RU2793898C1 - Relay satellite - Google Patents
Relay satellite Download PDFInfo
- Publication number
- RU2793898C1 RU2793898C1 RU2022127471A RU2022127471A RU2793898C1 RU 2793898 C1 RU2793898 C1 RU 2793898C1 RU 2022127471 A RU2022127471 A RU 2022127471A RU 2022127471 A RU2022127471 A RU 2022127471A RU 2793898 C1 RU2793898 C1 RU 2793898C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- inputs
- outputs
- switching
- input
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к ретрансляции информации, в частности к спутниковым ретрансляторам.The invention relates to the relaying of information, in particular to satellite relays.
Известен бортовой комплекс спутника-ретранслятора «Аксай» [см. патент РФ №2097926, Н04В 7/185, приоритет от 19.04.94, бюлл. №33 от 27.11.97], предназначенный для функционирования в многоспутниковой системе связи, в которой соседние спутники могут обмениваться абонентской и служебной информацией, включающий последовательно соединенные блок из к приемных антенн, блок приемников, блок передатчиков и блок из к передающих антенн, коммутационный блок, навигационный блок, блок выделения служебных сигналов, блок формирования служебных сигналов и формирователь сигналов блокировки, причем коммутационный блок включен между выходами блока передатчиков, блок выделения служебных сигналов включен между выходами блока приемников и первыми входами блока формирования служебных сигналов, навигационный блок, блок выделения служебных сигналов, блок формирования служебных сигналов и формирователь сигналов блокировки соединены последовательно и выходы последнего из них подключены к третьим входам коммутационного блока, вторые входы которого подключены к выходам навигационного блока, а выходы блока формирования служебных сигналов подключены к вторым входам блока передатчиков. Known on-board complex satellite relay "Aksai" [see. patent of the Russian Federation No. 2097926,
Недостатком данного устройства является ограниченность применения, связанная с тем, что абонентский обмен данными через такой ретранслятор производится пакетами фиксированной длины, так как в коммутационном элементе коммутатора данного ретранслятора используется одновибратор, настроенный на фиксированную длительность строба.The disadvantage of this device is the limited application due to the fact that subscriber data exchange through such a repeater is carried out in packets of a fixed length, since the switching element of the switch of this repeater uses a single vibrator configured for a fixed strobe duration.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту спутника-ретранслятора - прототипом, является спутник-ретранслятор [см. патент РФ №2673060, Н04В 7/185, приоритет от 20.11.17, зарегистрирован в госреестре изобретений РФ 22.11.18], предназначенный для функционирования в многоспутниковой системе связи, в которой соседние спутники могут обмениваться абонентской и служебной информацией, включающий коммутационный блок, блок приемных абонентских радиоантенн и блок абонентских радиоприемников, блок приемных оптических межспутниковых антенн и блок оптических межспутниковых приемников, последовательно соединенные солнечный датчик и блок ориентации, навигационный блок, блок формирования служебных сообщений и формирователь сигналов блокировки, последовательно соединенные блок выделения служебных сигналов, блок выделения сигналов пеленга, блок анализаторов сигнала пеленга и блок управления и селекции модуляторов, блок межспутниковых оптических передатчиков, блок абонентских радиопередатчиков, блоки передающих межспутниковых оптических антенн и абонентских радиоантеннThe closest in technical essence and the achieved positive effect of the relay satellite - the prototype is the relay satellite [see. patent of the Russian Federation No. 2673060,
Недостатком данного устройства является ограниченность применения, связанная с тем, что коммутационные элементы коммутатора построены по схеме трехпозиционной логики, что затрудняет наладку коммутатора и устранение его неисправностей.The disadvantage of this device is the limited application due to the fact that the switching elements of the switch are built according to the three-position logic, which makes it difficult to set up the switch and troubleshoot it.
Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение применения.The technical result of the claimed invention is the extension of the application.
Технический результат достигается тем, что в спутнике-ретрансляторе, включающем последовательно соединенные блок приемных абонентских антенн, блок абонентских приемников, коммутационный блок, блок абонентских передатчиков и блок передающих абонентских антенн, последовательно соединенные блок приемных межспутниковых антенн, блок межспутниковых приемников, блок выделения служебных сигналов, блок выделения сигнала пеленга, блок анализаторов сигнала пеленга, блок управления и селекции модуляторов, блок формирования служебных сообщений, и формирователь сигналов блокировки, последовательно соединенные солнечный датчик и блок ориентации, к вторым входам последнего и блока управления и селекции модуляторов подключен навигационный блок, в отличие от известного, в спутник-ретранслятор введен блок мультиплексоров коммутатора, подключенный последовательно коммутационному блоку, к первым, вторым и третьим входам которого подключены выходы блока межспутниковых приемников, блока абонентских приемников и блока формирования служебных сообщений, коммутационный блок выполнен в виде ряда каскадов коммутационных элементов, выходы последнего каскада подключены к первым входам блока мультиплексоров, к вторым входам последнего через шифратор подключены выходы навигационного блока и формирователя сигналов блокировки, коммутационные элементы коммутационного блока с двумя независимыми входами и двумя выходами, при каждом входе последовательно соединенные первый элемент И, два полосовых фильтра, подключенные к разноименным входам триггера и второй и третий элементы И, первые входы которых подключены к разноименным выходам триггера, вторые входы подключены к соответствующему входу коммутационного элемента, а выходы объединены с выходами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены к другому входу коммутационного элемента через пятый элемент И, вторые входы первого и пятого элементов И подключены к соответствующему независимому входу коммутационного элемента через формирователь строба, последний содержит подключенные к его входу две пары последовательно соединенных регистра и компаратора, к вторым входам которых подключены выходы запоминающих устройств, выходы компараторов подключены к разноименным входам триггера, и разноименным входам генератора с синхронизацией пуска и останова, к управляющему входу которого подключен блок фазированной автоподстройки частоты, а выход подключен к входам синхронизации регистров каждой группы, корпус спутника-ретранслятора выполнен в форме однополостного гиперболоида, а передающие антенны размещены на противоположных концах стрингеров, соединяющих противоположные стороны корпуса, аналогично размещены приемные антенны.The technical result is achieved by the fact that in the repeater satellite, which includes a series-connected block of receiving subscriber antennas, a block of subscriber receivers, a switching block, a block of subscriber transmitters and a block of transmitting subscriber antennas, a block of receiving inter-satellite antennas, a block of inter-satellite receivers, a block for separating service signals are connected in series , a bearing signal extraction unit, a bearing signal analyzer unit, a control and selection unit for modulators, a unit for generating service messages, and a blocking signal generator, a sun sensor and an orientation unit connected in series, a navigation unit is connected to the second inputs of the latter and a control unit and selection of modulators, in In contrast to the well-known, a multiplexer block of the switch is introduced into the repeater satellite, connected in series to the switching block, to the first, second and third inputs of which the outputs of the block of inter-satellite receivers, the block of subscriber receivers and the block for generating service messages are connected, the switching block is made in the form of a number of cascades of switching elements , the outputs of the last stage are connected to the first inputs of the multiplexer block, the outputs of the navigation block and the blocking signal generator are connected to the second inputs of the latter through the encoder, the switching elements of the switching block with two independent inputs and two outputs, with each input connected in series the first AND element, two bandpass filters connected to opposite trigger inputs and the second and third AND elements, the first inputs of which are connected to different trigger outputs, the second inputs are connected to the corresponding input of the switching element, and the outputs are combined with the outputs of the third and fourth AND elements, the second inputs of which are connected to another input of the switching element element through the fifth element AND, the second inputs of the first and fifth elements AND are connected to the corresponding independent input of the switching element through the strobe shaper, the latter contains two pairs of serially connected register and comparator connected to its input, the second inputs of which are connected to the outputs of storage devices, the outputs of the comparators are connected to different inputs of the trigger, and different inputs of the generator with synchronization of start and stop, to the control input of which a phased-locked-locked loop unit is connected, and the output is connected to the synchronization inputs of the registers of each group, the body of the repeater satellite is made in the form of a single-cavity hyperboloid, and the transmitting antennas are placed on receiving antennas are similarly placed at opposite ends of the stringers connecting opposite sides of the body.
Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где:The essence of the invention is illustrated by graphic materials, where:
на фиг. 1 приведена функциональная схема спутника-ретранслятора;in fig. 1 shows a functional diagram of a relay satellite;
на фиг. 2 приведен формат абонентского сообщения;in fig. 2 shows the format of the subscriber message;
на фиг. 3 приведен формат служебного сообщения;in fig. 3 shows the format of the service message;
на фиг. 4 приведен вид (схематически) конструктивного исполнения корпуса спутника-ретранслятора;in fig. 4 shows a view (schematically) of the design of the body of the repeater satellite;
на фиг. 5 приведен вид спутников на орбитах;in fig. 5 shows the view of satellites in orbits;
на фиг. 6 приведен вид гексагональной схемы трактов связи CP 25 с СР-соседями 26;in fig. 6 is a hexagonal view of the communication paths of
на фиг. 7 приведена иллюстрация взаимодействия спутника-ретранслятора с другими спутниками-ретрансляторами при отказе трактов связи с ними;in fig. 7 shows an illustration of the interaction of a relay satellite with other relay satellites in case of failure of communication paths with them;
на фиг. 8 приведена иллюстрация взаимодействия спутника-ретранслятора с другими спутниками-ретрансляторами при пересечении плоскостей их орбит;in fig. 8 is an illustration of the interaction of a relay satellite with other relay satellites when crossing the planes of their orbits;
на фиг. 9 приведена иллюстрация работы коммутационного блока с битами заголовка сообщения;in fig. 9 is an illustration of the operation of the switching unit with message header bits;
на фиг. 10 приведена функциональная схема коммутационного блока;in fig. 10 shows a functional diagram of the switching unit;
на фиг. 11 приведена функциональная схема коммутационного элемента (КЭ);in fig. 11 shows a functional diagram of a switching element (CE);
на фиг. 12 приведена функциональная схема построения формирователя строба;in fig. 12 shows a functional diagram for constructing a strobe shaper;
на фиг. 13 приведена схема взаимодействия коммутационного блока, блока мультиплексоров и шифратора;in fig. 13 shows the interaction diagram of the switching unit, the multiplexer unit and the encoder;
на фиг. 14 приведена схема разделения поверхности Земли навигационным блоком 20 на зоны работы навигационного блока;in fig. 14 shows a diagram of the division of the Earth's surface by the
на фиг. 15 приведена функциональная схема блока формирования служебных сообщений;in fig. 15 shows a functional diagram of the block for generating service messages;
на фиг. 16 приведена функциональная схема блока управления и селекции модуляторов;in fig. 16 shows a functional diagram of the control unit and selection of modulators;
на фиг. 17 приведена функциональная схема блока определения взаимных угловых скоростей спутников (БОВУС-С);in fig. 17 shows a functional diagram of the block for determining the mutual angular velocities of satellites (BOVUS-S);
на фиг. 18 приведена функциональная схема блока формирования управляющего сигнала;in fig. 18 shows a functional diagram of the control signal generation unit;
в таблице 1 приведено соответствие кодов заголовка абонентского сообщения направлениям трактов связи;Table 1 shows the correspondence between the header codes of a subscriber message and the directions of communication paths;
в таблице 2 приведено соответствие выходного кода навигационного блока индексу зоны, над которой находится спутник-ретранслятор;Table 2 shows the correspondence of the output code of the navigation block to the index of the zone over which the repeater satellite is located;
в таблице 3 приведено соответствие кодов, формируемых формирователем сигналов блокировки отказам трактов спутника-ретранслятора, направленных на соседние спутники-ретрансляторы.Table 3 shows the correspondence between the codes generated by the blocking signal generator and the failures of the relay satellite paths directed to neighboring relay satellites.
Обозначения на фигурах:Designations on the figures:
На фиг. 1In FIG. 1
1 - блок приемных абонентских антенн;1 - block of receiving subscriber antennas;
2 - блок абонентских приемников;2 - block of subscriber receivers;
3 - коммутационный блок;3 - switching block;
4 - блок мультиплексоров;4 - block of multiplexers;
5 - блок абонентских передатчиков;5 - block of subscriber transmitters;
6 - блок передающих абонентских антенн;6 - block of transmitting subscriber antennas;
7 - блок межспутниковых передатчиков;7 - block of inter-satellite transmitters;
8 - блок модуляторов;8 - block of modulators;
9 - блок передающих межспутниковых антенн;9 - block of transmitting inter-satellite antennas;
10 - блок приемных межспутниковых антенн;10 - block of receiving inter-satellite antennas;
11 - блок межспутниковых приемников;11 - block of inter-satellite receivers;
12 - блок выделения служебных сигналов;12 - block selection of service signals;
блок формирования служебных сообщений;unit for generating service messages;
13 - блок выделения сигнала пеленга;13 - block for extracting the bearing signal;
формирователь сигналов блокировки;blocking signal generator;
14 - блок анализаторов сигнала пеленга;14 - block of bearing signal analyzers;
15 - блок управления и селекции модуляторов;15 - block of control and selection of modulators;
16 - блок определения взаимных угловых скоростей спутников (БОВУС-С);16 - block for determining the mutual angular velocities of the satellites (BOVUS-S);
17 - регистр угловой скорости (регистр УС)17 - register of angular velocity (register US)
18 - блок ориентации;18 - orientation block;
19 - солнечный датчик;19 - solar sensor;
20 - навигационный блок;20 - navigation block;
21 - блок формирования служебных сообщений;21 - unit for generating service messages;
22 - формирователь сигналов блокировки;22 - blocking signal generator;
23 - шифратор;23 - encoder;
На фиг. 2In FIG. 2
ГФ - головной флаг;GF - head flag;
ФГ - флаг группы;FG - group flag;
ФС - флаг сегмента;FS - segment flag;
ЗФ - заключительный флаг;ZF - final flag;
Xi, Yi, Ni - географические координаты и персональный номер абонента-получателя;X i , Y i , N i - geographic coordinates and personal number of the recipient subscriber;
Xi, Yi - географические координаты спутника - ретранслятора, отправившего данное служебное сообщение;X i , Y i - geographical coordinates of the satellite - the repeater that sent this service message;
НОГКСР - код порядкового номера спутника - ретранслятора, отправившего данное служебное сообщение;NOGKSR - code of the serial number of the satellite - the repeater that sent this service message;
КОН - концевик служебного сообщения.KOH - service message trailer.
На фиг. 3In FIG. 3
ГФ - головной флаг;GF - head flag;
ФГ - флаг группы;FG - group flag;
ФС - флаг сегмента;FS - segment flag;
ЗФ - заключительный флаг;ZF - final flag;
XR, YR, NR - географические координаты и персональный номер абонента-получателя;X R , Y R , N R - geographic coordinates and personal number of the recipient subscriber;
Xi, Yi - географические координаты спутника - ретранслятора, отправившего данное служебное сообщение;X i , Y i - geographical coordinates of the satellite - the repeater that sent this service message;
НОГКСР - код порядкового номера спутника - ретранслятора, отправившего данное служебное сообщение;NOGKSR - code of the serial number of the satellite - the repeater that sent this service message;
КОН - концевик служебного сообщенияKOH - service message trailer
На фиг. 4In FIG. 4
11 - антенна блока приемных абонентских антенн;1 1 - antenna block receiving subscriber antennas;
61 - антенна блока передающих абонентских антенн;6 1 - antenna block transmitting subscriber antennas;
91 - антенна блока передающих межспутниковых антенн;9 1 - antenna block transmitting inter-satellite antennas;
101 - антенна блока приемных межспутниковых антенн;10 1 - antenna block receiving inter-satellite antennas;
19 - солнечный датчик;19 - solar sensor;
24 - стрингер корпуса CP;24 - stringer body CP;
NW - антенна, обслуживающая тракт, направленный на северо-запад;NW - antenna serving the path directed to the northwest;
N - антенна, обслуживающая тракт, направленный на север;N - antenna serving the path directed to the north;
NE - антенна, обслуживающая тракт, направленный на северо-восток;NE - antenna serving the path directed to the northeast;
SE - антенна, обслуживающая тракт, направленный на юго-восток;SE - antenna serving the path directed to the southeast;
S - антенна, обслуживающая тракт, направленный на юг;S - antenna serving the path directed to the south;
SW - антенна, обслуживающая тракт, направленный на юго-восток;SW - antenna serving the path directed to the southeast;
U - антенна, обслуживающая тракт, направленный в зенит;U - antenna serving the path directed to the zenith;
D - антенна, обслуживающая тракт, направленный в надир.D - antenna serving the path directed to the nadir.
На фиг. 5In FIG. 5
25 - CP;25-CP;
26 - СР-сосед;26 - SR neighbor;
27 - орбиты CP 25 и CP - соседей 25;27 - orbits of
28 - оптические тракты (лучи) CP - СР-сосед.28 - optical paths (beams) CP - CP neighbor.
На фиг. 6In FIG. 6
25 - CP;25-CP;
26 - СР-сосед;26 - SR neighbor;
NW - тракт, антенна которого направлена на северо-запад;NW - path, the antenna of which is directed to the northwest;
N - тракт, антенна которого направлена на север;N - path, the antenna of which is directed to the north;
NE - тракт, антенна которого направлена на северо-восток;NE - path, the antenna of which is directed to the northeast;
SE - тракт, антенна которого направлена на юго-восток;SE - path, the antenna of which is directed to the southeast;
S - тракт, антенна которого направлена на юг;S - path, the antenna of which is directed to the south;
SW - тракт, антенна которого направлена на юго-восток;SW - path, the antenna of which is directed to the southeast;
Не показаны тракты U - антенна которого направлена в зенит и D - антенна которого направлена в надир.Paths U are not shown - the antenna of which is directed to the zenith and D - the antenna of which is directed to the nadir.
На фиг. 7In FIG. 7
25 - CP;25-CP;
26 - СР-сосед;26 - SR neighbor;
X - отказавший тракт.X - failed path.
На фиг. 8In FIG. 8
91 - первая антенна блока 9, сопровождающая СР-соседа 25;9 1 - the first antenna of the
92 - вторая антенна блока 9, сопровождающая СР-соседа 25;9 2 - the second antenna of the
93 - третья антенна блока 9, сопровождающая СР-соседа 25;9 3 - the third antenna of the
19 - солнечный датчик;19 - solar sensor;
24 - CP;24-CP;
25 - СР-сосед;25 - SR neighbor;
26 - орбита СР-соседа 25;26 - orbit of the
29 - сектор сканирования антенны 9а;29 - scanning sector of the antenna 9a;
30 - сектор сканирования антенны 9б;30 - antenna scanning sector 9b;
31 - сектор сканирования антенны 9бв.31 - antenna scanning sector 9bv.
На фиг. 9In FIG. 9
3 - коммутационный блок;3 - switching block;
32 - коммутационный элемент.32 - switching element.
Коммутационные элементы 32 соединены коммутационном в блоке 3 последовательно в каскады коммутации.The switching
На фиг. 10In FIG. 10
32 - коммутационный элемент.32 - switching element.
Показана логика работы элемента 32. При поступлении головного бита 0 на вход, все биты, следующие за ним, коммутируются на одноименный выход, а при поступлении головного бита 1 - на противоположный выход. Головной бит на выход не передается.The operation logic of
На фиг. 11In FIG. eleven
32 - коммутационный элемент;32 - switching element;
33 - первый элемент И при первом входе;33 - the first element of AND at the first entry;
34 - формирователь строба при первом входе;34 - strobe shaper at the first input;
35 - полосовой фильтр на частоту f1 при первом входе;35 - bandpass filter for frequency f 1 at the first input;
36 - полосовой фильтр на частоту f2 при первом входе;36 - bandpass filter for frequency f 2 at the first input;
37 - триггер при первом входе;37 - trigger on first entry;
38 - второй элемент И при первом входе;38 - the second element And at the first input;
39 - третий элемент И при первом входе;39 - the third element AND at the first entry;
33а - первый элемент И при втором входе;33 a - the first element And at the second input;
342 - формирователь строба при втором входе;34 2 - strobe shaper at the second input;
352 - полосовой фильтр на частоту f1 при втором входе;35 2 - bandpass filter for frequency f 1 at the second input;
362 - полосовой фильтр на частоту f2 при втором входе;36 2 - bandpass filter for frequency f 2 at the second input;
372 - триггер при втором входе;37 2 - trigger at the second input;
382 - второй элемент И при втором входе;38 2 - the second element And at the second input;
392 - третий элемент И при втором входе.39 2 - the third element And at the second input.
На фиг. 12In FIG. 12
40 - регистр кода головного флага;40 - head flag code register;
41 - запоминающее устройство кода головного флага;41 - memory device head flag code;
42 - компаратор кода головного флага;42 - head flag code comparator;
43 - триггер;43 - trigger;
44 - генератор с синхронизацией пуска и останова;44 - generator with synchronization start and stop;
45 - схема фазовой автоматической подстройки частоты;45 is a phase-locked loop diagram;
46 - регистр кода концевика;46 - trailer code register;
47 - запоминающее устройство кода концевика;47 - storage device for the trailer code;
48 - компаратор кода концевика.48 - trailer code comparator.
На фиг. 13In FIG. 13
SF1 - шина коммутационного блока;SF1 - switching unit bus;
SF2 - шина шифратора;SF2 - encoder bus;
3 - коммутационный блок;3 - switching block;
23 - шифратор;23 - encoder;
4 - блок мультиплексоров;4 - block of multiplexers;
32 - коммутационный элемент;32 - switching element;
48 - мультиплексор.48 - multiplexer.
На фиг. 14In FIG. 14
8 - шифратор;8 - encoder;
15 - блок управления и селекции модуляторов;15 - block of control and selection of modulators;
16 - блок определения взаимных угловых скоростей спутников (БОВУС-С);16 - block for determining the mutual angular velocities of the satellites (BOVUS-S);
17 - регистр угловых скоростей (УС);17 - register of angular speeds (US);
18 - блок ориентации;18 - orientation block;
20 - навигационный блок;20 - navigation block;
21 - блок формирования служебных сообщений;21 - unit for generating service messages;
22 - формирователь сигналов блокировки;22 - blocking signal generator;
25 - спутник-ретранслятор (CP);25 - relay satellite (CP);
26 - СР-сосед;26 - SR neighbor;
49 - параллельно-последовательный регистр;49 - parallel-serial register;
50 - генератор тактовых импульсов;50 - clock generator;
51 - регистровый блок;51 - register block;
52 - 1-й блок памяти;52 - 1st memory block;
53 - 2-й блок памяти.53 - 2nd memory block.
На фиг. 16In FIG. 16
12 - блок выделения служебных сигналов12 - block selection of service signals
15 - блок управления и селекции модуляторов;15 - block of control and selection of modulators;
16 - блок определения взаимных угловых скоростей спутников (БОВУС-С);16 - block for determining the mutual angular velocities of the satellites (BOVUS-S);
17 - регистр угловых скоростей (УС);17 - register of angular speeds (US);
54 - блок формирования управляющего сигнала;54 - control signal generation unit;
55 - блок выделения кода поправки наведения;55 - block allocation of the correction code pointing;
56 - блок формирования кода поправки;56 - correction code generation unit;
57 - регистровый блок.57 - register block.
На фиг. 17In FIG. 17
16 - блок определения взаимных угловых скоростей спутников (БОВУС-С);16 - block for determining the mutual angular velocities of the satellites (BOVUS-S);
58 - блок местного тактирования;58 - block of local clocking;
59 - блок задержки;59 - block delay;
60 - регистровый блок;60 - register block;
61 - блок формирования разностного кода;61 - block generating a difference code;
62 - блок расчета знака угловой скорости;62 - block for calculating the sign of the angular velocity;
63 - блок расчета модуля угловой скорости.63 - block for calculating the module of angular velocity.
На фиг. 18In FIG. 18
16 - блок определения взаимных угловых скоростей спутников (БОВУС-С);16 - block for determining the mutual angular velocities of the satellites (BOVUS-S);
17 - регистр УС;17 - register US;
54 - блок формирования управляющего сигнала;54 - control signal generation unit;
55 - блок выделения кода поправки наведения;55 - block allocation of the correction code pointing;
56 - блок формирования кода поправки наведения;56 - block for generating the guidance correction code;
64 - регистр солнечного датчика (регистр СД);64 - solar sensor register (SD register);
65 - регистр сигнала пеленга (регистр СП);65 - bearing signal register (SP register);
66 - регистр кода поправки наведения (регистр КПН);66 - code register pointing correction (register CPN);
67 - формирователь управляющего кода.67 - control code generator.
В таблице 1 приведено соответствие кодов заголовка направлениям трактов связи. Показаны головные последовательности для коммутации входа коммутационного блока 3 (по вертикали) на его выход. Обозначения в таблице 1:Table 1 shows the correspondence of the header codes to the directions of the communication paths. Head sequences are shown for switching the input of the switching unit 3 (vertically) to its output. Designations in table 1:
NW - тракт, направленный на северо-запад;NW - tract directed to the northwest;
N - тракт, направленный на север;N - tract directed to the north;
NE - тракт, направленный на северо-восток;NE - tract directed to the northeast;
SE - тракт, направленный на юго-восток;SE - tract directed to the southeast;
S - тракт, направленный на юг;S - tract directed to the south;
SW - тракт, направленный на юго-восток;SW - tract directed to the southeast;
U - тракт, направленный в зенит;U - path directed to the zenith;
D - тракт, направленный в надир;D - path directed to nadir;
В таблице 2 приведено соответствие выходного кода навигационного блока индексу зоны, над которой находится CP 25;Table 2 shows the correspondence of the output code of the navigation unit to the index of the zone over which the
В таблице 3 приведено соответствие кодов, формируемых формирователем сигналов блокировки отказам трактов CP 25, направленных на CP - соседей 26. Обозначения в таблице 3:Table 3 shows the correspondence between the codes generated by the blocking signal generator and the failures of the
NW - тракт, направленный на северо-запад;NW - tract directed to the northwest;
N - тракт, направленный на север;N - tract directed to the north;
NE - тракт, направленный на северо-восток;NE - tract directed to the northeast;
SE - тракт, направленный на юго-восток;SE - tract directed to the southeast;
S - тракт, направленный на юг;S - tract directed to the south;
SW - тракт, направленный на юго-восток;SW - tract directed to the southeast;
U - тракт, направленный в зенит;U - path directed to the zenith;
D - тракт, направленный в надир;D - path directed to nadir;
«+» - запись отсутствует;"+" - the entry is missing;
«х» - тракт заблокирован."x" - the path is blocked.
Спутник - ретранслятор работает следующим образом.Satellite - repeater works as follows.
Спутник ретранслятор включает последовательно включенные (см. фиг. 1) блок приемных абонентских антенн (радиодиапазона) 1, блок абонентских приемников 2, коммутационный блок 3, блок мультиплексоров 4, блок абонентских передатчиков 5, блок передающих абонентских антенн (радиодиапазона) 6, также последовательно включенные блок приемных межспутниковых антенн 10 (оптического диапазона), блок межспутниковых приемников 11, через блоки 3 и 4 подключенные к последовательно включенным блоку межспутниковых передатчиков 7, блоку модуляторов 8 и блоку передающих межспутниковых антенн (оптического диапазона) 9, также блок выделения служебных сигналов 12, входы которого подключены к выходам блоков 2 и 11, а выход подключен первому входу блока управления и селекции модуляторов 15 и к входу блока выделения сигнала пеленга 13, последовательно соединенного с блоком анализаторов сигнала пеленга 14, блоком 15, блоком формирования служебных сообщений 21, формирователем сигналов блокировки 22, шифратором 23 и блоком 4, также навигационный блок 20 подключенный к первым входам шифратора 23 и к последовательно соединенным блокам 21, 15 и 8, также солнечный датчик, подключенный к блоку 15 и блоку ориентации 18, к вторым входам которого подключены выходы блока 20, кроме того, выходы блока 21 подключены к входам блоков 3 и входам последовательно соединенных блока БОВУС-С 16 и регистра УС 17, последний подключен к третьим входам блока 15, а вторые входы блока 16 подключены к выходам блока 14.The satellite repeater includes serially connected (see Fig. 1) a block of receiving subscriber antennas (radio band) 1, a block of subscriber receivers 2, a switching unit 3, a block of multiplexers 4, a block of subscriber transmitters 5, a block of transmitting subscriber antennas (radio band) 6, also in series included block of receiving inter-satellite antennas 10 (optical range), block of inter-satellite receivers 11, through blocks 3 and 4 connected to series-connected block of inter-satellite transmitters 7, block of modulators 8 and block of transmitting inter-satellite antennas (optical range) 9, also a block for separating service signals 12 , the inputs of which are connected to the outputs of blocks 2 and 11, and the output is connected to the first input of the control unit and selection of modulators 15 and to the input of the bearing signal extraction unit 13, connected in series with the bearing signal analyzer unit 14, block 15, service message generation unit 21, shaper blocking signals 22, encoder 23 and unit 4, also a navigation unit 20 connected to the first inputs of the encoder 23 and to units connected in series 21, 15 and 8, also a solar sensor connected to unit 15 and orientation unit 18, to the second inputs of which the outputs are connected block 20, in addition, the outputs of block 21 are connected to the inputs of blocks 3 and the inputs of the serially connected block BOVUS-S 16 and the register US 17, the latter is connected to the third inputs of block 15, and the second inputs of block 16 are connected to the outputs of block 14.
Приемная антенна блока 1 (см. фиг. 1), принимает абонентское сообщение (см. фиг. 2), сформированное абонентом-отправителем, в виде последовательного кода с группой кода заголовка от ГФ до NR, коды XR, YR соответствуют кодам таблицы 1, которое далее поступает на блок абонентских приемников 2 и далее через коммутационный блок 3 и блок мультиплексоров 4 отправляется, в соответствии с группой кодов заголовка, через соответствующий передатчик блока абонентских передатчиков 5 и соответствующую антенну блока передающих абонентских антенн 6 - абоненту-получателю в этой же зоне (номера зон спутника-ретранслятора 25 и получателя оба равны XR, YR), либо абоненту-получателю с номером зоны XR, YR, через соответствующий передатчик блока межспутниковых передатчиков 7, блок модуляторов 8 и соответствующую антенну блока передающих межспутниковых антенн 9 - CP - соседу 26.The receiving antenna of block 1 (see Fig. 1) receives a subscriber message (see Fig. 2) generated by the sending subscriber in the form of a serial code with a header code group from GF to N R , codes X R , Y R correspond to codes table 1, which is then fed to the block of
Группа кодов, которая использовалась при этом для коммутации с входа на выход блока 3, далее не передается.The group of codes that was used in this case for switching from the input to the output of
Аналогично, абонентское сообщение поступает через антенну блока приемных межспутниковых антенн 10 на блок межспутниковых приемников 11 и далее через коммутационный блок 3 и мультиплексор оказывается на выходе антенны блока 6 или 9 в соответствии с кодом заголовка, пройдя блоки 5 или 7 и 8.Similarly, the subscriber message arrives through the antenna of the block of receiving
Навигационный блок 20 и формирователь сигналов блокировки 22 через шифратор 23 управляют работой блока мультиплексоров 4, перенаправляя, при необходимости сообщение абонента-отправителя на работоспособного СР-соседа 26 с учетом местоположения CP 25 и работоспособности трактов связи на CP - соседей 26.The
Служебное сообщение (см. фиг. 3), сформированное в CP 25 находящемся над зоной с индексом X0, Y0, в блоке формирования служебных сообщений 21 из кода навигационного блока 20 и кода служебных сообщений, поступающих через блок управления и селекции модуляторов 15 от блока выделения служебных сигналов 12, отправляется в виде последовательного кода через коммутационный блок 3, блок мультиплексоров 4, соответствующий передатчик блока межспутниковых передатчиков 7, блок модуляторов 8 и соответствующую антенну блока передающих межспутниковых антенн 9 каждому CP-соседу 26.Service message (see Fig. 3), generated in the
От СР-соседа 26 над зоной Xi, Yi, служебное сообщение в виде последовательного кода (вместо Х0, Y0 содержит Xi, Yi) поступает в CP 25 на вход приемной антенны блока приемных межспутниковых антенн 10.From the
Антенны блока приемных межспутниковых антенн 10 включают сегменты фотодетекторов, позволяющие, в зависимости от степени засветки того или иного фотодетектора, определить пеленг на СР-соседа 25, после чего фотодетекторы формируют соответствующие сигналы пеленга, поступающие с выходов фотодетекторов на входы блока выделения служебных сигналов 12 вместе со служебными сообщениями от CP-соседей 26.The antennas of the block of receiving
Сигналы пеленга и служебные сообщения, далее, через блок межспутниковых приемников 11 поступают на блок выделения служебных сигналов 12, после чего данные из служебного сообщения поступают на блок управления и селекции модуляторов 15 в виде трех кодов:The bearing signals and service messages, then, through the block of
- в виде последовательного кода, из которого в блоке 15 выделяется код координат СР-соседа 26;- in the form of a serial code, from which in
- в виде первого параллельного кода, после обработки служебного сообщения в блоке выделения сигнала пеленга 13 и следом за этим в блоке анализаторов сигнала пеленга 14 для формирования в блоке 15 кода поправки наведения;- in the form of the first parallel code, after processing the service message in the bearing
- в виде второго параллельного кода после обработки служебного сообщения в блоке БОВУС-С 16 и следом за этим в регистре УС 17, для формирования кода в блоке управления и селекции модулятора 15.- in the form of a second parallel code after processing the service message in the BOVUS-
Блок управления и селекции модуляторов 15 из указанных выше трех кодов и сигнала солнечного датчика 19 формирует код управления блоком модуляторов 8, после чего блок 8 осуществляет выбор нужной передающей антенны блока 9 и задает положение ее луча.The block of control and selection of
Абонентское и служебное сообщения (см. фиг. 2 и фиг. 3) обрабатываются следующим образом.Subscriber and service messages (see Fig. 2 and Fig. 3) are processed as follows.
Абонентское сообщение (см. фиг. 2), адресованное получателю, обрабатывается следующим образом. Головной флаг ГФ обозначает для блоков выделения служебных сигналов 12 и коммутатора 3 начало пакета сообщения, Флаг группы ФГ для служебного и абонентского сообщения различаются, и блок 12 абонентское сообщение далее не обрабатывает. Далее в коммутационном блоке 3 абонентское сообщение проходит с абонентского входа, через ряд коммутационных элементов, в каждом из которых головной бит определяет выход, куда будет отправлено сообщение. При этом головной бит последовательности не регенерируется. Таким образом, на соответствующем выходе коммутационного блока сообщение появляется только сообщение с ЗФ, номером получателя сообщения NR и КОН. Это сообщение транслируется CP 25 в подспутниковую зону, где абонент распознает ЗФ и свой номер и принимает сообщение. Если требуется переадресовать сообщение по сети спутников через несколько CP 25, то в заголовке сообщения будет несколько групп кодов - от «ФГ» до «ФС перед ЗФ». Число таких групп соответствует числу ретрансляций по сети. То есть получатель получит только ЗФ, NR и сообщение с КОН.Subscriber message (see Fig. 2), addressed to the recipient, is processed as follows. The head flag GF designates the beginning of the message packet for the signaling blocks 12 and the
Служебное сообщение (см. фиг. 3) включает одну группу от ГФ до ФС после Yi, так как предназначено не для ретрансляции, а только для соседнего спутника. В сообщении содержится информация о текущей подспутниковой зоне Земли X0, Y0, над которой находится CP 25, информация о работоспособности CP 25 и СР-соседей 26 и код пеленга (поправки наведения луча) для СР-соседа 26.The service message (see Fig. 3) includes one group from the GF to the FS after Y i , since it is not intended for relaying, but only for a neighboring satellite. The message contains information about the current sub-satellite zone of the Earth X 0 , Y 0 , over which
Служебное сообщение в СР-соседе 26 не проходит на абонентский вход коммутатора 3, но проходит через блок 12, после чего обеспечивает в нем коррекцию работы блока мультиплексоров 4 и блока модуляторов 8. В свою очередь, в СР-соседе 26 формируется аналогичное сообщение для CP 25, для коррекции блоков 4 и 8 последнего.The service message in the
Корпус CP 25 (см. фиг. 4) служит для размещения в нем и на нем блоков от 1 до 23 и выполнен в форме однополостного гиперболоида, которая позволяет минимизировать затенение лучей антенн блоков 1, 5, 6 и 10. Эти антенны расположены на концах стрингеров 24 корпуса CP 25 для минимизации массы и габаритов антенно-фидерных и кабельных соединений и корпуса в целом. Антенны на стрингерах 24 размещены попарно - передающие с передающими, а приемные - с приемными, чтобы улучшить электромагнитную совместимость в ходе их работы.The
Антенны блоков 1, 5, 6 и 10 обозначены (см. фиг. 4), в соответствии с направлениями трактов, которые они реализуют на CP 25 для связи с абонентами U или D, или с СР-соседями 26 NW, N, NE, SE, S или SW.The antennas of
CP 25 взаимодействует с СР-соседями 26 и работает следующим образом.
Выведенный на орбиту, CP 25 по солнечному датчику 19 ориентируется блоком ориентации 18 (см. фиг. 5) на солнце, и продолжает полет на солнечной стороне Земли, продолжая ориентироваться на солнце. При переходе в тень, блок ориентации 18 отрабатывает положение спутника-ретранслятора по сигналам навигационного блока 20 до его возвращения на освещенную сторону Земли. При этом, зоны сканирования межспутниковых лучей 27 спутника 24 ориентированы на СР-соседей 26. СР-соседи 26 обмениваются с CP 25 служебными сообщениями с данными о пеленге от каждого СР-соседа 26 на CP 25 и осуществляют наведение своих оптических антенн в соответствии с этими данными.Launched into orbit,
Возможно размещение CP слоями, т.е. на разных высотах. На фиг. 5 показан один слой, состоящий из CP 25 и СР-соседей 26.It is possible to place CPs in layers, i.e. at different heights. In FIG. 5 shows one layer consisting of
СР-соседи 26 связаны с CP 25 оптическими приемо-передающими трактами по гексагональной схеме (см. фиг. 6). В плоскости орбиты CP 25 - к северу и югу, в соседних плоскостях к западу - SW и NW и к востоку SE и NE, что позволяет парировать отказы CP - соседей 25 за счет обхода отказавших трактов.The
CP 25 продолжает взаимодействовать СР-соседями 26 тех пор, пока не откажут все межспутниковые тракты (см. фиг. 7). Отказавшие тракты обозначены «X» и соответствуют ситуациям от «все тракты исправны» до «все тракты отказали». Если CP 25 отказал, его СР-соседи 26 могут обслужить его абонентов, если их зоны обслуживания перекрывают зону CP 25 (например, при двукратном перекрытии), а отказавший CP 25 при ретрансляции обойти. Аналогично осуществляется сценарий при отказе любого из CP - соседей 26.The
Если служебные сообщения перестают поступать по оптическому тракту (лучу) 28 от CP - соседа 26 (например, при выходе из строя), CP 25 в течение заданного временного интервала продолжает его поиск лучом 28, после чего считает данный спутник отказавшим, и блок 21 в составе CP 25 выдает соответствующий код на формирователь 22. При этом, CP 25 на прочих не отказавших СР-соседей 25 формирует блоком 21 и отправляет уведомление (служебное сообщение соответствующего содержания в поле «информация о работоспособности») о том, что направление на отказавший спутник 25 блокировано, для того, чтобы соседние спутники перестроили работу их блоков мультиплексоров 4.If service messages cease to arrive along the optical path (beam) 28 from the CP - neighbor 26 (for example, in case of failure),
CP 25 также обеспечивает непрерывность связи при пересечении его орбиты СР-соседями 26 (см. фиг. 8), при этом он работает следующим образом.The
CP 25, при приближении, а затем удалении СР-соседа 26, чтобы обеспечить непрерывность межспутниковой связи, осуществляет переключение антенн блока 9 или блока 10 (см. фиг. 4) от одной антенны блока 9 (блока 10) к другой антенне блока 9 (блока 10). При этом, сектор 33 антенны 91 перекрывается сектором 34 антенны 92, а последний - сектором 31 антенны 93. Возможны и другие варианты передачи связи от одной зоны сканирования к другой. Для СР-соседа 26 в таком случае обеспечивается непрерывность связи с CP 25 вне зависимости от значений скорости и знака изменения его угловой скорости по отношению к CP 25. Переключение работы с одной антенны блока 9 (блока 10) к другой осуществляется блоком 8 по управляющему параллельному коду от блока 15.
Коммутационный блок 3 работает следующим образом.
Коммутационный блок 3 включает ряд каскадов коммутационных элементов 32, соединенных последовательно, как в примере (см. фиг. 9) по принципу: первый каскад «через один элемент 32», второй каскад «от крайнего элемента 32 к центральному», третий каскад «с соседним элементом 32». Число элементов, каскадов и чередование приципов соединений может варьироваться, в зависимости от числа трактов (например, в гексагональной схеме их 8, в ортогональной 6)The
На каждом каскаде элемент 32 производит перенаправление последовательности на элемент 32 следующего каскада в соответствии со значением бита, ставшего головным, после того, как на предыдущий бит был удален на предыдущем каскаде.On each stage,
В примере (см. фиг. 9) показано, что из последовательности «10010» на выходе «N» коммутационного блока 3 оказался бит «1».The example (see Fig. 9) shows that from the sequence "10010" at the output "N" of the
Передний фронт головного бита группы кодов заголовка сообщения, поступает на один из двух входов коммутационного элемента 32 (см. фиг. 10) и переключает вход, на который он поступил, на один из двух выходов данного элемента 32 в зависимости от значения головного бита. Ввиду конечного времени срабатывания элемента 32, головной бит далее не передается, но передается оставшаяся последовательность сообщения. В примере на фиг. 10 показано, что при нулевом значении головного бита вход подключается к одноименному выходу, при единичном - к противоположному. Однако, возможен вариант исполнения с обратной логикой (при 0 - противоположный, при 1 - одноименный выход).The leading edge of the head bit of the message header code group enters one of the two inputs of the switching element 32 (see Fig. 10) and switches the input to which it arrived to one of the two outputs of this
Для примера (см. таблицу 1) приведено соответствие кодов заголовка, в соответствии с которой может осуществляться работа коммутационного блока 3. По вертикали указан вход, откуда поступает головная группа кода заголовка, по горизонтали - выход, куда поступает сообщение без этой группы.For example (see Table 1), there is a correspondence between the header codes, in accordance with which the operation of the
Коммутационный элемент 32 коммутирует сообщение с входа на заданный выход и работает следующим образом (см. фиг. 11).The switching
Сообщение поступает на первый вход элемента 32. Фронт головного бита (из головной группы кода заголовка) поступает на первый вход элемента «И» 33 и запускает формирователь строба 34, который распознает этот передний фронт и формирует строб, поступающий на второй вход первого элемента «И» 33. На первый вход элемента «И» 33 продолжает поступать головной бит (уже не фронт, а бит целиком) головной группы кодов заголовка сообщения, который, проходя один из полосовых фильтров 35 (если этот бит равен 0) или 36 (если этот бит равен 1) переводит триггер 37 в состояние S (если пройден фильтр 35) или в состояние R (если пройден фильтр 36). Далее, выходной потенциал выхода S или R триггера поступает на первый вход второго элемента «И» 38 или третьего элемента «И» 39 и сообщение отправляется на первый или второй выход коммутационного элемента 32, в соответствии с тем, какой из выходов триггера 37 задействован. Сообщение проходит на выход коммутационного элемента до тех пор, пока триггер 37 находится в состоянии S (или R) или пока первый элемент «И» 33 не закроется из-за завершения строба (который завершится, когда появится бит заключительной группы кодов сообщения). При этом, ввиду конечного времени срабатывания элемента «И» 33, полосовых фильтров 35 (или 36) и триггера 37, головной бит далее не передается.The message arrives at the first input of
При появлении заднего фронта бита из заключительной группы кодов сообщения, его (задний фронт) распознает формирователь строба 34 и завершает подачу строба на первый элемент «И» 33. Ретрансляция сообщения завершается.When the trailing edge of a bit from the final group of message codes appears, it (the trailing edge) is recognized by the
Вместо переднего и заднего фронта для распознавания могут использоваться также заданные битовые последовательности.Instead of rising and falling edges, predetermined bit sequences can also be used for recognition.
Аналогично происходит работа коммутационного элемента для случая, когда сообщение поступает на второй вход элемента 32. При этом задействуются элемент «И» 332, формирователь строба 342, полосовые фильтры 352 или 362, триггер 372 и элементы «И» - 382 или 392.Similarly, the operation of the switching element occurs for the case when the message arrives at the second input of the
Формирователь строба 34 (342) осуществляет распознавание переднего и заднего фронта головного и заключительного битов и работает следующим образом (см. фиг. 12).The strobe shaper 34 (34 2 ) performs recognition of the leading and trailing edges of the head and tail bits and operates as follows (see Fig. 12).
Сигналы в виде последовательного кода поступают на входы регистров 40 и 46 непрерывно и записываются в регистр 40 (регистр 46 заперт) с постоянным обновлением содержимого по принципу стека (первый вошел - первый вышел). Передний фронт головного бита группы кодов заголовка сообщения распознается компаратором 42 в результате сравнения содержимого регистра 40 и запоминающего устройства 41, после чего выходной сигнал компаратора 42 переводит триггер 43 в состояние S и на выходе формирователя строба 34 (342), появляется передний фронт строба и, далее - сам строб. Одновременно выходной сигнал компаратора 42 запускает генератор с синхронизацией пуска и останова 44, который запирает через инверсный вход синхронизации регистр 40, одновременно производя через инверсный вход его сброс, и отпирая и подавая синхронизирующий сигнал на синхронизирующий вход регистра 46, куда начинает записываться поступающая битовая последовательность сообщения. Блок фазированной автоматической подстройки частоты (ФАПЧ) 45 подстраивает частоту генератора 44 в соответствии с доплеровским сдвигом поступающей битовой последовательности.Signals in the form of a serial code are fed to the inputs of
Задний фронт заключительного бита сообщения распознается компаратором 48 в результате сравнения содержимого регистра 46 и памяти 47, после чего компаратор 48 выдает сигнал на перевод триггера 43 в состояние R, завершая при этом строб и запирая регистр 46, а также сбрасывая его, через соответствующие входы синхронизации и сброса, одновременно с этим отпирая регистр 40.The trailing edge of the final bit of the message is recognized by the
Блок мультиплексоров 4 работает следующим образом (см. фиг. 13).
Блок мультиплексоров 4 состоит из мультиплексоров 48. С одного из выходов коммутационного блока 3, сообщение в виде последовательного кода, по одному из выходов U…D группы SF1 поступает на одноименный вход группы SF1 каждого из мультиплексоров 48 блока 4. С выходов группы SF2 шифратора 23 управляющий параллельный код А0…Ak поступает на группу входов SF2 каждого из мультиплексоров 48 блока 4. В соответствии с управляющим кодом от шифратора 23, последовательный код поступает на выход YU, либо YD, YNW, YN, YNE, YSE, YS, YSW одного из мультиплексоров 48 блока 4.The block of
Блок мультиплексоров 4 коммутирует выход коммутационного блока 3 в связи со сменой зон CP Х0, Y0, СР-соседей Xi, Yi и отказами СР-соседей, поскольку управляющий код шифратора 23 формируется по параллельным кодам от навигационного блока 20 и формирователя сигналов блокировки 22.The
Последовательный код сообщения с соответствующего выхода YU, либо YD, YNW, YN, YNE, YSE, YS, YSW блока 4 поступает на вход передатчика блока абонентских передатчиков 5 и далее, через антенну блока 6 абонентских антенн - абоненту-получателю, либо, на вход передатчика блока 7 межспутниковых передатчиков и далее, через модулятор блока 8 и антенну блока 9 поступает направлении на соседний CP 26. На СР-соседе 26 указанные операции повторяются, и так до тех пор, пока сообщение не достигнет АП.The serial message code from the corresponding output Y U or Y D , Y NW , Y N , Y NE , Y SE , Y S , Y SW block 4 is fed to the transmitter input of the
Навигационный блок 20 работает следующим образом.The
CP 25 перемещается относительно поверхности Земли (см. фиг. 14) от одной зоны к другой (число зон соответствует числу CP 25 и 26 в спутниковой группировке, состоящей и этих CP 25 и 26), его навигационный блок 20 вычисляет координаты CP 25, формирует код, соответствующий индексу зоны (см. таблицу 2), которую обслуживает CP 25 и отправляет данный код на шифратор 23, на блок формирования служебных сообщений 12 и на блок ориентации 22. На фиг. 10а показан пример, когда наклонение орбит CP составляет 90 градусов, группировка CP состоит включает 98 CP, равномерно распределенных в 7 плоскостях орбит с высотой 650 км по 14 CP в плоскости по гексагональной схеме. Соответственно, в примере (см. фиг. 10а), зоны обслуживания индексированы от 101 до 114 … от 701 до 714 по номерам плоскостей (головная цифра от 1 до 7) и по номеру CP в плоскости (от 01 до 14). Если группировка CP 25 и 26 включает CP на орбитах различной высоты, то CP на более высокой орбите обслужит сразу несколько зон CP на более низких орбитах. Соответственно его навигационный блок 20 выдаст коды этих зон.
Формирователь сигналов блокировки 22 работает следующим образом.The
Формирователь сигналов блокировки 22 включает запоминающее устройство, на входы которого поступает и записывается в соответствующие области этого запоминающего устройства код о пустых или непустых областях от блока формирования служебных сообщений 21, после чего формирователь 22 формирует параллельный код (см. таблицу 3), соответствующий пустым и непустым областям его памяти, для управления работой шифратора 23. В приведенной таблице 3 показано, какой код соответствует пустым или непустым областям и какие тракты при этом блокирует формирователь сигналов блокировки 22 через шифратор 23.The blocking
Шифратор 23 по коду формирователя сигналов блокировки и по поступившему коду навигационного блока 20 выдает код управления (см. фиг. 13) на группу входов SF2 блока мультиплексоров 4 в соответствии отказами СР-соседей 26 и в соответствии с текущим положением CP 25.The
Код, выдаваемый формирователем 22 (см. таблицу 3) для управления шифратором 23 соответствует отсутствию записей в сегментах памяти формирователя 22, обозначенных для X0Y0…X6Y6 знаками «+». При этом блокируются передачи на тракты NW или N, NE, SE, S, SW соответственно (показаны знаками «х»), а сообщение перенаправляется на неотказавший тракт.The code issued by the shaper 22 (see table 3) to control the
Если CP 25 не может оправить сообщение по абонентскому тракту U или D, это может сделать CP - сосед 26, чья зона обслуживания перекрывает зону обслуживания СР.If the
Блок формирования служебных сообщений 21 работает следующим образом (см. фиг. 15).Block
В соответствующую группу регистров регистрового блока 51 через параллельно-последовательный регистр 49 по тактовым импульсам генератора тактовых импульсов 50 записываются данные от навигационного блока 20 о координатах CP 25, Также, по тактовым импульсам блока 50 данные о координатах СР-соседей 26 от блока управления и селекции модуляторов 15, через соответствующие области 2-го блока памяти 53, записываются в другие группы регистров регистрового блока 51. Совокупный код из регистрового блока 51 поступает в 1-й блок памяти 52, где по тактовым импульсам блока 50 формируется последовательный код служебного сообщения с координатами CP 25 для блока БОВУС-С 16 и регистра УС 17 и для передачи его через блок управления и селекции модуляторов 15 и далее, через коммутационный блок 3 на соседние CP 25, а также параллельный код, поступающий на входы формирователя 22, который, в свою очередь.In the corresponding group of registers of the
Последовательный код служебного сообщения с выхода блока 21 может поступать в коммутационный блок 3 либо на специально выделенный вход, либо, на один из входов, предназначенных для связи абонентами или с СР-соседями 25, например, на вход U или на вход N.The serial code of the service message from the output of
Блок управления и селекции модуляторов 15 работает следующим образом (см. фиг. 16).The control unit and selection of
Блок 15 задает код для выбора блоком 8 антенны из блока 9 и задания для нее угла наведения, либо режима поиска СР-соседа 25.
На первый вход блока формирования управляющего сигнала 54 поступает последовательный код поправки наведения, выделенный блоком выделения кода поправки наведения 55 из кода служебного сообщения, полученного от блока выделения служебных сигналов 12. На второй вход блока 54 поступает сигнал от солнечного датчика 19. На третьи входы блока 54 поступает параллельный код от анализатора сигнала пеленга 15, на четвертые входы которого поступает параллельный код от регистра УС 17.The first input of the block generating the
На выходе блока 54 формируются сигналы управления в виде параллельного кода, которые поступают на модулятор 8 и на блок формирования кода поправки наведения 56.At the output of
Коды на первом, втором и третьих входах блока 54 позволяют задать модулятору 8 направление луча 28 на СР-соседа 26. Код на четвертых входах блока 54 соответствует угловой скорости перемещения соседнего СР-соседа 26 относительно CP 25 и позволяет модулятору 8 выбрать антенну 91 или 92 или 93 блока 9 (или 10, если речь идет о приемных антеннах), которая обеспечит связь с CP - соседом 26 в районе пересечения орбит CP 25 и СР-соседа 26 (см. фиг. 8), а также задать первоначальное направление ее луча 28 перед тем, как эта антенна, например, в секторе 30, после сектора 29 продолжит сопровождение СР-соседа 26.The codes at the first, second and third inputs of
Блок формирования кода поправки наведения 56 на выходе формирует последовательный код (см. фиг. 16), который поступает на первый вход регистрового блока 57, на второй вход которого поступает последовательный код от блока выделения служебных сигналов 12.The pointing correction
Регистровый блок 57 из полученных кодов формирует и отправляет на блок формирования служебных сообщений 21 последовательный код координат СР-соседа 26.The
Блок определения взаимных угловых скоростей спутников (БОВУС-С) 16 работает следующим образом (см. фиг. 17).The block for determining the mutual angular velocities of the satellites (BOVUS-S) 16 operates as follows (see Fig. 17).
Блок 16 в CP 25 по параллельному коду от блока анализаторов сигнала пеленга 15 вычисляет угловую скорость взаимного перемещения CP 25 и СР-соседа 26, которая перед пересечением их орбит нарастает, а после - убывает. Блок 16 вычисляет также знак направления связи на СР-соседа 26, который изменяется после пересечения орбит CP 25 и СР-соседа 26. С этой целью, код от блока анализаторов сигнала пеленга 15 поступивший на вход блока задержки 59, с задержкой на заданное число тактов переписывается в регистровый блок 60. Тактирование осуществляется по сигналам от блока формирования служебных сообщений 12, которые распределяются по составным частям блока 16 блоком местного тактирования 58. Значения кода блока 15 и кода от блока 60 обрабатываются блоком формирования разностного кода 56, после чего результаты обработки поступают в блок расчета знака угловой скорости 62 и в блок расчета модуля угловой скорости 63. Сформированные ими коды знака и модуля угловой скорости с выходов блока 16 поступают на регистр УС 17 и далее - на соответствующие входы блока формирования управляющего сигнала 54.
Блок формирования управляющего сигнала 54 работает следующим образом (см. фиг. 18)The control
Сигнал от солнечного датчика 19 поступает на вход регистра солнечного датчика (СД) 64 и далее на первые входы формирователя управляющего кода 67. Коды знака и модуля угловой скорости от блока определения взаимных угловых скоростей спутников (БОВУС-С) 16 через регистр угловой скорости (УС) 17 поступают на вторые входы формирователя 67. Сигнал пеленга от блока анализаторов сигнала пеленга 15 поступает на вход регистра сигнала пеленга (СП) 65 и далее - на третьи входы формирователя 54. Последовательный код поправки наведения от блока управления и селекции модуляторов 15 поступает на регистр кода поправки наведения (КПН) 66 и далее - в виде параллельного кода - на четвертые входы формирователя 67. Из полученных параллельных кодов формирователь управляющего кода 67 формирует сигналы управления, которые далее отправляются на входы блока модуляторов 8 и блока формирования кода поправки наведения 56.The signal from the
ЛитератураLiterature
1. Патент РФ №№2097926, Н04В 7/185, приоритет от 19.04.94,1. Patent of the Russian Federation No. 2097926,
2. Патент РФ №2673460, Н04В 7/185, приоритет от 20.11.17.2. RF patent No. 2673460,
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2793898C1 true RU2793898C1 (en) | 2023-04-07 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2155447C1 (en) * | 1999-08-09 | 2000-08-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им.С.П.Королева" | Satellite system for data transmission between customer satellites and ground station |
EP2485328A1 (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-08 | Thales Alenia Space Italia S.p.A. Con Unico Socio | Antenna system for low-earth-orbit satellites |
RU2673060C1 (en) * | 2017-11-20 | 2018-11-22 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Satellite transmitter |
US20190181947A1 (en) * | 2017-12-11 | 2019-06-13 | Star Mesh LLC | Data transmission systems and methods using satellite-to-satellite radio links |
WO2020100715A1 (en) * | 2018-11-12 | 2020-05-22 | Hapsモバイル株式会社 | Antenna configuration and beam forming control of service link in haps |
CN112198646A (en) * | 2020-11-02 | 2021-01-08 | 重庆两江卫星移动通信有限公司 | Satellite-borne transmit-receive integrated Cassegrain optical antenna system and application thereof |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2155447C1 (en) * | 1999-08-09 | 2000-08-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им.С.П.Королева" | Satellite system for data transmission between customer satellites and ground station |
EP2485328A1 (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-08 | Thales Alenia Space Italia S.p.A. Con Unico Socio | Antenna system for low-earth-orbit satellites |
RU2673060C1 (en) * | 2017-11-20 | 2018-11-22 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Satellite transmitter |
US20190181947A1 (en) * | 2017-12-11 | 2019-06-13 | Star Mesh LLC | Data transmission systems and methods using satellite-to-satellite radio links |
WO2020100715A1 (en) * | 2018-11-12 | 2020-05-22 | Hapsモバイル株式会社 | Antenna configuration and beam forming control of service link in haps |
CN112198646A (en) * | 2020-11-02 | 2021-01-08 | 重庆两江卫星移动通信有限公司 | Satellite-borne transmit-receive integrated Cassegrain optical antenna system and application thereof |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
R.W. Kreutel et al.: "Antenna technology for frequency reuse satellite communications", Proceedings of the IEEE, Vol.65, Issue 3, 03.1977, DOI: 10.1109/PROC.1977.10489. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5363110A (en) | Positioning system utilizing artificial satellites and positioning method | |
US3497807A (en) | Multipurpose satellite system | |
JP7145155B2 (en) | A relay platform for communicating telemetry data from one or more mobile observation satellites to the ground | |
US4232197A (en) | Processor for a TDMA burst modem | |
US6285878B1 (en) | Broadband wireless communication systems provided by commercial airlines | |
CA1313560C (en) | Position determination and message transfer system employing satellites and stored terrain map | |
JPS61112439A (en) | Positioning and message transmission system through monitoring of state of link and utilization of satellite | |
US4827421A (en) | Telecommunications satellite system on quasi-stationary orbits | |
JPH01500691A (en) | vehicle locating system | |
US2748266A (en) | Radiant energy relay system | |
Wang et al. | Integrated wireless sensor systems via near-space and satellite platforms: A review | |
EP3864770B1 (en) | Satellite systems and methods for providing communications | |
CN111934748A (en) | Low-orbit satellite inter-satellite link autonomous link establishment method and system based on Beidou short message | |
CN110291727A (en) | Ultralow delay telecommunication system | |
KR100595346B1 (en) | System and method for user terminal clock error measurement and correction | |
RU2793898C1 (en) | Relay satellite | |
CN106253968A (en) | A kind of communication terminal for high dynamic carrier | |
US20080099625A1 (en) | First satellite sub-constellation and offset second satellite sub-constellation | |
RU2018855C1 (en) | Aircraft radio navigation system | |
RU2434332C1 (en) | Method of transmitting information in low-orbit satellite communication network with high-latitude orbits and several orbital planes | |
US20220173796A1 (en) | Systems and methods for creating radio routes and transmitting data via orbiting and non-orbiting nodes | |
CN102723981A (en) | Space Internet technology in-orbit verification system based on artificial satellite constellation | |
RU2783202C2 (en) | Repeater satellite | |
RU2673060C1 (en) | Satellite transmitter | |
WO2007058721A1 (en) | First satellite sub-constellation and offset second satellite sub-constellation |