Подсистема связи космического аппарата.
Подсистема связи, иначе именуемая командно-траекторно-телеметрической подсистемой, является интерфейсом между космическим аппаратом и Землей, или между данным космическим аппаратом и другими космическими аппаратами. В штатном режиме функционирования подсистема обеспечивает одновременный прием и передачу радиосигналов на разных частотах.
Функции подсистемы связи включают также прием команд от подсистемы управления и обработки данных и выдача в указанную подсистему телеметрической информации о состоянии и функционировании подсистемы связи. Если антенна подсистемы требует управления положением своего радиолуча в пространстве, то в функции подсистемы связи входит также наведение антенны. При этом наведение антенны методом автосопровождения требует наличия в составе подсистемы связи соответствующего оборудования. Это оборудование формирует сигнал рассогласования (погрешности наведения) и выдает его в подсистему наведения и навигации, благодаря чему мы можем осуществлять наведение бортовых антенн космического аппарата. Для формирования сигнала рассогласования чаще всего используются моноимпульсные системы и системы с коническим сканированием.
Моноимпульсные системы используют моноимпульсный облучатель, который формирует разностную диаграмму направленности, имеющую минимумы по осям как азимутальной, так и угломестной плоскости. Системы с коническим сканированием обеспечивают вращение приемного радиолуча с небольшим углом между осью вращения и осью луча. Нарастание и спад амплитуды принимаемого радиосигнала на каждом обороте радиолуча определяют погрешность наведения антенны. Сравнивая положение облучателя антенны с положением, в котором принимаемый радиосигнал имеет максимальную амплитуду, мы можем сформировать сигнал рассогласования, по которому система наведения обеспечит перенацеливание антенны. Системы программного наведения антенн могут использоваться в тех случаях, когда мы знаем положение бортовой антенны космического аппарата, подлежащей наведению, и направление в пространстве на ту систему (наземную или космическую), с которой космический аппарат должен войти в связь.
Подсистема связи может также обеспечивать формирование последовательностей команд, передачу квитанций на принятые команды и исполнение автономных (без привлечения средств подсистемы управления и обработки данных) команд, таких как перевод себя в режим аварийного функционирования или подключение малонаправленной антенны к активному радиоприемнику. Для некоторых сценариев парирования отказов подсистема связи может также выполнять процедуры.
Функции подсистемы связи
Ниже приведен перечень функций бортовой подсистемы связи, соединяющей космический аппарат с Землей или с другими космическими аппаратами. Термин «бортовая» в данном случае отражает то обстоятельство, что подсистема связи обеспечивает прием сигналов с Земли или с других космических аппаратов и передачу сигналов на Землю или на другие космические аппараты.
· Слежение за несущей частотой o Двухсторонняя когерентная связь (несущие частоты сигналов на линиях «вниз» и «вверх» имеют постоянное и вполне определенное отношение)
o Двухсторонняя некогерентная связь
o Односторонняя связь
o Прием и дешифровка команд управления
· Обнаружение и слежение за несущей частотой сигнала на линии «вверх»
o Демодуляция несущей и поднесущей частот
o Получение тактовой o синхронизации и выделение битов данных
o Разрешение фазовой неопределенности при ее наличии
o Передача командно-программной информации, синхронизирующих импульсов и сигнала индикатора захвата в подсистему управления и обработки данных космического аппарата
· Модуляция и передача телеметрической информации
o Прием потока телеметрической информации от подсистемы управления и обработки данных или от подсистемы хранения данных
o Модуляция поднесущей и несущей частот радиосигнала на линии «вниз» служебной или целевой телеметрической информацией
o Передача полученного сигнала на Землю или на спутник-ретранслятор
· Измерение дальности
o Обнаружение и ретрансляция дальномерных псевдослучайных последовательностей или тональных сигналов
o Ретрансляция фазы принятого сигнала когерентным или некогерентным методом