СПУТНИКОВОЕ ТВ
Цифрам соответствуют следующие этапы вывода спутника
на ГСО: 1 - первоначальная переходная орбита; 2 - первое вклю-
чение апогейного двигателя для выхода на промежуточную ор-
биту; 3 - определение положения на орбите; 4 - второе включе-
ние апогейного двигателя для выхода на первоначальную орби-
ту дрейфа; 5 - переориентация плоскости орбиты и коррекция
ошибок;
6
- ориентация перпендикулярно к плоскости орбиты и
коррекция ошибок; 7 - остановка платформы спутника, раскры-
тие панелей, полная расстыковка с ракетой;
8
- раскрытие ан-
тенн, включение гиростабилизатора; 9 - стабилизация положе-
ния; ориентация антенн на нужную точку Земли, ориентация сол-
нечных батарей на Солнце, включение бортового ретранслято-
ра и установление номинального режима работы.
На борту спутника могут быть установлены автономные
устройства стабилизации положения ГСО. Существует два ос-
новных способа стабилизации геостационарного спутника: ста-
билизация вращения и трехосная или непосредственная ста-
билизация.
Стабилизация вращения - простейший вид стабилизации
ИСЗ в пространстве за счет вращения части ИСЗ с частотой
80.
.. 100 об/мин. При этом появляются гироскопическая жесткость
и стабилизация углового положения, характеризующегося ори-
ентацией оси вращения. Коррекция положения ИСЗ может быть
выполнена путем периодических включений двигателя малой
тяги, так как возмущающие факторы снижают частоту вращения
части спутника, влияют на направление оси вращения.
Более широкое распространение получили ИСЗ двойного
вращения, когда в конструкции спутника используются враща-
ющийся барабан и противовращательная платформа, те. на-
правление вращения платформы постоянно противоположно
направлению вращения барабана. За счет этого платформа
имеет почти нулевую угловую скорость, занимает стабильное
положение на ГСО.
Трехосная стабилизация осуществляется путем управления
угловым положением спутника относительно каждого из его
осей. Такое управление выполняется в результате непосред-
ственного измерения угловых перемещений относительно всех
трех осей, или за счет применения приборов с кинетическим
моментом, например, типа маховика, который действует одно-
временно как гироскоп и стабилизатор вращения. Быстроход-
ный вращающийся маховик позволяет удерживать направле-
ние на Солнце панелей солнечных батарей, обеспечивая ги-
роскопическую жесткость одной, двух или трех осей ИСЗ. Для
поддержания постоянной ориентации спутника в условиях воз-
мущений, которые всегда имеют место на ГСО, эти приборы
снабжают чувствительными элементами и датчиками.
Наиболее широкое распространение получили спутники с
вращающимся маховиком, который благодаря гироскопичес-
ким свойствам стабилизирует одну ось спутника. Управление
ориентацией таких спутников осуществляется изменением ско-
рости вращения маховика, эпизодического использования дви-
гателя малой тяги и стабилизации для поддержания постоян-
ной ориентации оси собственного вращения маховика.
Конструкция ИСЗ должна выдерживать статические и ди-
намические нагрузки, возникающие при запуске ракеты-носи-
теля, при включении его апогейного двигателя и различного рода
орбитальные возмущения. Динамические нагрузки, вызывае-
мые работой стартовой установки, очень велики и состоят из
механических и акустических ударов и вибраций, связанные с
работой двигателя и возникающих в процессе движения.
Внешние источники тепловой энергии, воздействующие на
ИСЗ - это тепловые излучения Солнца и Земли, а также отра-
женная от освещенной части Земли солнечная радиация. Эти
воздействия имеют различные спектральные и геометричес-
кие характеристики и поэтому не одинаково поглощаются (вос-
принимаются) поверхностью спутника.
Кроме того, полезная нагрузка состоит, как правило, из под-
систем с локализованным (сосредоточенным) тепловыделени-
ем, например, мощные усилители на ЛБВ (лампы бегущей вол-
ны), клистронах и т.п.
Система терморегулирования на ИСЗ использует жестко-
закрепленные оптические солнечные отражатели, специальные
материалы для создания легких поверхностей с высокой теп-
лопроводностью (бериллий, магний), методы специального теп-
лового кондиционирования.
Система контроля положения ИСЗ необходима для удер-
жания радиолуча антенны (или нескольких антенн) спутника
на заданные районы Земли. Процесс контроля положения ИСЗ
на орбите включает в себя следующие процедуры: измерение
положения спутника по датчикам, сравнение результатов из-
мерений с требуемыми значениями; вычисление поправок, ко-
торые должны быть сделаны для уменьшения ошибок; введе-
ние этих поправок включением в работу соответствующих дви-
гательных установок.
В заключение напомню о том, с какими спутниками будем
знакомиться в дальнейшем. Практически есть два типа косми-
ческих аппаратов, которые можно разделить по высоте подъе-
ма над поверхностью Земли.
На высотах 250.
..350 км находятся пилотируемые косми-
ческие аппараты, спутники, с помощью которых проводятся на-
учные эксперименты, осуществляется съемка поверхности Зем-
ли, предсказывается прогноз погоды и делается множество дру-
гих наблюдений.
Ко второй группе необходимо отнести спутники, которые
находятся на геостационарной орбите. Основное назначение
этих спутников - радиотелевизионное вещание на различные
районы поверхности Земли. Таким спутникам будет уделено
основное внимание в последующих статьях, а также антен-
нам, конвертерам и другим устройствам, обеспечивающим
прием с ИСЗ на ГСО.
Литература
1. Кантор Л. Я. Спутниковая связь и вещание. - М.: Радио и
связь, 1988, с. 342.
2. Пясецкий В. В. Спутниковое телевидение и телевизион-
ные антенны. - Мн.: Полымя, 1999, с. 256.
предыдущая страница 42 Радиолюбитель 2003-08 читать онлайн следующая страница 44 Радиолюбитель 2003-08 читать онлайн Домой Выключить/включить текст