Насколько отличается связь между пассивным и активным ADCS?

Насколько отличается связь с наземными станциями между пассивной и активной ADCS? Кроме того, есть ли какие-либо данные или понимание вероятности контакта наземной станции с пассивным?

Ответы (1)

Это в значительной степени зависит от требований миссии, хотя это также должно определять, нужен ли вам активный или пассивный ADCS.

Ключевым элементом оборудования, который будет определяться активным/пассивным выбором управления ориентацией, является антенна. Не вдаваясь в подробности ни теории антенн, ни распределения частот, можно с уверенностью сказать следующее;

  1. Если у вас нет управления ориентацией, вам почти наверняка нужна изотропная антенна (усиление = 1).
  2. Если у вас есть идеальный АЦП и измерение положения, вам нужна антенна с очень малой шириной луча (высокий коэффициент усиления)

Есть исключения из этих правил. Например, у вас может быть небольшое требование к передаче данных, и вы могли бы предположительно повторно передавать все данные до тех пор, пока наземная станция не отправит сигнал «сообщение получено» - это позволит использовать не АЦП, а неизотропную антенну.

Если ваш спутник достаточно велик, чтобы его можно было отслеживать, или он может самостоятельно определять свое местоположение (и передавать его по нисходящей линии связи), то вы можете вполне разумно иметь дело с изотропной антенной на спутнике и антенной с высоким коэффициентом усиления (например, Yaggi) на наземной станции. Имея примерно 1 нисходящую линию связи в день и ширину луча приемной антенны 30%, вы сможете восстанавливать связь каждый день (исходя из положения и скорости спутника во время текущей нисходящей линии связи, вы можете разумно оценить его будущее положение через 25 часов, предполагая, что он высота перигея выше ~300 км).

Что касается возможностей нисходящей линии связи наземных станций, то их довольно легко предсказать. Если у вас изотропная антенна, то доступное время связи — это всего лишь часть геометрии. Если у вас есть направленная антенна на спутнике, тогда это становится вопросом геометрии, статистики (вероятность правильного положения и положения спутников во время пролета) и астродинамики (как ADCS влияет на изменения вашего положения).

Если вас интересует конкретный спутник, разместите его в вопросе/комментариях, и я стряхну пыль со старого кода, чтобы более подробно остановиться на особенностях эстакад для вашей широты/долготы.

Как выглядит настоящая «изотропная антенна» на спутнике? Можете ли вы дать ссылку на существующий реальный пример? Кроме того, направленная антенна может иметь усиление 1, а гипотетический изотропный излучатель может иметь усиление 0,1, поэтому «(усиление = 1)» здесь не очень полезно.
Если «изотропная антенна» является всенаправленной антенной, вы можете увидеть ее изображения на очень большом спутнике в этом ответе: space.stackexchange.com/questions/18529/…