Space Connectivity - Kontrollzentrum für Studentenmissionen

Im Jahr 2006 an der Moskauer Staatlichen Technischen Universität. N.E. Bauman, das Mission Control Center für kleine Raumfahrzeuge und das ERS (Earth Remote Sensing Data Reception Center) wurden gegründet. Dies ist ein einzigartiges Studenten-MCC, das Bauman-Studenten aus allen Fakultäten und Abteilungen offen steht. Von hier aus werden die Satelliten überwacht, die im September dieses Jahres von Studenten gestartet wurden .







Das Kundencenter ist mit 4 Antennen ausgestattet, von denen zwei den Empfang von Weltraumbildern ermöglichen, und die anderen beiden - Serviceinformationen von Satelliten und das Senden von Steuerbefehlen von den Arbeitsplätzen der Bediener an Bord. Die Studierenden führen das Management automatisiert durch. Bei Bedarf kann auch auf manuelle Steuerung umgeschaltet werden.







Student PCO arbeitet mit realen Aufgaben. Dazu gehören: Beobachtung der Erde vom Weltraum aus, Überwachung des Weltraums, Untersuchung des Weltraumwetters, Durchführung wissenschaftlicher und technologischer Experimente im Weltraum usw. Das Zentrum beherbergt auch den Informationsaustausch zwischen Erde, Satellit und Satellit und Erde.



Das Student MCC ist Teil des Youth Space Center (MSC) der Moskauer Staatlichen Technischen Universität, das sowohl für die Arbeit an speziellen Projekten als auch für den Bildungsprozess vorgesehen ist. Es beherbergt Laborarbeiten für Schüler aus Fachabteilungen sowie Klassen für Schüler im Rahmen des Programms "Schritt in die Zukunft".







Heute werden wir Ihnen mehr über das Zentrum und seine aktuellen Projekte erzählen.



Betrieb des Bauman MCC



Das MCC arbeitet auf der Grundlage des bodengestützten technischen Funkkomplexes DOKA-N für die Fernwartung des Raumfahrzeugs (NRTK). Es besteht aus Antennenspeisegeräten, einer Drehantriebseinheit, 2 IC-910-Transceivern und einem Personal Computer.



Funkkommunikationskanäle von kleinen Raumfahrzeugen (SSC) mit einem Bodenkontrollkomplex (GCC) sind in zwei Frequenzbereichen organisiert - 145 und 435 MHz, die durch internationale Vorschriften für die Amateurfunkkommunikation zugewiesen sind, und in jedem Bereich in zwei Richtungen: zum Senden und zum Empfangen.



Dies ermöglicht sowohl das Empfangen von Informationen von Satelliten als auch das Senden verschiedener Zielaufgaben an diese.







Das Empfangen und Senden von Geräten an Bord und auf der Erde erfolgt nach dem Transceiver-Schema - wenn der Betrieb des Funksenders den Betrieb des Funkempfängers des angegebenen Frequenzbereichs ausschließt.



Innerhalb jedes Bereichs kann die Kommunikation im Zwei-Wege-Simplex-Modus (Duplex mit Umschaltung) und bei Verwendung verschiedener Frequenzbänder im Vollduplex-Modus organisiert werden. Um die Kommunikation unter Berücksichtigung von Notfallsituationen zu organisieren, werden in jedem Bereich drei Frequenzen verwendet: Haupt-, Hilfs- und Backup-Frequenzen.



In jedem Frequenzbereich wird eine gemeinsame Antenne verwendet, die entweder zum Empfangen oder zum Senden dient. Das Umschalten des Antennenbetriebsmodus erfolgt in jedem Transceiver (145 und 435 MHz) mittels elektronischer Schlüssel.







Das mögliche durchschnittliche tägliche Informationsvolumen wird durch die Übertragungsrate des Raumfahrzeugs sowie die Anzahl und Geographie des Standorts der verwendeten Bodenempfangsstationen bestimmt und kann mehrere Gbit / s erreichen.



Wenn das Volumen erheblich erhöht werden muss, ist eine zusätzliche Ausrüstung des kleinen Raumfahrzeugs mit einer speziellen, hochinformativen Funkverbindung zum Löschen von Forschungsinformationen erforderlich, die in einheitliche Bodenempfangsstationen wie UniScan und POLUS integriert ist.



Nach dem Empfang von Daten durch die Empfangsstation werden die Informationen automatisch an den Empfänger gesendet, der sich im Kundencenter selbst befindet. Vom Empfänger wiederum werden die Informationen an die Computer des Zentrums übertragen, wonach die Daten von verschiedenen Programmen verarbeitet und erforderlichenfalls auf großen Bildschirmen angezeigt werden, um die erzielten Ergebnisse weiter zu diskutieren.







Bodenempfangsstationen. Sie sind Antennen



Bodenempfangsstationen werden direkt auf dem Dach des Gebäudes der Fakultät für Spezialtechnik installiert, dh Antennen, deren Möglichkeiten oben erwähnt wurden. Dank ihnen wird die Kommunikation mit Satelliten durchgeführt. Die Schüler können sie direkt vom Kundencenter aus beobachten und steuern, da auf dem Dach Kameras installiert sind, die Bilder in Echtzeit auf die Computerbildschirme des Zentrums übertragen.







Die auf dem Foto unten gezeigte "Wellenkanal" -Antenne arbeitet mit einer Frequenz von 135-435 MHz. Es dient zum Empfangen und Senden von Telemetrie. Das Signal wird von der Antenne "Antennen" empfangen, von denen jede dem Frequenzvielfachen der Wellenlänge entspricht, auf die es abgestimmt ist. Ihre Anzahl hängt von den Eigenschaften der Wellenreflexion ab, wodurch Sie das Signal letztendlich verstärken können.



Der Richtungswinkel einer solchen Antenne beträgt 30 Grad, wodurch Sie eine größere Ansicht für die Verbindung der Kommunikation mit Satelliten "erfassen" können. Der Gewinn solcher Antennen beträgt 10-15 dB.







Mit anderen Antennentypen können Sie mehr Informationen von Satelliten empfangen. Der Durchmesser der POLUS-Antenne beträgt 3,8 m und der der Uniscan-24-Antenne 2,4 m. Dank des speziellen Orbitron-Programms ist es möglich, beide Antennen zu steuern und Informationen über die Position verschiedener Satelliten in unterschiedlichen Intervallen zu erhalten.



Antennen dieses Typs arbeiten mit Frequenzen von 8 GHz. Dank der hohen Arbeitsfrequenz erhalten Sie Informationen mit höherer Geschwindigkeit.







Das Funktionsprinzip der Antenne besteht darin, dass alle einfallenden Wellen von der Parabelebene empfangen werden, wonach sie zu dem Brennpunkt reflektiert werden, an dem sich die Einspeisung befindet.



Der Richtungswinkel einer solchen Antenne beträgt 1,3 Grad, dh um Informationen von Satelliten mit einer solchen Antenne zu lesen, muss die Flugbahn, entlang der der Satellit fliegt, klar bekannt sein. Der Gewinn solcher Antennen beträgt 47 dB. Sie werden im Kundencenter zum Empfangen von Fernerkundungsinformationen verwendet.







Erdfernerkundung (ERS)



Um die Funktionalität des Kundencenters zu verbessern, wurde das auf Bodenstationen basierende ERS-Weltrauminformationsempfangszentrum (Earth Remote Sensing) eingerichtet.



Das ERS-Zentrum wurde gegründet, um vollständige wissenschaftliche Daten auf dem Gebiet der Untersuchung der Erde aus dem Weltraum mit fortschrittlichen Instrumenten und Methoden zu erhalten. Darüber hinaus werden die Schüler hier in den Fähigkeiten des operativen Empfangs von Satellitendaten und der Verarbeitung von Bildern der Erdoberfläche geschult, die von verschiedenen ERS-Raumfahrzeugen - Aqua, NOAA, Terra und anderen - erhalten wurden. In der Laborarbeit erhalten Studierende spezialisierter Abteilungen (CM1, CM2, CM3) unabhängig voneinander Informationen und verarbeiten diese für die weitere wissenschaftliche Forschung.







Auf dem Bildungsgelände des Fernerkundungszentrums finden thematische Kurse für Schüler spezialisierter Schulen statt: Vorlesungen zur Raumüberwachung, Meisterkurse und verschiedene Workshops. Schulkinder nehmen an einer Kommunikationssitzung mit Fernerkundungssatelliten der realen Erde teil, nehmen am Empfang von Weltraumbildern und deren vorläufiger Verarbeitung teil.



Während des gesamten Bestehens des ICC haben die Studenten drei Satelliten zur Lösung von Fernerkundungsproblemen entwickelt: Baumanets-1, Baumanets-2 und Baumanets-3.



Die Arbeit solcher Satelliten kann auch vom Studenten-MCC aus überwacht werden. Die Ausstattung des Zentrums ermöglicht es, ein bestimmtes Schwarzweißbild zu demonstrieren. Es sieht so aus, weil es eine große Menge redundanter Informationen übermittelt. Das Bild wird angezeigt und in Echtzeit aktualisiert. Auf dem Bildschirm werden ständig neue Informationen aus einem Scan der Erdoberfläche angezeigt.







Im nächsten Schritt wird das Bild analysiert. Nachdem der Computer Informationen zu den verschiedenen Komponenten erhalten hat, verarbeitet er die Daten und lässt nur die erforderlichen Filter und Einstellungen übrig. Als Ergebnis wird ein völlig anderes Farbbild erhalten, das spezifische Forschungsergebnisse und spezifische Merkmale zeigt. Dies kann sein: die Unterwasserwelt untersuchen, Daten über den Zustand des Waldes erhalten, Mineralien an der Oberfläche identifizieren. Das ERS-Zentrum ermöglicht es den Baumanern, echte Daten über die Erde aus dem Weltraum zu erhalten und aus realen Aufgaben zu lernen.







Eine dieser Aufgaben ist die Untersuchung der Eissituation: Abhängig vom Wetter auf der Nordseeroute greift das Eis auf unterschiedliche Weise, und es gibt einige Gebiete, deren Umgehung von verschiedenen Seiten (nach Norden oder Süden) rentabler ist. Mit der Fernerkundung können Sie die am besten geeignete Route für eine Karawane von Schiffen auswählen.







Kürzlich wurde die Fernerkundungstechnologie eingesetzt, um die Situation mit der ökologischen Situation in Kamtschatka zu lösen. Trotz der Bewölkung wurden Weltraumradarbilder zur weiteren Untersuchung erhalten. Sie werden als Karten der Verschmutzungsverteilung für ein bestimmtes Meeresgebiet verwendet, was Fachleuten bei ihrer Arbeit hilft.





Bild von der Website roscosmos.ru



Im nächsten Artikel werden wir Ihnen über die Bauman-Satelliten Yarilo-1 und Yarilo-2 berichten, die am 28. September vom Kosmodrom Plesetsk von der staatlichen Gesellschaft Roscosmos im Rahmen des UniverSat-Programms auf der Sojus erfolgreich ins All gestartet wurden. 2.1b "als vorbeifahrende Last. Bleiben Sie dran und verpassen Sie keine neuen interessanten Materialien!



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