylashtirish BMTning hozirgi shafeligidagi Xalqaro elektr aloqa ittifoqi (XEI) boshchiligidagi xalqaro tashkilotlar tomonidan qat'iy nazorat qilinadi. Xuddi shu tashkilotga boshqa sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlarini xalqaro muvofiqlashtirish, ular o'rtasidagi o'zaro ta'sirni oqilona cheklash uchun yuklangan.
Garchi hozirgi vaqtda ishlatiladigan SRlarning aksariyati statsionar bo'lsa ham, ular sezilarli kamchiliklardan xoli emas. Aynan shu sun'iy yo'ldoshlar tropik va subtropik mintaqalarga xizmat qilish uchun eng mos keladi. Kuzatuvchi Yer yuzasida subsun’iy yo‘ldosh nuqtasidan meridian bo‘ylab Yerning qutblariga harakat qilganda statsionar kosmik kemaga (SC) yo‘nalishning balandlik burchagi pasayib, 82 kenglik (shimoliy yoki janubiy) uchun nolga yetadi. Sun'iy yo'ldosh meridianining qutblarga yaqinroq nuqtalari uchun sun'iy yo'ldoshning ko'rinishi umuman yo'q. Kuzatuvchi sun’iy yo‘ldosh osti meridianidan chetga chiqqanda statsionar kosmik kemaning geometrik ko‘rinish chegarasi ekvator tomon pastga tushishini tushunish oson. Bundan tashqari, radio liniyalarining past balandlik burchaklari bo'lgan yo'nalishlarda ishlashi, odatda, Yerdan aks ettirilgan signallarni qabul qilish bilan ham, turli balandliklar, o'rmonlar, binolar yoki boshqa to'siqlarni ekranlash harakati bilan ham keskin to'sqinlik qiladi. Shu sababli, statsionar kosmik kemalar shimoliy va janubiy qutb doiralarining shimolida joylashgan hududlarga deyarli xizmat ko'rsatishga qodir emas. Ayni paytda, bu hududlar ko'pincha, masalan, Rossiya uchun katta qiziqish uyg'otadi. Hatto Shimoliy qutb hududi ham katta qiziqish uyg'otadi, birinchi navbatda, bir qator eng muhim aviakompaniyalarning eng foydali yo'nalishlari u orqali o'tishi bilan bog'liq.
SR orbitalari Yer yuzasidagi ayrim hududlarga imtiyozli xizmat ko'rsatish uchun tanlanishi mumkin. Shunday qilib, Rossiyaga xizmat ko'rsatish uchun maxsus moslashtirilgan elliptik orbita taklif qilindi shimoliy hududlar bizning sayyoramiz. Ushbu orbitaning apogey qismi shimoliy yarim sharda Yer yuzasidan taxminan 40 ming km masofada, perigey esa janubiy yarim shardan bir necha yuz kilometr balandlikda joylashgan. Orbital tekislik ekvatorga taxminan 65 ° ga moyil. Ushbu orbitadagi sun'iy yo'ldoshning aylanish davri yarim sutkani tashkil qiladi, shuning uchun u sinxron sun'iy yo'ldosh hisoblanadi. Bir kunda u ikkita burilish qiladi "ulardan birinchisi, deyiladi asosiy, Sibir ustidan o'zining apogeyiga etadi (geografik koordinatalari 63 "5 ° N va 81 ° E bo'lgan nuqtada), ikkinchisi - konjugat - bir xil kenglikdagi nuqtada, lekin uzunlik bo'yicha 180 ° ga siljiydi, ya'ni ... 99 ° Vt (Kanada ustidan). Ushbu orbitaning parametrlari shunday tanlanganki, & orbitaning apogeyga tutashgan qismi, sun'iy yo'ldoshning "sharq-g'arb" yo'nalishidagi burchak harakati tezligi Yerniki bilan mos keladi. Bu shart taxminan orbitaning butun ish qismida (apogeyga yetguncha uch-to'rt soatdan u o'tgandan keyin 3-4 soatgacha) bajariladi va sun'iy yo'ldosh sharqdagi Yerdagi biron bir kuzatuvchiga nisbatan harakatlanmasligini ta'minlaydi. - g'arbiy yo'nalish.
Orbitaning ishchi qismida "shimol-janub" yo'nalishidagi siljish ham nisbatan kichikdir. Elliptik orbita Yerning shimoliy yarim shariga, shu jumladan Shimoliy qutb mintaqasiga juda katta balandlik burchaklari bilan xizmat qiladi. Uning kamchiligi - kun davomida aloqa uzluksizligini ta'minlash uchun uch yoki to'rtta sun'iy yo'ldoshli tizimdan foydalanish zarurati, bu tizimning kosmik segmenti narxini oshiradi; ESda elliptik sun'iy yo'ldoshlardan foydalanishda kosmik kemalar harakatini antenna orqali kuzatishni ta'minlash ham muhimdir, bu esa tizimning yer usti majmuasining narxini oshiradi.
O'rni sun'iy yo'ldoshi (SR) aloqa tizimining er stantsiyalaridan (ES) signallarni qabul qilishi, ularni kuchaytirishi va ularni ko'zlar uchun mo'ljallangan ES ga qayta uzatishi kerak. Shunday qilib, CP signallarni uzatish uchun qabul qiluvchi va uzatuvchi uskunani o'z ichiga oladi.
SR qabul qiluvchi traktining oxirigacha daromadi etarlicha katta bo'lishi kerakligi sababli, turli chastotalarda qabul qilish va uzatish kerak (aks holda, yo'lning o'z-o'zidan qo'zg'alishining oldini olish mumkin emas). Shunday qilib, chastota konvertorlari ham qayta uzatish yo'lining ajralmas elementi hisoblanadi.
Eshittirish xizmati takrorlagichlarining o'ziga xos xususiyati shundaki, ular uchun asosiysi uzatish yo'li bo'lib, u orqali osish haqiqatda amalga oshiriladi. Shuningdek, radioeshittirish stansiyalarida bortda taqdim etilgan eshittirish dasturlarini qabul qilish uchun qabul qiluvchi uskunalar o'rnatilgan. Bortda dasturlarni etkazib berish uchun radio aloqasi chaqiriladi oziqlantiruvchi.
O'rni sun'iy yo'ldoshi, har qanday faol kosmik kema kabi, ushbu qurilma bilan bog'liq bo'lgan o'rni yo'lidan tashqari, foydali yuk(PN) shuningdek, elektr ta'minoti tizimi, orientatsiya va stabilizatsiya tizimi, issiqlikni tartibga solish va boshqarish tizimi kabi bir qator yordamchi tizimlarni o'z ichiga oladi. Ikkinchisi telemetrik ma'lumotlarni ishlab chiqarish va uzatish tizimlarini o'z ichiga oladi. Kosmik kema minus foydali yuk deyiladi kosmik platforma(KP). Bunday platformadan turli xil parvoz apparatlari bilan birgalikda turli xil kosmik kemalarni yaratish uchun foydalanish mumkin.
Hozirgi vaqtda statsionar va radioeshittirish xizmatlarining manfaatlarida ko'pincha statsionar SR qo'llaniladi. Bunday sun'iy yo'ldoshlar platformalarining tipik parametrlari:
quvvat-og'irlik nisbati 5-7 kVtgacha va 1,5-2 kVt quvvat yukini quvvatlantirish uchun ajratilgan;
2-3 tonna buyurtma og'irligi, shu jumladan foydali yuk 0,5-0,8 g;
orientatsiya va barqarorlashtirishning aniqligi 0,1;
faol mavjudlik davri 12-15 yil.
Standart kosmik kemalar bilan bir qatorda, hozirgi vaqtda 500-800 kg (shu jumladan PS 100-200 kg) va quvvatning vaznga nisbati bo'lgan statsionar xizmat manfaatlarida kichik kosmik kemalardan (SSC) foydalanish istiqbolli deb hisoblanadi. 1,8-2,5 kVt quvvatga ega. Kichkina kosmik kemaning afzalligi - uchirish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradigan guruh yoki unga hamroh bo'lgan (standart kosmik kema bilan birga) uchish imkoniyati. SSClar boshqa SRlar allaqachon joylashgan nuqtalarda ishga tushirilishi mumkin va ularda ishlaydigan bochkalarni zarur qo'shish yoki ishdan chiqqan bochkalarni almashtirishni ta'minlaydi. Ulardan nisbatan kichik yoki kambag'al mamlakatlarning milliy sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlarini qurish uchun ham foydalanish mumkin.
Foydalanuvchilar tarkibiga ko'ra SR xalqaro va milliylarga bo'linadi. Ruxsat etilgan xizmatning eng mashhur xalqaro CPlari Intelsat va Eutelsat hisoblanadi. Xalqaro Intersputnik kompaniyasi ham katta resurslarga ega. SR Eutelsat shuningdek, ko'pincha Evropa mamlakatlari tomonidan televizion eshittirish uchun ishlatiladigan magistrallarni o'z ichiga oladi. Astra sun'iy yo'ldosh tizimi ushbu maqsadlar uchun maxsus qo'llaniladi.
Rossiyaning statsionar sun'iy yo'ldosh xizmatining milliy tizimi hozirda "Ekspress" tipidagi SR, shuningdek, turli xil modifikatsiyadagi "Yamal" dan foydalanmoqda.
2. CCCni qurish tamoyillari va xususiyatlari.