RU2124270C1 - System for satellite communication - Google Patents
System for satellite communication Download PDFInfo
- Publication number
- RU2124270C1 RU2124270C1 RU94006987A RU94006987A RU2124270C1 RU 2124270 C1 RU2124270 C1 RU 2124270C1 RU 94006987 A RU94006987 A RU 94006987A RU 94006987 A RU94006987 A RU 94006987A RU 2124270 C1 RU2124270 C1 RU 2124270C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- antenna
- phase meter
- antennas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radio Relay Systems (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к антенной технике и предназначено для дополнительной стабилизации диаграммы направленности антенной системы спутника связи, расположенного на геостационарной орбите. The invention relates to antenna technology and is intended to further stabilize the radiation pattern of the antenna system of a communication satellite located in a geostationary orbit.
Траектория движения искусственных спутников Земли /ИСЗ/, расположенных на геостационарной орбите, определяется многими факторами. Самый значимый дестабилизирующий фактор - действие вращающего момента, вызывающего вращение ИСЗ. Это приводит к отклонению луча диаграммы направленности /ДН/ антенной системы ИСЗ от зоны обслуживания. Следствием этого является обрыв связи или потеря информации, которые в ряде случаев могут иметь катастрофические последствия. The trajectory of the motion of artificial Earth satellites / satellites / located in the geostationary orbit is determined by many factors. The most significant destabilizing factor is the action of the torque causing the rotation of the satellite. This leads to a deviation of the beam pattern / DN / antenna system of the satellite from the service area. The consequence of this is a disconnection or loss of information, which in some cases can have disastrous consequences.
Для устранения этого недостатка применяются различные устройства стабилизации пространственной ориентации ИСЗ. To eliminate this drawback, various devices are used to stabilize the spatial orientation of the satellite.
Наиболее применимой является гироскопическая система стабилизации [1], состоящая из стабилизированной платформы, связной антенной, двух гироскопов, шестеренки, двигателя. Однако гироскопическая стабилизация имеет точность порядка /0,5 - 1,5/o и малоэффективна для остронаправленных антенн с шириной ДН порядка 1o и меньше.The most applicable is a gyroscopic stabilization system [1], consisting of a stabilized platform, a connected antenna, two gyroscopes, a gear, an engine. However, gyroscopic stabilization has an accuracy of the order of / 0.5 - 1.5 / o and is ineffective for highly directional antennas with a beam width of the order of 1 o or less.
Известна также многоотражательная антенна с согласованной диаграммой направленности [2] , позволяющая облучать точно очерченные участки земной поверхности. Антенна состоит из основного отражателя и по меньшей мере одного вспомогательного отражателя, при этом активные поверхности отражателей деформированы так, чтобы имелось соответствие с областью земной поверхности с точно очерченными границами за счет выполнения условия Мичугуча для исключения скрещенной поляризации. Однако эта система обладает низкой точностью вследствие атмосферных воздействий на поляризационные свойства. A multi-reflector antenna with a consistent radiation pattern [2] is also known, which makes it possible to irradiate precisely defined sections of the earth's surface. The antenna consists of a main reflector and at least one auxiliary reflector, while the active surfaces of the reflectors are deformed so that there is a correspondence with the region of the earth's surface with precisely defined boundaries due to the fulfillment of the Michuguch condition to eliminate crossed polarization. However, this system has low accuracy due to atmospheric effects on polarization properties.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является система спутниковой связи [3], предназначенная для сохранения положения ДН-излучения первого сигнала, излучаемого антенной спутниковой системы связи, расположенной на геосинхронной орбите для перекрытия определенной области на Земле, в которой расположены наземные станции. Вторая спутниковая антенна излучает сигнал радиомаяка с ДН, перекрывающей область на Земле больше заданной и включающей в себя заданную область. Каждая из наземных станций, расположенных внутри и по периферии области, принимает первый и второй сигналы и определяет между принятым сигналом радиомаяка и первым сигналом с целью создания сигнала наземной станции, пропорционального этому отношению. Сигналы наземных станций сравниваются один с другим только для периферических станций с целью определения ошибки в положении диаграммы направленности системы связи относительно заданной области. Положение спутника корректируется по сигналу ошибки в положении диаграммы. Closest to the technical nature of the claimed invention is a satellite communications system [3], designed to maintain the position of the DN radiation of the first signal emitted by the antenna of a satellite communications system located in geosynchronous orbit to cover a specific area on Earth in which ground stations are located. The second satellite antenna emits a beacon signal with an antenna beam that covers an area on Earth larger than a predetermined one and includes a predetermined area. Each of the ground stations located inside and around the periphery of the region receives the first and second signals and determines between the received beacon signal and the first signal in order to create a ground station signal proportional to this ratio. The signals of ground stations are compared with one another only for peripheral stations in order to determine the error in the position of the radiation pattern of the communication system relative to a given area. The position of the satellite is corrected by an error signal in the position of the diagram.
Однако такая система обладает недостаточной точностью дополнительной стабилизации ДН из-за влияния атмосферных воздействий (град, дождь), солнца, использование такой системы обходится очень дорого, так как является многопозиционной системой, к тому же быстродействие этой системы достаточно большое. However, such a system has insufficient accuracy of additional stabilization of the DN due to the influence of atmospheric influences (hail, rain), the sun, the use of such a system is very expensive, since it is a multi-position system, and the speed of this system is quite large.
Целью изобретения является повышение точности дополнительной стабилизации пространственного направления луча ДН ретранслятора на зону обслуживания, удешевление спутниковой системы связи, а также повышение ее быстродействия. The aim of the invention is to increase the accuracy of the additional stabilization of the spatial direction of the beam of the transponder beam on the service area, the cost of a satellite communications system, as well as increasing its speed.
Поставленная цель достигается тем, что в системе спутниковой связи, состоящей из бортовой части, включающей бортовую вычислительную машину /БЦВМ/ и приемопередающие антенны ретранслятора, находящиеся на гиростабилизированной платформе, и наземной части, наземная часть представляет собой передатчик, состоящий из последовательно соединенных генератора СВЧ, возбужденного на частоте, соответствующей длине волны λ, усилителя мощности и передающей антенны, а на гиростабилизированной платформе ретранслятора установлена система дополнительной стабилизации ДН ретранслятора, состоящая из n приемных антенн, где n=3, 5, одна из которых, являясь опорной, находится в центре окружности с радиусом
где θr - погрешность гироскопической стабилизации, o, а /n-1/ приемные антенны расположены по этой окружности с интервалом в 1/4 ее длины, n входных усилителей СВЧ, n преобразователей частоты, гетеродина, /n-1/канального коммутатора, фазометра, при этом выход каждой из n приемных антенн через соответствующий усилитель СВЧ соединен со входом соответствующего преобразователя частоты, а выход гетеродина соединен с гетеродинными входами n преобразователей частоты, выходы /n-1/ преобразователей частоты соединены с соответствующими входами /n-1/-канального коммутатора, выход которого соединен с измерительным входом фазометра, опорный вход которого соединен с выходом преобразователя частоты, находящегося в опорном канале, а выход фазометра и управляющий вход /n-1/-канального коммутатора соединены с БЦВМ.This goal is achieved by the fact that in a satellite communication system consisting of an onboard part, including an onboard computer / BTsVM / and transceiver antennas of the repeater located on the gyro-stabilized platform, and the ground part, the ground part is a transmitter consisting of a series-connected microwave generator, excited at a frequency corresponding to the wavelength λ, a power amplifier and a transmitting antenna, and an additional system is installed on the gyrostabilized platform of the repeater stabilization of the bottom of the repeater, consisting of n receiving antennas, where n = 3, 5, one of which, being the reference, is in the center of the circle with a radius
where θ r is the error of gyroscopic stabilization, o , and / n-1 / receiving antennas are located on this circle with an interval of 1/4 of its length, n microwave input amplifiers, n frequency converters, local oscillator, / n-1 / channel switch, a phase meter, with the output of each of the n receiving antennas through a corresponding microwave amplifier connected to the input of the corresponding frequency converter, and the local oscillator output connected to the heterodyne inputs of n frequency converters, the outputs of / n-1 / frequency converters are connected to the corresponding inputs / n-1 / - channel second switch, whose output is connected to a measuring input of the phase meter, the reference input of which is connected to the output of the frequency converter, located in the reference channel, and an output and a control input of the phase meter / n-1 / -channel switch connected to the onboard computer.
На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемой системы спутниковой связи. Figure 1 presents the structural diagram of the proposed satellite communications system.
На фиг.2 изображено расположение плоскости платформы ретранслятора до и после дестабилизирующего вращения. Figure 2 shows the location of the plane of the platform of the repeater before and after the destabilizing rotation.
Система спутниковой связи состоит из бортовой части, включающей БЦВМ 1, приемопередающие антенны ретранслятора 2, расположенные на гидростабилизированной платформе 3, на которой также размещена система дополнительной стабилизации ДН ретранслятора, состоящая из приемных антенн 4,5, входных усилителей СВЧ 6, преобразователей частоты 7, гетеродина 8, четырехканального коммутатора 9, фазометра 10. Наземная часть представляет собой передающую станцию, состоящую из генератора СВЧ 11, усилителя мощности 12 и передающей антенны 13. The satellite communication system consists of an onboard part, including a
Система работает следующим образом. The system operates as follows.
БЦВМ 1, управляя четырехканальным коммутатором 9, подключает на измерительный вход фазометра 10 сигналы приемных антенн 4, расположенных по окружности с радиусом d на расстоянии друг от друга в 1/4 длины окружности /назовем их реперными антеннами/, а в центре этой окружности расположена опорная приемная антенна 5, производит измерения фаз этих сигналов относительно сигнала опорной приемной антенны 5, и на основании этих измерений производит подстройку плоскости платформы 3 к плоскости фазового сигнала наземной передающей антенны 13. The
Рассмотрим механизм восстановления параметров оси дестабилизирующего по измерениям фазы электромагнитной волны от реперных антенн 4, вызванных этим вращением. Consider the mechanism for restoring the parameters of the axis of the electromagnetic wave destabilizing from measurements of the phase of the electromagnetic wave from the reference antennas 4 caused by this rotation.
Как правило, гиростабилизированные платформы расположены из ИСЗ в плоскости, перпендикулярной направлению на Землю. При дестабилизирующих воздействиях, вызывающих вращение ИСЗ вокруг оси, расположенной в плоскости платформы, происходит наибольшее смещение ДН ретранслятора из зоны обслуживания. Этим объясняется выбор расположения системы дополнительной стабилизации на борту ИСЗ. As a rule, gyrostabilized platforms are located from a satellite in a plane perpendicular to the direction to the Earth. With destabilizing influences causing the rotation of the satellite around an axis located in the plane of the platform, the largest displacement of the transponder beam from the service area occurs. This explains the choice of the location of the additional stabilization system on board the satellite.
Как сказано выше, систему дополнительной стабилизации ДН следует расположить в плоскости, нормальной к направлению на Землю /на наземную станцию/. Зона обслуживания, на которую направлен луч ретранслятора ИСЗ, может не совпадать с местом расположения наземной станции. Важно, чтобы связанные с этим погрешности наведения луча ДН на зону обслуживания были незначительными и приемлемыми. As mentioned above, the system of additional DN stabilization should be located in a plane normal to the direction to the Earth / to the ground station /. The service area to which the satellite relay beam is directed may not coincide with the location of the ground station. It is important that the associated errors in directing the beam of the beam to the service area are small and acceptable.
На фиг.2 изображено пространственное расположение платформы ретранслятора 3 до и после дестабилизирующего вращения. Figure 2 shows the spatial location of the platform of the relay 3 before and after the destabilizing rotation.
Свяжем с первоначальной ориентацией приемных антенн 4,5 правую декартовую прямоугольную систему координат /СК/ так, что ее центр 0 расположен в центре масс ИСЗ /опорная антенна 5/. Ось направим на первую реперную антенну, ось на вторую /нормальную к первой/. Тогда направление на наземную станцию будет определяться единичным вектором а направление луча ДН - единичным вектором
Координаты реперных антенн в СК 0
где dx, dy-расстояние от опорной антенны к реперным антеннам.We associate with the initial orientation of the receiving antennas 4.5 the right Cartesian rectangular coordinate system / SK / so that its center 0 is located in the center of mass of the satellite / reference antenna 5 /. Axis we direct to the first reference antenna, the axis to the second / normal to the first /. Then the direction to the ground station will be determined by a unit vector and the direction of the beam of the beam is a unit vector
Coordinates of reference antennas in SK 0
where d x , d y is the distance from the reference antenna to the reference antennas.
Измеренная фаза электромагнитной волны жестко связана с проекцией расположения реперных антенн на направление соотношением
где φ - фаза электромагнитной волны;
λ - длина волны.The measured phase of the electromagnetic wave is rigidly connected with the projection of the location of the reference antennas to direction the ratio
where φ is the phase of the electromagnetic wave;
λ is the wavelength.
Поэтому во всех дальнейших вычислениях будем оперировать только с проекциями ΔRi.
Отметим также, что явная избыточность количества реперных точек (для однозначного определения ориентации плоскости, достаточно опорной, и двух реперных антенн ) нужна на тот случай, если антенна опорного канала 5 находится не в центре масс ИСЗ. Тогда при вращениях ИСЗ она также будет претерпевать пространственные перемещения, и изменения проекций двух противоположных реперных антенн, связанные с этим вращением, будут различными. Учесть это явление в первом приближении /для малых смещений опорной антенны от центра масс ИСЗ/ можно простым вычислением среднего арифметического 2-х изменений проекций реперных антенн, расположенных на одной диагонали на направлении Поэтому, не ограничивая общности, дальнейшие вычисления будем производить только для двух реперных антенн
Для проекций векторов на направление получим:
Под действием дестабилизирующего поворота на угол θ вокруг оси, определяемой в СК единичным вектором , произойдет изменение ориентации векторов реперных антенн
Изменятся и проекции векторов на направление nc, которые примут значение
Фазометр зафиксирует изменение этих проекций относительно первоначальных значений
Ограничиваясь членами нулевого и первого порядка малости по параметру θ (ввиду малости угла поворота θ), получим
Система уравнений /7/ численно неразрешима. Поэтому, восстанавливая параметры оси дестабилизирующего вращения, примем методическое допущение, что ось вращения находится в плоскости расположения приемных антенн 4,5:
Тогда, представляя /8/ в /7/ и производя необходимые вычисления, получим систему уравнений
Отсюда следуют расчетные формулы:
Итак, в предположении, что ось вращения находится в плоскости платформы 3 /COS = 0/ формулы /10/, находим ее параметры: единичный вектор, определяющий направление оси и угол - θ , на который нужно повернуть платформу для того, чтобы вернуть ее в первоначальное положение
Общая погрешность системы стабилизации складывается из методической и аппаратной погрешности, включающей в себя погрешность измерительных приборов.Therefore, in all further calculations we will operate only with projections ΔR i .
We also note that the apparent redundancy of the number of reference points (for unambiguous determination of the orientation of the plane, a sufficient reference, and two reference antennas ) is needed in case the antenna of the reference channel 5 is not in the center of mass of the satellite. Then, during the rotation of the satellite, it will also undergo spatial displacements, and the changes in the projections of the two opposite reference antennas associated with this rotation will be different. To take this phenomenon into a first approximation / for small displacements of the reference antenna from the center of mass of the satellite / it is possible to simply calculate the arithmetic average of 2 changes in the projections of the reference antennas located on the same diagonal in the direction Therefore, without loss of generality, further calculations will be performed only for two reference antennas
For vector projections to direction we get:
Under the influence of a destabilizing rotation through an angle θ around an axis defined in the SK unit vector will change the orientation of the vectors of the reference antennas
Change and projection vectors in the direction n c , which will take the value
The phasometer will record the change in these projections relative to the initial values
Restricting ourselves to terms of zero and first order of smallness with respect to the parameter θ (due to the small angle of rotation θ), we obtain
The system of equations / 7 / is numerically insoluble. Therefore, restoring the parameters of the axis of the destabilizing rotation, we accept the methodological assumption that the rotation axis is in the plane of the receiving antennas 4,5:
Then, introducing / 8 / in / 7 / and making the necessary calculations, we obtain the system of equations
Hence the calculated formulas follow:
So, under the assumption that the axis of rotation is in the plane of the 3 / COS platform = 0 / of the formula / 10 /, we find its parameters: a unit vector that determines the direction of the axis and the angle - θ, on which you need to rotate the platform in order to return it to its original position
The total error of the stabilization system consists of a methodological and hardware error, which includes the error of the measuring instruments.
Под методической погрешностью будем понимать величину угла между первоначальным направлением произвольного единичного вектора луча ДН ретранслятора ИСЗ и его направлением nл после дестабилизирующего вращения вокруг оси на угол θ и восстанавливающим поворотом оси на угол - θx, произведенным по расчетным формулам /10/. Методическая погрешность зависит от взаимного расположения векторов где единичный вектор, задающий ориентацию антенной системы стабилизации, нормальный к плоскости расположения системы дополнительной стабилизации. Еще точнее от величин и (т.к. по условию) в большей степени и от других сочетаний этих векторов в гораздо меньшей степени.By methodological error we mean the value of the angle between the initial direction of an arbitrary unit vector the beam of the AES repeater's beam and its direction n l after destabilizing rotation around the axis angle θ and restoring rotation of the axis angle θ x produced by the calculation formulas / 10 /. The methodological error depends on the relative position of the vectors Where a unit vector defining the orientation of the antenna stabilization system normal to the plane of the location of the additional stabilization system. More precisely from the values and (since by assumption) to a greater extent and from other combinations of these vectors to a much lesser extent.
Таким образом, погрешность стабилизации направления луча ДН ИСЗ минимальна в направлении луча на наземную станцию, минимальная методическая погрешность соответствует вращениям вокруг оси расположенной в плоскости системы дополнительной стабилизации. Последний вывод не является неожиданностью, так как при решении задачи использовалось методическое допущение, что ось вращения лежит в плоскости системы стабилизации, а значит именно такие вращения данная методика отрабатывает лучше всего, с минимальной, практически нулевой методической погрешностью. Максимальная погрешность соответствует дестабилизирующим вращениям при т.е. когда ось вращения направлена на наземную станцию В качестве методической погрешности следует принять ее максимальное значение при При этом направление луча ДН ИСЗ будет определяться выражением
а погрешность стабилизации - выражением /12/
Формула определяет максимальное значение методической погрешности в зависимости от угла между векторами Так, если предположить, что этот угол равен 6o /зона на Земле с радиусом примерно 4 тыс.км с центром в точке расположения наземной станции/, методическая погрешность не превышает величины, составляющей 0,1 от величины составляющей угла дестабилизирующего вращения, которая полностью определяется гироскопической системой стабилизации.Thus, the error in stabilizing the direction of the beam of the AES DN beam is minimal in the direction of the beam to the ground station, the minimum methodological error corresponds to rotations around the axis located in the plane of the additional stabilization system. The last conclusion is not unexpected, since in solving the problem, the methodological assumption was used that the axis of rotation lies in the plane of the stabilization system, which means that this methodology fulfills such rotations best, with a minimal, practically zero methodological error. The maximum error corresponds to destabilizing rotations at those. when the rotation axis is directed to the ground station As its methodological error, its maximum value should be taken at In this case, the beam direction of the satellite AES beam will be determined by the expression
and the stabilization error is expressed by the expression / 12 /
The formula determines the maximum value of the methodological error depending on the angle between the vectors So, if we assume that this angle is 6 o / zone on Earth with a radius of about 4 thousand km centered at the location of the ground station /, the methodological error does not exceed a value of 0.1 of the magnitude of the component of the angle of destabilizing rotation, which is completely determined by the gyroscopic stabilization system.
Таким образом, предлагаемая система стабилизации направления луча ДН ретранслятора ИСЗ позволяет на порядок повысить точность любой существующей и установленной на ИСЗ гироскопической системы стабилизации. Thus, the proposed stabilization system for the direction of the beam of the DN of the satellite repeater allows an order of magnitude to increase the accuracy of any gyroscopic stabilization system existing and installed on the satellite.
Аппаратная погрешность незначительна по сравнению с методической, она накладывает лишь определенные требования на основные элементы системы стабилизации. The hardware error is insignificant in comparison with the methodological one; it imposes only certain requirements on the main elements of the stabilization system.
Аппаратная погрешность в основном определяется погрешностью измерения фазы. Связать погрешность стабилизации направления ДН ретранслятора ИСЗ с погрешностью измерения фазы фазометром 10 можно следующим образом. Методически возврат луча ДН осуществляется вращением вокруг оси, находящейся в плоскости системы стабилизации, по формулам /10/, откуда простым дифференцированием в приближении малых θ получим
где K = 2π/λ,
λ - длина волны электромагнитного излучения;
dx - радиус окружности, в центре которой находится опорная приемная антенна 5;
δφ - погрешность измерения фазы наземной станции.The hardware error is mainly determined by the phase measurement error. To connect the error in stabilizing the direction of the DN of the satellite repeater with the error in measuring the phase with phase meter 10 can be as follows. Methodically, the return of the MD beam is carried out by rotation around an axis located in the plane of the stabilization system according to the formulas / 10 /, whence we obtain by simple differentiation in the approximation of small
where K = 2π / λ,
λ is the wavelength of electromagnetic radiation;
d x is the radius of the circle in the center of which is the reference receiving antenna 5;
δφ is the measurement error of the phase of the ground station.
Выражение /13/ показывает, что аппаратная погрешность восстановления луча ДН в Kdx раз меньше погрешности фазометра. Однако линейные размеры системы приемных антенн нельзя делать сколь угодно большими, т.к. при дестабилизирующим вращении набег фазы электромагнитной волны от реперных антенн 4, вызванный этим вращением, может выйти за диапазон ±180o, что приведет к катастрофическим последствиям.Expression / 13 / shows that the hardware error of the reconstruction of the beam of the beam in Kd x times less than the error of the phase meter. However, the linear dimensions of the receiving antenna system cannot be made arbitrarily large, because with a destabilizing rotation, the incursion of the phase of the electromagnetic wave from the reference antennas 4 caused by this rotation can go beyond the range of ± 180 o , which will lead to catastrophic consequences.
Целесообразный выбор минимального радиуса окружности, на которой расположены реперные антенны 4, определяется тем, что фазовый набег от реперных антенн не должен быть меньше 180o при изменении ориентации ИСЗ в пределах гироскопической погрешности ±θr. То есть
Подставляя /14/ в /12/, найдем
Выражение /15/ дает максимальную оценку погрешности стабилизации луча ДН в зависимости от ошибки измерения фазы фазометром. Ее можно уменьшить, увеличивая фазовый радиус окружности расположения приемных антенн 4. Но даже эта максимальная оценка не накладывает жестких условий на точность измерения фазы фазометром 10. Так, если положить, что погрешность фазометра составляет 2o (δθ≢2o), то выражение /15/ показывает, что связанная с этим погрешность стабилизации направления луча ДН ретранслятора δθ на два порядка меньше гироскопической погрешности θr, а значит ею можно пренебречь по сравнению с методической погрешностью.A reasonable choice of the minimum radius of the circle on which the reference antennas 4 are located is determined by the fact that the phase incursion from the reference antennas should not be less than 180 o when the satellite orientation changes within the gyroscopic error ± θ r . I.e
Substituting / 14 / in / 12 /, we find
Expression / 15 / gives the maximum estimate of the error of stabilization of the beam of the beam depending on the error of phase measurement by a phase meter. It can be reduced by increasing the phase radius of the circumference of the location of the receiving antennas 4. But even this maximum estimate does not impose stringent conditions on the accuracy of the phase measurement by the phase meter 10. So, if we assume that the error of the phase meter is 2 o (δθ≢2 o ), then the expression / 15 / shows that the associated error in stabilizing the direction of the beam of the DN of the transponder δθ is two orders of magnitude smaller than the gyroscopic error θ r , which means that it can be neglected in comparison with the methodological error.
Быстродействие системы стабилизации в системе спутниковой системы связи, описанной в прототипе, в целом определяется временем отклика измерительной системы наземных станций и временем приема и выдачи команды управления на борт ИСЗ по командной радиолинии. Быстродействие предлагаемой системы стабилизации будет определяться временем отклика измерительной системы, расположенной на борту ИСЗ. The speed of the stabilization system in the satellite communication system described in the prototype is generally determined by the response time of the measuring system of ground stations and the time of receipt and issuance of a control command on board the satellite via a command radio link. The speed of the proposed stabilization system will be determined by the response time of the measuring system located on board the satellite.
Таким образом, предлагаемая система спутниковой связи обладает следующими преимуществами:
- не задействуются командные радиолинии;
- более высокое быстродействие системы, что следует из предыдущих выводов, а значит улучшается ограничение, накладываемое на величину дестабилизирующего момента вращения;
- низкая стоимость наземной передающей станции позволяет располагать ее в каждой зоне обслуживания, тем самым сводя к минимуму погрешность стабилизации направления луча на зону обслуживания;
- уменьшение потребления энергоресурсов борта ИСЗ, т.к. система дополнительной стабилизации работает на прием, а не на излучение больших мощностей сигналов;
- нет перерыва в работе системы стабилизации при прохождении спутником диска Солнца;
- автономность системы. Из внешних систем требуется только передающая наземная станция, которая фактически является маяком.Thus, the proposed satellite communications system has the following advantages:
- command radio links are not involved;
- higher system performance, which follows from previous conclusions, which means that the restriction imposed on the value of the destabilizing torque is improved;
- the low cost of the ground-based transmitting station allows it to be located in each service area, thereby minimizing the error in stabilizing the beam direction to the service area;
- a decrease in the consumption of energy resources onboard the satellite, since the additional stabilization system works on reception, and not on the emission of large signal powers;
- there is no interruption in the stabilization system when the satellite passes through the solar disk;
- autonomy of the system. Of external systems, only a transmitting ground station is required, which is actually a beacon.
Источники информации:
1. H 01 Q 1/18, заявка ЕПВ N 0209216, 1987 г.Sources of information:
1. H 01
2. H 01 Q 21/34, заявка Франции N 2577074, 1987 г. 2. H 01 Q 21/34, French application N 2577074, 1987
3. H 01 Q 3/00, патент США N 4630058, 1986 г. 3. H 01 Q 3/00, US patent N 4630058, 1986
Claims (1)
где θr погрешность гироскопической стабилизации,
а (n - 1) антенны расположены по этой окружности с интервалом 1/4 ее длины, n входных усилителей СВЧ, n преобразователей частоты, гетеродина, коммутатора с (n - 1) входами и одним выходом, фазометра, при этом выход каждой из приемных антенн через соответствующий усилитель СВЧ соединен с входом соответствующего преобразователя частоты, а выход гетеродина соединен с гетеродинными входами преобразователей частоты, выходы (n - 1) преобразователей частоты соединены с соответствующими (n - 1) входами коммутатора, выход которого соединен с измерительным входом фазометра, опорный вход которого соединен с выходом преобразователя частоты, находящегося в опорном канале, а выход фазометра и управляющий вход коммутатора соединен с БЦВМ, предназначенной для подключения на измерительный вход фазометра сигналов (n - 1) приемных антенн, измерения фаз этих сигналов посредством фазометра и подстройки плоскости фазового фронта сигналов наземной передающей антенны на основании этих измерений.Satellite communication system, consisting of an onboard part, including an onboard digital computer (BCM) and transceiver antennas of a repeater located on a gyro-stabilized platform, and a terrestrial part, consisting of a microwave transmitter with a transmitting antenna connected to it, emitting a signal at a frequency corresponding to the wavelength λ, characterized in that on the gyrostabilized platform of the repeater installed system of additional stabilization of the radiation pattern of the repeater, consisting of n receiving x antennas, where n = 3.5, one of which, being a reference, is located in the center of a circle with a radius
where θ r the error of gyroscopic stabilization,
and (n - 1) antennas are located along this circle with an interval of 1/4 of its length, n microwave input amplifiers, n frequency converters, local oscillator, a switch with (n - 1) inputs and one output, a phase meter, while the output of each of the receiving antennas through an appropriate microwave amplifier is connected to the input of the corresponding frequency converter, and the local oscillator output is connected to the heterodyne inputs of the frequency converters, the outputs (n - 1) of the frequency converters are connected to the corresponding (n - 1) inputs of the switch, the output of which is connected to the measuring input a phase meter house, the reference input of which is connected to the output of the frequency converter located in the reference channel, and the phase meter output and the control input of the switch are connected to the digital computer, designed to connect the receiving antennas to the measurement input of the phase meter of the signal, measure the phases of these signals by means of the phase meter and adjusting the plane of the phase front of the signals of the ground transmitting antenna based on these measurements.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94006987A RU2124270C1 (en) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | System for satellite communication |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94006987A RU2124270C1 (en) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | System for satellite communication |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94006987A RU94006987A (en) | 1996-04-10 |
RU2124270C1 true RU2124270C1 (en) | 1998-12-27 |
Family
ID=20152996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94006987A RU2124270C1 (en) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | System for satellite communication |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2124270C1 (en) |
-
1994
- 1994-02-25 RU RU94006987A patent/RU2124270C1/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94006987A (en) | 1996-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4599619A (en) | Satellite dual antenna pointing system | |
US4509052A (en) | RF Interferometer/Doppler target location system | |
US5072228A (en) | Phased array antenna with temperature compensating capability | |
CA1314609C (en) | Distributed-array radar system comprising an array of interconnected elementary satellites | |
US5587714A (en) | Spacecraft antenna pointing error correction | |
US5880693A (en) | Method and apparatus for the wireless exchange of information between stations | |
US6825806B2 (en) | Satellite methods and structures for improved antenna pointing and wide field-of-view attitude acquisition | |
US4768034A (en) | Radar system for multiple object tracking and discrimination | |
US4355313A (en) | Satellite antenna orientation control method and sensor configuration applying said method | |
US4057803A (en) | Adaptive direction of arrival antennae system | |
US4157544A (en) | Hybrid terminal assist landing | |
RU2354590C2 (en) | Method of controlling orientation of geostationary spacecraft equipped with beacon | |
US7633432B2 (en) | Method and apparatus for precision antenna boresight error estimates | |
US5771019A (en) | Method and system for determining the location of a sense antenna associated with a phased array communication system | |
US6216983B1 (en) | Ephemeris/attitude reference determination using communications links | |
Murasaki et al. | Equivalent edge currents by the modified edge representation: Physical optics components | |
RU2124270C1 (en) | System for satellite communication | |
US11901630B1 (en) | Confocal phased array fed reflector antenna beam stabilization | |
Linnes et al. | Ground antenna for space communication system | |
JPS6352802B2 (en) | ||
US20240103169A1 (en) | Leo satellite, leo satellite system, and control method | |
Romaniello | Advancing technology in electronic surveying | |
KR20180062920A (en) | Satellite collocation orbit controlling method and apparatus | |
Dickinson et al. | A phase-control approach for a large-element coherent microwave power uplink system | |
Anegawa et al. | Tracking laser radar for rendezvous docking-A conceptual design |