Расчет брк ци

Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный исследовательский университет «МИЭТ»

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Kursovaya_Lamzin.docx

Скачиваний:

Добавлен:

01.05.2025

Размер:

199.17 Кб

Скачать

☆

1 / 21 2 > Следующая >>>

московский авиационный институт

(национальный исследовательский университет)

кафедра 601

КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ:

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ БРК КА».

ПО ДИСЦЕПЛИНЕ:

«БОРТОВЫЕ СИСТЕМЫ КА»

Москва 2012г.

Выполнил студент группы 06-415

Быстров Е. В.

«__»____________2012г.

Принял доцент каф. 601

Ламзин В. А.

«__»____________2012г.

Содержание

Введение 3

Список используемых обозначений и сокращений 4

Исходные данные 7

Расчет БРК ЦИ 8
1. Расчет энергетики радиолинии БРК ЦИ 8
2. Выявление зависимости по статистическим данным 9
3. Определение оптимальных параметров БРК ЦИ 10
Расчет БА КИС 14

Исходные данные 14

Расчет энергетики радиолинии БА КИС 14
Выявление зависимости по статистическим данным 16
Определение оптимальных параметров БА КИС 17

Вывод 20

Список используемой литературы 21

Введение

В данной работе мы рассмотрели расчет некоторых систем спутника, располагающегося на околоземной орбите.

В первой части курсовой рассматривается расчет параметров бортового радиокомплекса (БРК), который используется для передачи целевой информации на наземную станцию (НС).

КА

БРК

Атмосфера

НС

Рис. 1 Схема передачи ЦИ с КА на НС.

БРК состоит из фидерного передающего устройства (ФПРД), антенны (А) и прочих элементов.

БРК

ФПРД

Прочие элементы

Рис. 2 Схема БРК.

Расчет параметров БРК проводится следующим образом. Сначала, исходя из начальных данных, мы получаем зависимость мощности передающего устройства от коэффициента усиления антенны. Далее, используя статистические данные, выявляем характер зависимости массы антенны от коэффициента ее усиления. Используя зависимость, найденную в начале, переходим к зависимости массы антенны от мощности передающего устройства. Поскольку, нам дана формула распределения массы передающего устройства от его мощности, складывая графики последних двух зависимостей (получаем зависимость суммы массы антенны и массы передающего устройства от мощности передающего устройства), мы можем найти оптимальные параметры БРК. Критерием является минимальная масса.

Во второй части курсовой рассматривается расчет параметров бортовой аппаратуры командно-измерительной системы.

БА КИС

КИС НКУ

Рис. 3 Схема передачи информации между БА КИС и КИС НКУ

Расчет проводится аналогичным способом, что и в первой части. Вначале находится зависимость коэффициента усиления антенны от мощности передающего устройства. Затем, из статистики, находим зависимость массы антенны от коэффициента усиления. Далее, путем несложных преобразований получаем суммарный график массы антенны и массы передающего устройства от мощности передающего устройства (зависимость массы передающего устройства от его мощности нам дана). Далее, исходя из критерия минимальной массы, находим оптимальные параметры БА КИС.

Канопус-В

В настоящее время во ФГУП «НПП ВНИИЭМ» ведутся работы по созданию космического комплекса оперативного мониторинга техногенных и природных чрезвычайных ситуаций и космической системы на его основе, в состав которой входит космический аппарат (КА) дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) «Канопус-В». Он позволяет решать следующие задачи:

мониторинг чрезвычайных ситуаций;
картографирование;
обнаружение очагов лесных пожаров и выбросов загрязняющих веществ;
регистрация аномальных физических явлений для прогнозирования землетрясений;
мониторинг водных ресурсов и сельского хозяйства;
задачи землепользования;
высокооперативное наблюдение.

Бортовой целевой комплекс КА «Канопус-В» обеспечивает съемку участков поверхности Земли, формирование полученной информации в кадры и ее передачу на наземные пункты приема информации. В состав бортового целевого комплекса входят:

панхроматическая съемочная система (ПСС) обеспечивает получение изображения, формирование панхроматической видеоинформации и выдачу ее в бортовую информационную систему (БИС);
многозональная съемочная система (МСС) обеспечивает получение изображения и формирование видеоинформации в четырех зонах спектра и выдачу ее в БИС.

Съемка может проводиться как одновременно в панхроматическом и многозональном режимах, так и при различных комбинациях отдельных спектральных зон вплоть до съемки в одной спектральной зоне. Динамическая геометрическая модель съемки, представляющая собой математическое описание съемочных систем, позволяет по данным об орбитальной траектории КА получить привязанные к местности снимки.

Рис. 1. Общий вид КА «Канопус-В» в условиях орбитального полета

Точность геометрической модели съемки определяется точным учетом навигационных данных вместе с геометрической моделью снимка, что позволит получить точность привязки на Земле до десятков и возможно единиц метров. При этом точная геометрическая модель позволит генерировать специальное описание снимка (RPC – коэффициенты рациональных полиномов[1,2]) для его точной привязки в большинстве стандартных пакетов (ERDAS, ENVI и т.п.) непосредственно пользователем, без раскрытия деталей описания камеры. Использование точной геометрической модели позволит в режиме реального времени обеспечивать точными координатами на снимке в целях оперативного мониторинга. Построение геометрической модели рассматривается исходя из исходных данных на космический комплекс «Канопус-В».

Список используемых обозначений и сокращений

КА – космический аппарат

ПРД – передающее устройство

ПРМ – принимающее устройство

А – антенна

БРК – бортовой радиокомплекс

ЦИ – целевая информация

НС – наземная станция

БА – бортовая аппаратура

КИС – Командно-измерительная система

НА – наземная антенна

БРК – бортовой радиокомплекс

Бортовой радиокомплекс передачи целевой информации.

Исходные данные:

Вариант-1

Космический аппарат:

Орбита: круговая солнечно-синхронная

Рабочая частота бортового ПРД ЦИ:

Кратность фазовой модуляции ПРД ЦИ:

Ширина полосы пропускания наземного ПРМ:

Скорость передачи информации:

Диаметр НА для приема ЦИ :

Суммарная эквивалентная шумовая температура:

Угол возвышения НА:

КПД приемного и передающего устройств:

Дополнительные потери:

Канопус-В

H=510 км

f=10,1 ГГц

f =36 МГц

I = 200 Мбод

D=2 м

Т_ш=320К

α =10^о

=1,2 дБ

Используемые константы:

Параметр	Обозначение	Величина	Размерность
Постоянная Больцмана			Дж/К
Скорость света			м/с
Радиус Земли		6371	Км

Расчет брк ци

Расчет энергетики брк ци.

λ=

λ= = 0,0297м

где q =0,65 - коэффициент, зависящий от типа антенны, (q= 0,6…0,7 );

= 29061,615 (23,78 дБ)

Расстояние между КА и НС:

d= - ,

d= - = 1719 км = 1,72* м

Мощность передающего устройства :

+10lg +10lg +10lgI-10lg -10lg -10lg -

-10lg + + h(дБ)

Примем , тогда h=11,5 дБ

+ 10 * lg + 10 * lg + 10 * lg(200* ) -

- -10 * lg -10 * lg -10 * lg +11,5+1,2 = 25,12 - =25,12 - 10*lg

Выявление зависимости массы антенны от коэффициента усиления по статистическим данным.

Статистические данные:

Название антенны			Ссылка
WBH0.5-2N	15	4,2	http://www.ramayes.com/Horn_Antennas.htm
WBHDP0.9-18S	5	1,7	http://www.q-par.com/products/horn-antennas/dual-polarised-horns/0.9-18-ghz-dual-polarised-horn-antenna/files/wbhdp0.9-18s.pdf
WBH1-18S	10	0,7	http://qparshoptmp.sites.openia.com/1-18-ghz-wide-band-horn-antenna-sma.html
WBH2-18	8	0,37	http://www.q-par.com/products/horn-antennas/2-18-GHz-wide-band-horn-antennas
WBHDP2-18	11	2,7	http://www.q-par.com/products/horn-antennas/dual-polarised-horns/2-18-ghz-dual-polarised-horn-antenna
WBHDP2-18HG	11,6	1,9	http://www.q-par.com/products/horn-antennas/dual-polarised-horns/2-18-ghz-high-gain-dual-polarised-horn/files/wbhdp2-18hg_datasheet_web.pdf
WBHDP2-18	7,8	2,5	http://www.q-par.com/products/horn-antennas/dual-polarised-horns/2-18-ghz-dual-polarised-horn-antenna
WBH0.5-2N13	14,5	9,7	http://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CFYQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.q-par.com%2Fproducts%2Fhorn-antennas%2Fdatasheets%2F0-5-2-ghz-wbh0-5-2n13wa-datasheet%2Fat_download%2Ffile&ei=6n61T8WRJo6e-QbI0NX0DQ&usg=AFQjCNH_l6Pzb7uUFqyAtsOKTZTqELd6AQ&sig2=ewcqgTviZrKU-HkIsi8sOw
WBH1-2#10	10	5	http://www.q-par.com/products/horn-antennas/wide-band-horn-antennas