航天遥感中的几大关键系统

航天遥感中的几大关键系统

2015-02-03 作者: giser 浏览: 2472 次

摘要: 通信系统 卫星和地球之间需要进行频繁的通信,这种通信既包括卫星对地球站的数据传输,也包括地球站对卫星的跟踪、测控,二者在空间通信系统中的安排或结构配置称为通信系统结构,这种结构就是在卫星和地球站之间传输信息的通信链路系统。 通信系统结构是卫星和地球站之间通过通...

通信系统

卫星和地球之间需要进行频繁的通信,这种通信既包括卫星对地球站的数据传输,也包括地球站对卫星的跟踪、测控,二者在空间通信系统中的安排或结构配置称为通信系统结构,这种结构就是在卫星和地球站之间传输信息的通信链路系统。 通信系统结构是卫星和地球站之间通过通信链路互相联络的网络。地球站一词是地面、地面终端和地球终端的统称,包括陆地移动终端、机载和船载终端等。所有地球站和终端都涉及到相同的设备,即与卫星进行通信所要求的天线、发射机、接收机以及控制设备等。通信链路使卫星具有在其各组成部分之间实现跟踪、遥测、遥控和业务数据传输转发的功能。

地面系统

地面系统用于支持空间系统(航天器及其有效载荷),并向用户转发星上仪器产生的飞行任务数据以及由航天器接收的飞行任务数据。 为了支持航天器及其有效载荷,地面系统必须指挥并控制它们,检视其工作状态,跟踪它们以便确定轨道位置,并根据姿态敏感器信息确定航天器姿态。地面系统通过向航天器发送指令来控制航天器及其有效载荷。除了被动回波跟踪技术(如雷达或激光反射器)以外,地面系统使用航天器内务管理遥测数据和飞行任务数据来执行这些功能。例如,地面系统可以用星载雷达高度计获得的仪器数据修正有关航天器轨道的信息。

地面站从航天器及其仪器获取飞行任务数据,然后将数据传送给用户。地面系统可提供用户所需的任何遥测和跟踪信息。大部分空间飞行任务允许用户不断提出变化的要求,这些要求会改变地面系统的数据中继和控制功能。 地面系统尽力设法为航天器提供利用率高的、高保真的访问通路,同时保存对数据用户和地面控制器透明。但在某些情况下(例如考虑成本的因素),也许会允许飞行任务数据某种程度的失真。甚至丢失部分数据,同时也允许航天器与数据用户之间存在时间延迟。对于实时数据传输,这些延迟可在亚秒级到秒级之间变化;对记录数据,时延可从日到周之间变化。

空间推进系统与发射系统

各类航天器都要依靠空间推进系统将其送入空间轨道或其他空间位置,它包括将航天器从地球送入空间轨道的运载器和在宇宙空间运输航天器的轨道转移飞行器。从最广泛的意义上讲,空间推进系统能完成三项任务:使运载工具及其有效载荷从发射平台起飞并将有效载荷送入近地轨道空间;将在近地轨道上的有效载荷送到较高的地球轨道或行星际交汇轨道;提供姿态控制和轨道修正的推力。

运载器包括运载火箭、航天飞机和空天飞机三大类,目前大量使用的是运载火箭。轨道转移飞行器承担将航天器由低轨道转移到高轨道的运输任务,轨道转移飞行器常常安置在运载火箭最上面,称为上面极或变轨极。一旦运载工具将有效载荷送到近地轨道后,就用上面极发动机将有效载荷送入工作轨道。它有时除完成变轨任务外,还在进入低轨的过程中起推动作用。有的轨道转移推进系统安置在卫星上,例如同步通信卫星的远地点发动机,它可推动卫星由转移轨道进入准同步轨道。

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