Wie unterschiedlich ist die Kommunikation zwischen passivem und aktivem ADCS?

Wie unterschiedlich ist die Kommunikation zu Bodenstationen zwischen passiven und aktiven ADCS? Gibt es auch Daten oder Einblicke in die Wahrscheinlichkeit eines Kontakts der Bodenstation mit Passiv?

Antworten (1)

Dies hängt weitgehend von den Missionsanforderungen ab - obwohl dies auch bestimmen sollte, ob Sie aktives oder passives ADCS benötigen.

Das Schlüsselstück der Hardware, das durch die aktive/passive Wahl der Lageregelung definiert wird, ist die Antenne. Ohne zu sehr auf die Antennentheorie oder die Frequenzzuweisungen einzugehen, kann man mit Sicherheit Folgendes sagen:

  1. Wenn Sie keine Lageregelung haben, möchten Sie mit ziemlicher Sicherheit eine isotrope Antenne (Verstärkung = 1).
  2. Wenn Sie eine perfekte ADC- und Positionsmessung haben, möchten Sie eine Antenne mit sehr kleiner Strahlbreite (hohe Verstärkung).

Es gibt Ausnahmen von diesen Regeln. Beispielsweise haben Sie möglicherweise eine geringe Datenübertragungsanforderung und könnten möglicherweise alle Daten erneut übertragen, bis eine Bodenstation ein Signal "Nachricht empfangen" sendet. Dies würde keinen ADC, sondern eine nicht isotrope Antenne zulassen.

Wenn Ihr Satellit groß genug ist, um verfolgt zu werden, oder seinen Standort selbst bestimmen (und diesen downlinken) kann, können Sie ganz vernünftig mit einer isotropen Antenne am Satelliten und einer Antenne mit hoher Verstärkung (z. B. Yaggi) an der Bodenstation umgehen. Mit ungefähr 1 Downlink pro Tag und einer Strahlbreite von 30 % der Empfangsantenne sollten Sie in der Lage sein, die Verbindung jeden Tag wiederherzustellen (aus der Position und Geschwindigkeit des Satelliten während des aktuellen Downlink können Sie seine zukünftige Position vernünftigerweise auf 25 Stunden schätzen, vorausgesetzt, es ist Perigäumshöhe liegt über ~300 km).

Was die Downlink-Möglichkeiten von Bodenstationen betrifft, so ist dies ziemlich einfach vorherzusagen. Wenn Sie eine isotrope Antenne haben, ist die verfügbare Verbindungszeit nur ein bisschen Geometrie. Wenn Sie eine Richtantenne auf dem Satelliten haben, wird es zu einer Frage der Geometrie, der Statistik (Wahrscheinlichkeit, dass sowohl die Einstellung als auch die Position des Satelliten während eines Überflugs korrekt sind) und der Astrodynamik (wie Ihr ADCS Änderungen an Ihrer Einstellung bewirkt).

Wenn Sie an einem bestimmten Satelliten interessiert sind, posten Sie ihn in der Frage / den Kommentaren, und ich werde etwas alten Code entfernen, um näher auf die Besonderheiten von Überführungen für Ihre Lat / Long einzugehen.

Wie sieht eine tatsächliche "isotrope Antenne" auf einem Satelliten aus? Können Sie auf ein vorhandenes Beispiel aus der Praxis verlinken? Außerdem kann eine Richtantenne einen Gewinn von 1 haben, und ein hypothetischer isotroper Strahler kann einen Gewinn von 0,1 haben, daher ist "(Gewinn = 1)" hier nicht wirklich hilfreich.
Wenn eine "isotrope Antenne" eine Rundstrahlantenne ist, können Sie in dieser Antwort Bilder von einer auf einem wirklich großen Satelliten sehen: space.stackexchange.com/questions/18529/…