Устойчивость к ошибкам передачи данных КА Юнона

Какие методы использовались космическим кораблем «Юнона» для успешной передачи пакетов данных обратно на Землю, когда он находится на полярной орбите вокруг Юпитера? Юпитер является сильным источником радиопомех, в то же время он, конечно, также находится на довольно большом расстоянии от Земли (в настоящее время примерно 5,135 а.е.).

   Юнона

    Художественная концепция Юноны на Юпитере (Источник: Wikimedia Commons )

Пожалуйста, опишите коммуникационную подсистему Юноны, ее предполагаемую эффективность и любые имеющиеся методы предотвращения возможных радиопомех, окклюзии прямой видимости, пересечения несущих волн с огромной магнитосферой Юпитера и других возможных причин потери передачи, независимо от источника. . Какие уровни избыточности данных будут использоваться (повторение пакетов, несколько несущих длин волн и т. д.), как будет кодироваться передача данных (используемые алгоритмы обнаружения и исправления ошибок), с какой скоростью и орбитальной позицией они будут передаваться, чтобы обеспечить успех этого критически важного компонента подсистемы?

Если возможно, сравните прогнозируемую частоту отказов при передаче данных для «Юноны» с наблюдаемой частотой отказов из предыдущих миссий на Юпитер, какие уроки мы извлекли к тому времени и научились строить вокруг них с «Юноной», сделав ее более устойчивой к ошибкам при передаче данных.

Ответы (1)

В этой статье подробно описывается телекоммуникационная система Juno.

Это стандартная система X-диапазона для дальнего космоса с 2,5-метровой антенной с высоким коэффициентом усиления, ламповым усилителем на бегущей волне мощностью 25 Вт и каскадными сверточными кодами и кодами коррекции ошибок Рида-Соломона или Турбо со скоростью 1/6. Он будет передавать 18 000 бит/с на 34-метровую антенну на Земле на максимальной дальности (6,459 а.е.) при 10 6 частота битовых ошибок.

Большая часть шума в передаче исходит от космической плазмы между Юпитером и Землей и земной атмосферой. Не с Юпитера. Юпитер шумит на частотах МГц, но не на частотах ГГц.

Что делается для обеспечения целостности данных, так это прямое исправление ошибок. Обычно используется турбокод , а скорость выбирается так, чтобы 10 6 частота ошибок по битам с запасом 3 дБ. Для данных, которые не доходят из-за непредвиденных помех, например, из-за шторма над Канберрой или чего-то подобного, эти данные могут быть повторно переданы на другом проходе.

Это просто стандартная процедура для любой прямой связи с Землей из дальнего космоса. Для Юпитера нет ничего особенного, как только вы подключите диапазон.

Единственный урок, который я знаю от Галилео, может заключаться в том, чтобы больше не использовать развертываемую антенну с высоким коэффициентом усиления .