CC BY
27Системы управления, космическая навигация и связь
В качестве тестового входного сигнала использована линейно растущая угловая скорость в интервале времени, соответствующем повороту гироскопа на угол 10о. К тестовому сигналу добавлена вибрационная подставка с частотой и амплитудой колебаний угловой скорости 400 Гц и 83 °/с, соответственно. Угловые перемещения гироскопа выделены путем цифровой фильтрации временного ряда для угловых перемещений кольцевого лазера, пропорциональных разности двух последовательных значений фазы Саньяка.
В случае реального гироскопа для выделения информации об угловом движении может быть использован алгоритм цифровой обработки [2], включающий следующие стадии:
- синхронная регистрация первичных квадратурных сигналов, пропорциональных cosy и siny;
- определение параметров сигналов методом наименьших квадратов;
- восстановление временного ряда для разности фаз встречных волн у, генерируемых кольцевым лазером.
Запаздывание реакции приводит к систематической погрешности у зарегистрированных угловых перемещений, которая зависит от величины углового ускорения (рис. 2). Полученные зависимости приводят к выводу о необходимости применения фильтров с шириной полосы подавления не более 5 Гц. Такой результат накладывает ограничения на полосу частот, занимаемую ошумленной подставкой.
Библиографические ссылки
1. Aronovitz F. Fundamentals of the ring laser gyro // Optical Gyros and their Application. RTO-AG-339. 1999. P. 31-34.
2. Цифровая обработка сигналов кольцевого ла-зерного гироскопа / С. Ю. Алексеев, В. Ю. Мишин, А. В. Молчанов и др. // Решетневские чтения : материалы XV Междунар. науч. конф. (10-12 нояб. 2011, г. Красноярск): в 2 ч. ; под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2011. Ч. 1. С.154-155
V. Yu. Mishin, A. E. Serebryakov, M. V. Chirkin Ryazan State Radio Engineering University, Russia, Ryazan
A. V. Molchanov
Moscow Institute of Electromechanics and Automatics, Russia, Moscow
MECHNICAL DITHER DIGITAL FILTERING IN OUTPUT SIGNAL OF LASER GYRO
Laser gyro systematic error in the case of mechanical dither elimination by means of output signal filtering is investigated. Performance of digital band-stop filter as the error source in angular displacement measurements is analyzed. The type and parameters of the filter are chosen to provide the effective dither stripping.
© Мишин В. Ю., Серебряков А. Е., Чиркин М. В., Молчанов А. В., 2012
УДК 629.7
С. О. Паздерин, П. В. Семкин, Н. А. Гравчикова
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
АНАЛИЗ И ВЫБОР РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФИДЕРНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИ ПЕРСПЕКТИВНОГО КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА «ГОНЕЦ-М1»
Проводится анализ и выбор радиотехнических характеристик фидерных стволов перспективного космического аппарата (КА) «Гонец-М1».
Многофункциональная система персональной подвижной спутниковой связи «Гонец-Д1М» (МСПСС «Гонец-1М») - российская система спутниковой связи и передачи данных, функционирующая на базе низкоорбитальных космических аппаратов.
В соответствии с тактико-техническим заданием на систему между КА «Гонец-М 1» и земной станцией (ЗС) должна быть организована фидерная линия связи со скоростью передачи информации не менее 1024 кбит/с.
В соответствии с Регламентом радиосвязи для организации фидерных каналов связи с низкоорбиталь-
ными космическими аппаратами выделены следующие диапазоны частот:
- линия КА-ЗС: 6700-7025 МГц;
- линия ЗС-КА: 5150-5250 МГц.
В соответствии с пп. 21-16 Регламентом плотность потока мощности (ППМ) у поверхности Земли ограничена (табл. 1).
Тогда рассчитаем максимально возможную ЭИИМ, которая будет соответствовать требованиям [1] по ограничению плотности потока мощности.
Решетневскце чтения
Таблица 1
Ограничения плотности потока мощности у поверхности Земли в диапазоне частот 6700-7075 МГц
Полоса частот Предел при угле прихода (5) относительно горизонтальной плоскости дБ(Вт/м2) Эталонная ширина полосы частот
0°-5° 5°-25° 25°-90°
6700-6825 МГц -137 -137 + 0,5(5-5) -127 1 МГц
6825-7075 МГц -154 -154 + 0,5(5-5) -144 4 кГц
Таблица 2
Результаты расчета ЭИИМ для разных углов места
Угол места, град Отклонение от угла надир, град Наклонная дальность, км Нормы ППМ, дБВт/м2 в 4 кГц ЭИИМ, дБВт
0 54,04 4622 -154,0 15,0
1 54,03 4512 -154,0 14,8
2 53,99 4405 -154,0 14,6
3 53,93 4301 -154,0 14,4
4 53,85 4199 -154,0 14,2
5 53,74 4100 -154,0 13,9
7 53,46 3910 -153,0 14,5
24 47,68 2708 -144,5 19,8
30 44,51 2428 -144,0 19,4
40 38,32 2080 -144,0 18,1
50 31,35 1841 -144,0 17,0
60 23,87 1680 -144,0 16,2
70 16,07 1577 -144,0 15,6
80 8,08 1519 -144,0 15,3
90 0,00 1500 -144,0 15,2
ППМ у поверхности Земли вычисляется по выражению [2]
П0 = ЭИИМ - Ь - 10-^(4лйР) -- 10-1о^ + 10-1ояДР, дБ (Вт/м2), (1)
где ЭИИМ - эквивалентная изотропно-излучаемая мощность, дБВт; Ьпер - потери в передающем тракте (1дБ); ё - расстояние от КА до Земли (4622 км при угле прихода 0°); Я - канальная скорость передачи информации (1176 кбит/с с учетом кодирования); ДР - эталонная ширина полосы, Гц. Тогда допустимая ЭИИМ будет равна
ЭИИМ = 10-^(4лё2) + 10-1^ - Ь +
По - 10-1я(ДР), дБ(Вт/м2). (2)
Результаты расчета ЭИИМ для разных углов места КА приведены в табл. 2.
Таким образом, для выполнения норм Регламента радиосвязи ЭИИМ фидерных стволов КА «Гонец-М1» не должна превышать 13,9 дБВт.
Ввиду того, что ЭИИМ складывается главном образом из КУ бортовой антенны и мощности излучения передатчика, то заданную ЭИИМ можно достичь 2 способами:
1) использовать узконаправленную антенну с высоким КУ порядка 10-12 дБ и маломощный передатчик;
2) использовать широконаправленную антенну с КУ порядка 3,5 дБ и передатчик мощностью 10 Вт.
Учитывая опыт других низкоорбитальных систем персональной спутниковой связи (прежде всего системы 01оЪаМаг), более предпочтительным выглядит 2 вариант.
Библиографическая ссылка
1. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение : пер. с англ. 2-е изд., испр. М. : Вильямс, 2003.
S. O. Pazderin, P. V. Syomkin, N. A. Gravchikova JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
ANALYSIS AND SELECTION OF RADIO ENGENIRING CHARACTERISTICS TO PERSPECTIVE SC "GONEC-M1" FEEDER TRANSMISSION LINES
The perspective SC "GONEC-M1" feeder transmission lines radio engineering characteristics analysis and selection are carried out.
© Паздерин С. О., Семкин П. В., Гравчикова Н. А., 2012
