تم تجهيز مركز التحكم في المحرك بأربعة هوائيات ، اثنان منها يسمحان باستقبال الصور الفضائية ، والآخران - معلومات الخدمة من الأقمار الصناعية وإرسال أوامر التحكم من محطات عمل المشغل على متنها. ينفذ الطلاب الإدارة بطريقة آلية ؛ إذا لزم الأمر ، فمن الممكن أيضًا التبديل إلى التحكم اليدوي.
يعمل برنامج الطالب PCO مع مهام الحياة الواقعية. ومن بينها: مراقبة الأرض من الفضاء ، ورصد الفضاء الخارجي ، ودراسة طقس الفضاء ، وإجراء التجارب العلمية والتكنولوجية في الفضاء ، وما إلى ذلك. كما يستضيف المركز تبادل المعلومات بين الأرض والساتل والأقمار الصناعية.
الطالب MCC هو جزء من مركز فضاء الشباب (MSC) التابع لجامعة موسكو التقنية الحكومية ، والمخصص للعمل في مشاريع خاصة وللعملية التعليمية. يستضيف العمل المخبري للطلاب من الأقسام المتخصصة ، بالإضافة إلى فصول مع أطفال المدارس كجزء من برنامج "خطوة إلى المستقبل".
سنخبرك اليوم المزيد عن المركز ومشاريعه الحالية.
تشغيل Bauman MCC
يعمل مركز التحكم في المحركات على أساس المركب التقني الراديوي الأرضي DOKA-N للصيانة عن بعد للمركبة الفضائية (NRTK). وهو يتألف من أجهزة تغذية الهوائي ، ووحدة محرك دوارة ، وجهازي إرسال واستقبال IC-910 وكمبيوتر شخصي.
يتم تنظيم قنوات الاتصال الراديوي للمركبات الفضائية الصغيرة (SSC) مع مجمع التحكم الأرضي (GCC) في نطاقي تردد - 145 و 435 ميجاهرتز ، موزعة بواسطة اللوائح الدولية للاتصالات اللاسلكية للهواة ، وفي كل نطاق ، في اتجاهين: للإرسال والاستقبال.
يسمح هذا بتلقي المعلومات من الأقمار الصناعية ونقل المهام المستهدفة المختلفة إليهم.
معدات الاستقبال والإرسال الموجودة على متن الطائرة والأرض مبنية وفقًا لمخطط جهاز الإرسال والاستقبال - عندما يستبعد تشغيل جهاز الإرسال اللاسلكي تشغيل جهاز الاستقبال اللاسلكي في نطاق التردد هذا.
داخل كل نطاق ، يمكن تنظيم الاتصالات في وضع الإرسال البسيط ثنائي الاتجاه (مزدوج مع التبديل) ، وعند استخدام نطاقات تردد مختلفة في وضع الازدواج الكامل. لتنظيم الاتصال ، مع مراعاة حالات الطوارئ ، يتم استخدام ثلاثة ترددات في كل نطاق: رئيسي ، ومساعد ، واحتياطي.
في كل مدى تردد ، يتم استخدام هوائي واحد مشترك يعمل إما للاستقبال أو الإرسال. يتم تبديل وضع تشغيل الهوائي في كل جهاز إرسال واستقبال (145 و 435 ميجاهرتز) بواسطة مفاتيح إلكترونية.
يتم تحديد متوسط الحجم اليومي المحتمل للمعلومات من خلال معدل الإرسال من المركبة الفضائية ، فضلاً عن عدد وجغرافيا موقع محطات الاستقبال الأرضية المستخدمة ويمكن أن تصل إلى عدة جيجابت في الثانية.
إذا كان الحجم بحاجة إلى زيادة كبيرة ، فستكون هناك حاجة إلى معدات إضافية للمركبة الفضائية الصغيرة مع وصلة راديو متخصصة غنية بالمعلومات لإسقاط معلومات البحث ، المدمجة مع محطات الاستقبال الأرضية الموحدة مثل UniScan و POLUS.
بعد استلام البيانات من محطة الاستقبال ، يتم إرسال المعلومات تلقائيًا إلى جهاز الاستقبال الموجود في مركز التحكم في المحرك نفسه. من جهاز الاستقبال ، بدوره ، يتم نقل المعلومات إلى أجهزة الكمبيوتر الخاصة بالمركز ، وبعد ذلك تتم معالجة البيانات بواسطة برامج مختلفة ، وإذا لزم الأمر ، يتم عرضها على شاشات كبيرة لمزيد من المناقشة حول النتائج التي تم الحصول عليها.
محطات الاستقبال الأرضية. هم هوائيات
يتم تركيب محطات الاستقبال الأرضية مباشرة على سطح مبنى كلية الهندسة الخاصة ، بمعنى آخر ، الهوائيات التي تم ذكر إمكانياتها أعلاه. بفضلهم ، يتم التواصل مع الأقمار الصناعية. يمكن للطلاب مراقبتها والتحكم بها مباشرة من مركز عملائي ، لأن الكاميرات مثبتة على السطح ، والتي تنقل الصور في الوقت الحقيقي إلى شاشات الكمبيوتر الخاصة بالمركز.
هوائي "قناة الموجة" الموضح في الصورة أدناه يعمل بتردد 135-435 ميجاهرتز. إنه يعمل على استقبال وإرسال القياس عن بعد. يتم استقبال الإشارة بواسطة هوائي "هوائي" ، يتوافق كل منها مع مضاعف التردد لطول الموجة التي يتم ضبطها عليه. يعتمد عددهم على خصائص انعكاس الموجة ، مما يسمح لك في النهاية بتضخيم الإشارة.
تبلغ زاوية اتجاه هذا الهوائي 30 درجة ، مما يسمح لك "بالتقاط" رؤية أكبر لتوصيل الاتصالات بالأقمار الصناعية. كسب هذه الهوائيات هو 10-15 ديسيبل.
تسمح لك أنواع الهوائيات الأخرى بتلقي مزيد من المعلومات من الأقمار الصناعية. يبلغ قطر هوائي POLUS 3.8 متر ، وهوائي Uniscan - 24 هوائيًا - 2.4 متر.بفضل برنامج Orbitron الخاص ، يمكن التحكم في كلا الهوائيين والحصول على معلومات حول موقع الأقمار الصناعية المختلفة على فترات مختلفة.
تعمل الهوائيات من هذا النوع بترددات 8 جيجا هرتز. وتتيح لك معدلات تكرار العمل العالية تلقي المعلومات بسرعات أعلى.
مبدأ تشغيل الهوائي هو أن جميع الموجات الواردة يتم استقبالها بواسطة مستوى مكافئ ، وبعد ذلك تنعكس على النقطة المحورية حيث يوجد التغذية.
تبلغ زاوية الاتجاه لمثل هذا الهوائي 1.3 درجة ، أي لقراءة المعلومات من الأقمار الصناعية بمثل هذا الهوائي ، من الضروري معرفة المسار الذي يسير فيه القمر الصناعي بوضوح. كسب هذه الهوائيات هو 47 ديسيبل. يتم استخدامها في مركز التحكم في المحرك لتلقي معلومات الاستشعار عن بعد.
استشعار الأرض عن بعد (ERS)
لزيادة وظائف مركز التحكم في المحرك (MCC) ، قام بنشر مركز استقبال المعلومات الفضائية لاستشعار الأرض عن بعد (ERS) على أساس المحطات الأرضية.
تم إنشاء مركز ERS للحصول على بيانات علمية كاملة في مجال دراسة الأرض من الفضاء باستخدام أدوات وطرق متقدمة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تدريب الطلاب هنا على مهارات الاستقبال التشغيلي لبيانات الأقمار الصناعية ومعالجة صور سطح الأرض التي تم الحصول عليها من مختلف المركبات الفضائية ERS - أكوا ، نوا ، تيرا وغيرها. في العمل المخبري ، يتلقى طلاب الأقسام المتخصصة (CM1 ، CM2 ، CM3) المعلومات بشكل مستقل ومعالجتها لمزيد من البحث العلمي.
في الموقع التعليمي لمركز ERS ، تُعقد فصول دراسية مواضيعية لطلاب المدارس المتخصصة: محاضرات حول مراقبة الفضاء ، ودروس رئيسية وورش عمل مختلفة. يحضر تلاميذ المدارس جلسة اتصال مع أقمار صناعية حقيقية لاستشعار الأرض عن بعد ، ويشاركون في استقبال صور الأقمار الصناعية ومعالجتها الأولية.
خلال فترة وجود المحكمة الجنائية الدولية بالكامل ، صمم الطلاب 3 أقمار صناعية لحل مشاكل الاستشعار عن بعد: Baumanets-1 و Baumanets-2 و Baumanets-3.
يمكن أيضًا مراقبة عمل هذه الأقمار الصناعية من MCC للطالب. تسمح معدات المركز بإظهار صورة معينة بالأبيض والأسود. يبدو أن هذا يرجع إلى حقيقة أنه ينقل كمية كبيرة من المعلومات الزائدة عن الحاجة. تظهر الصورة ويتم تحديثها في الوقت الحقيقي. يتم عرض معلومات جديدة من مسح سطح الأرض باستمرار على الشاشة.
في الخطوة التالية ، يتم تحليل الصورة. بعد تلقي معلومات حول المكونات المختلفة ، يقوم الكمبيوتر بمعالجة البيانات ، تاركًا فقط المرشحات والإعدادات اللازمة. نتيجة لذلك ، يتم الحصول على صورة ملونة مختلفة تمامًا ، تعرض نتائج بحث محددة وميزات محددة. يمكن أن يكون هذا: دراسة العالم تحت الماء ، والحصول على بيانات عن حالة الغابة ، وتحديد المعادن الموجودة على السطح. أي أن مركز ERS يسمح لـ Baumans بتلقي بيانات حقيقية عن الأرض من الفضاء والتعلم من المهام الحقيقية.
تتمثل إحدى هذه المهام في التحقيق في حالة الجليد: اعتمادًا على الطقس على طريق بحر الشمال ، يتجمد الجليد بطرق مختلفة ، وهناك بعض المناطق التي يمكن تجاوزها من جوانب مختلفة (شمال أو جنوب) أكثر ربحية. يتيح لك الاستشعار عن بعد اختيار أنسب طريق لقافلة من السفن.
في الآونة الأخيرة ، تم استخدام تقنية الاستشعار عن بعد في عملية حل الوضع البيئي في كامتشاتكا. على الرغم من الضبابية ، تم الحصول على صور رادار فضائي لمزيد من الفحص. يتم استخدامها كخرائط لتوزيع التلوث لمنطقة بحرية معينة ، مما يساعد المتخصصين في عملهم.
صورة من موقع roscosmos.ru
في المقالة التالية ، سوف نخبرك عن أقمار Bauman Yarilo-1 و Yarilo-2 ، والتي تم إطلاقها بنجاح في الفضاء في 28 سبتمبر من قبل Plesetsk cosmodrome بواسطة State Corporation Roscosmos ضمن برنامج UniverSat على سويوز 2.1b "كحمل عابر. ابق على اتصال ولا تفوت مواد جديدة مثيرة للاهتمام!