Методы повышения помехоустойчивости канала межспутниковой связи тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Глотов Максим Дмитриевич
- Специальность ВАК РФ00.00.00
- Количество страниц 129
Оглавление диссертации кандидат наук Глотов Максим Дмитриевич
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЗОР КОСМИЧЕСКИХ СИСТЕМ СВЯЗИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Истоки космической радиосвязи
1.2 Дальняя космическая радиосвязь
1.3 Современные спутники-ретрансляторы
1.4 Обзор существующих систем адаптивной связи
1.5 Перспективы развития и постановка задачи исследования
2 АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА СВЯЗИ
2.1 Оценка диапазона изменения отношения сигнал/шум
2.2 Влияние характеристик рефлектора на уровень полезного сигнала
2.3 Модуляция и помехоустойчивое кодирование
2.4 Адаптивная система связи
2.5 Выводы по главе
3 РАЗРАБОТКА НОВОГО ТРАНСФОРМИРУЕМОГО ПАРАБОЛИЧЕСКОГО РАЗВЁРТЫВАЕМОГО РЕФЛЕКТОРА
3.1 Лепестковый рефлектор классической конструкции
3.2 Разработка новой системы раскрытия лепесткового зеркала
3.3 Методика контроля формы зеркала
3.4 Выводы по главе
4 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ НОВОГО ЗЕРКАЛА В КАНАЛЕ СВЯЗИ Ка ДИАПАЗОНА
4.1 Разработка и моделирование облучателя рефлектора
4.2 Моделирование влияния рефлектора на канал связи
4.3 Влияние рефлектора на параметры канала связи
4.3 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А - Компьютерная модель рефлектора
Приложение Б - Действующий макет рефлектора
Приложение В - Акты внедрения и реализации результатов диссертации
Приложение Г - Патент на полезную модель
ВВЕДЕНИЕ
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Разработка и исследование модели каналов линий связи космический аппарат-Земля при пыльных бурях2022 год, кандидат наук Насир Самах Аббас Хассан
Разработка методики определения параметров конструктивно-силовых прецизионных и легких рефлекторов зеркальных космических антенн межспутниковой связи.2020 год, кандидат наук Новиков Андрей Дмитриевич
Радиотехническая автономная адаптивная система приема-передачи сигналов через низкоорбитальные ИСЗ2000 год, кандидат технических наук Тархов, Николай Сергеевич
Стабилизация лучей спутниковой гибридной зеркальной антенны адаптацией кластеров к деформациям рефлектора2021 год, кандидат наук Мочалов Владимир Викторович
Стабилизация лучей спутниковой многолучевой зеркальной антенны с использованием реконструкции профиля рефлектора по сигналам антенной решетки2023 год, кандидат наук Романов Павел Валерьевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы повышения помехоустойчивости канала межспутниковой связи»
Актуальность темы
Развитие перспективных миссий по исследованию Луны, Марса и дальнего космоса требует создания радиоканалов с высокой пропускной способностью и устойчивостью к внешним воздействиям. Фундаментальные основы теории помехоустойчивости и эффективности систем связи были заложены в работах В. А. Котельникова и К. Шеннона, а развитие методов приёма сигналов в условиях шумов и замираний связано, в частности, с работами Л. М. Финка и других исследователей в области статистической радиотехники.
Современные системы космической радиосвязи в S и X диапазонах приближаются к практическим ограничениям пропускной способности что отмечается в работе Д. Уильямса и соавторов, посвящённой высокоскоростной передаче данных на межпланетных расстояниях. Переход в Ка диапазон (26-40 ГГц) позволит значительно увеличить ширину полосы частот канала связи и, следовательно, его пропускную способность. Однако, для освоения этого диапазона необходимо преодолеть ряд технических сложностей. К ним можно отнести атмосферные потери, высокие требования к форме отражающей поверхности антенн и точности их позиционирования. Кроме того, в процессе эксплуатации систем дальней космической связи расстояния между объектами связи может меняться в широких пределах, что приводит к значительному изменению отношения сигнал/шум. В связи с этим возникает необходимость в разработке адаптивных систем связи.
Адаптивные системы автоматически устанавливают наилучшие параметры канала, соответствующие текущему значению отношения сигнал/шум. Такой подход позволяет обеспечивать требуемую вероятность битовой ошибки и максимально возможную пропускную способность канала.
Одновременно важно отметить, что в случае применения спутников-ретрансляторов Ка диапазона, актуальной задачей является разработка антенн большого диаметра с высокой точностью отражающей поверхности. Новые системы раскрытия рефлекторов, обеспечивающие высокий коэффициент
использования поверхности в сантиметровом и миллиметровом диапазонах длин волн, активно разрабатываются.
Таким образом, создание адаптивных помехоустойчивых систем космической радиосвязи и совершенствование приёмо-передающих устройств космических аппаратов являются актуальными научно-исследовательскими задачами, позволяющими повысить помехоустойчивость каналов связи.
В работе решается комплексная задача повышения эффективности космического канала радиосвязи Земля - Марс для будущих исследовательских миссий. Задача решается путём разработки и моделирования адаптивной системы выбора оптимального типа модуляции и метода кодирования, а также разработки новой конструкции точного развёртываемого лепесткового рефлектора, работающего в Ка диапазоне.
Целью работы является повышение помехоустойчивости системы межспутниковой связи в Ка диапазоне.
Цель достигается решением следующих основных задач:
1. Анализ современных систем космической связи, работающих в S, X и Ка диапазонах. Формулировка новых возможностей, которые открываются в системах космической связи при переходе в Ка диапазон.
2. Разработка и исследование математической модели адаптивной системы связи в Ка диапазоне, обеспечивающей выбор типа модуляции и метода помехоустойчивого кодирования в зависимости от значения отношения сигнал/шум.
3. Разработка и исследование новой конструкции развёртываемого лепесткового рефлектора, обладающей высокой точностью отражающей поверхности в Ка диапазоне.
4. Оценка влияния предложенной конструкции рефлектора на характеристики адаптивной системы межспутниковой связи.
5. Апробация, экспериментальная проверка и внедрение результатов исследований.
Работа соответствует пунктам 8, 10, 15 и 16 паспорта научной специальности 2.2.13. Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения.
Объект исследования - процесс обеспечения помехоустойчивой связи между космическими аппаратами.
Предмет исследования - методы, модели и алгоритмы обеспечения помехоустойчивой связи космических аппаратов.
Теоретическая и методическая основа исследования. При выполнении диссертационной работы использовались методы математического, компьютерного и физического моделирования.
Достоверность полученных результатов диссертационной работы подтверждается согласованием результатов численных расчётов, компьютерного и физического моделирования. Работоспособность предложенных решений подтверждена результатами исследований разработанных моделей и экспериментальных макетов системы. Дополнительно достоверность обеспечивается корректным использованием математического аппарата и современных средств моделирования, а также апробацией результатов и их внедрением в промышленность и учебный процесс вузов.
Личный вклад автора в представленные результаты:
Идея новой системы раскрытия параболического развёртываемого лепесткового рефлектора приёмо-передающего устройства разработана автором диссертации совместно с научным руководителем д.ф.-м.н. В. И. Буякасом. Автором разработан метод адаптивного выбора сигнально-кодовых конструкций для системы космической связи и проведено его исследование; предложена, разработана и исследована двухэтапная система раскрытия зеркала, созданы действующие макеты; предложен и опробован метод контроля формы рефлектора с помощью оптического трёхмерного сканирования.
Положения, выносимые на защиту:
1. Метод адаптивного выбора сигнально-кодовых конструкций для системы космической связи позволяет поддерживать вероятность битовой ошибки на уровне не выше 10-6 при отношении сигнал/шум более 2,2 дБ.
2. Применение метода адаптивного выбора сигнально-кодовых конструкции в канале космической связи в Ка диапазоне обеспечивает пропускную способность от 1 до 5 Гбит/с при ширине полосы 1ГГц, что подтверждено математическим моделированием.
3. Метод улучшения характеристик приёмо-передающего устройства для системы космической связи обеспечивает прирост уровня полезного сигнала на величину от 0,6 до 3,4 дБ за счёт использования зеркала с двухэтапной схемой раскрытия.
4. Совместное применение разработанного метода адаптивного выбора сигнально-кодовых конструкций и приёмо-передающего устройства с новым зеркалом обеспечивает работу космической системы радиосвязи в Ка диапазоне при вариации отношения сигнал/шум от 2,2 до 14,5 дБ и поддерживает вероятности битовой ошибки не хуже 10~6, что подтверждено математическим моделированием.
Научная новизна:
1. Предложена адаптивная система космической радиосвязи, которая отличается от известных набором сигнально-кодовых конструкций и косвенной предиктивной оценкой отношения сигнал/шум.
2. Разработана и исследована система раскрытия параболического лепесткового рефлектора приёмо-передающего устройства космического аппарата, которая отличается от известных разработанной двухэтапной системой раскрытия.
3. Предложен и апробирован метод оценки параметров параболического рефлектора, отличающийся от известных использованием оптического трёхмерного сканирования для измерения геометрии отражающей поверхности.
Теоретическая значимость. Работа развивает теоретические основы адаптивных радиотехнических систем связи. Предложенные модели и методы могут быть использованы при разработке систем космической радиосвязи, а также при анализе помехоустойчивости радиосистем в Ka диапазоне.
Практическая значимость:
1. Разработанные модели, методики и алгоритмы могут быть использованы при проектировании спутниковых и межпланетных систем радиосвязи для обеспечения требуемой помехоустойчивости в широком диапазоне отношений сигнал/шум.
2. Разработанная новая схема двухэтапного раскрытия параболического космического лепесткового рефлектора приёмо-передающего устройства может быть использована при создании новых космических спутников связи.
3. Результаты математического, компьютерного и численного моделирования подтверждают возможность реализации и практическую эффективность адаптивной системы связи и схемы раскрытия рефлектора, предложенных в работе.
Апробация и внедрение результатов. Основные результаты научно-квалификационной работы представлены на следующих научных конференциях:
1. Международной научная конференция «Решетнёвские чтения 2020», г. Красноярск, 2020г.
2. Международная научная конференция «11th International Conference on Advanced Manufacturing Technologies, ICAMaT 2020», г. Бухарест, Румыния, 2020г.
3. Международная научная конференция «Space Sciences and Technologies», п. Бюракан, Армения. 2022г.
4. Всероссийская научная конференция «Многоликая Вселенная: теория и наблюдения - 2022», п. Нижний Архыз, 2022г.
5. Всероссийская научная конференция «Современная астрономия: от ранней Вселенной до экзопланет и черных дыр», п. Нижний Архыз, 2024г.
6. VIII Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы и перспективы развития радиотехнических и инфокоммуникационных систем» («РАДИОИНФОКОМ - 2024»), г. Москва, 2024г.
7. 3-я Международная конференция «Субмиллиметровая и миллиметровая астрономия: цели и инструменты», г. Москва, 2025г.
8. IX Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы и перспективы развития радиотехнических и инфокоммуникационных систем» («РАДИОИНФОКОМ-2025»),г. Москва, 2025г.
Помимо этого, результаты диссертационного исследования внедрены в НИР «Комплексирование технологических возможностей оптико-электронных и радиотехнических средств для получения целевой информации» и учебный процесс РТУ МИРЭА, а также в разработке перспективных средств спутниковой связи группы компаний Евроком.
Публикации по теме диссертации. По результатам научно-квалификационной работы были опубликованы 1 2 научных трудов, из которых 5 работ - в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК, 6 работ - в сборниках трудов российских и международных конференций с 2020 по 2025 гг. Получен патент на полезную модель № 221061.
Структура и объем диссертации. Работа является научно-квалификационной, в которой решена научно-исследовательская задача повышения помехоустойчивости системы космической радиосвязи в Ка диапазоне за счёт применения адаптивной системы и усовершенствования приёмо-передающего устройства, включая разработку параболического лепесткового рефлектора новой конструкции.
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Текст диссертации изложен на 129 страницах машинописного текста, иллюстрирован 68 рисунками, 6 таблицами, список литературы включает в себя 104 наименования.
Содержание диссертации. Во введении, даётся общая характеристика работы: актуальность темы, положения, выносимые на защиту, полученные результаты, личный вклад автора, научная и практическая ценность, апробация работы и перечень публикаций автора. Глава 1 посвящена обзору развития космических систем связи - от первых спутниковых радиосистем до современных спутников-ретрансляторов и комплексов дальней космической связи. Проведён анализ современных адаптивных методов передачи данных. Сформулирована задача диссертационного исследования. Глава 2 посвящена разработке и моделированию адаптивной системы для космического канала связи Земля-Марс. Проведена оценка диапазона изменения отношения сигнал/шум. Затем разработана и промоделирована адаптивная система связи для спутников-ретрансляторов системы Земля-Марс. Глава 3 посвящена улучшению приёмопередающего устройства, которое позволяет увеличить ОСШ в Ка диапазоне космической системы связи. Предлагается, разрабатывается и тестируется новая схема раскрытия лепесткового рефлектора космического аппарата. Глава 4 посвящена оценке влияния нового зеркала приёмо-передающего устройства на характеристики канала связи. Для этого проведено компьютерное моделирование и сравнение приёмо-передающих устройств с типовой и новой схемами раскрытия рефлекторов. В заключении суммированы основные результаты диссертации.
1 ОБЗОР КОСМИЧЕСКИХ СИСТЕМ СВЯЗИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Истоки космической радиосвязи
Космическая радиосвязь — это радиосвязь, в которой используют один или несколько космических объектов - космических радиостанций или пассивных ретрансляторов [1]. Системы космической радиосвязи обеспечивают обмен информацией между космическими аппаратами или космическим аппаратом и наземным комплексом. Необходимость в таких системах возникла с появлением первых спутников для передачи телеметрии, команд управления, научных данных и т.д. Сегодня же космическая радиосвязь является важной частью информационной инфраструктуры, начиная от телекоммуникационных и навигационных систем, заканчивая системами дальней космической связи.
Первым внеземным искусственным источником радиосигналов является космический аппарат "Спутник-1", выведенный на орбиту в 1957 году [2]. Он позволил исследовать особенности передачи радиосигнала с орбиты на Землю. Передатчики спутника работали на частотах 20 и 40 МГц с мощностью примерно 1,1 Вт.
В 1962 году на низкую околоземную орбиту выведен первый активный спутник связи Telstar (рис.1.1) [3]. Аппарат был создан компанией Bell Telephone Laboratories по заказу корпорации AT&T при участии NASA. Запуск состоялся 10 июля 1962 года с мыса Канаверал ракетой-носителем Thor-Delta. Telstar имел сферическую форму диаметром около 88 см и массу порядка 77 кг. Он служил для обеспечения телефонной связи, факса и передачи телевизионного сигнала. Приём и передача радиосигналов велась на частотах до 4 ГГц. 23 июля 1962 года через Telstar была осуществлена первая в истории прямая телевизионная трансляция между США и Европой. Спутник вышел из строя в 1963 году. Проект оказал фундаментальное влияние на развитие международной спутниковой связи и
заложил основу для формирования современной глобальной телекоммуникационной инфраструктуры.
Рисунок 1.1 - Спутник-ретранслятор Telstar Следующий спутник связи Relay-1 (рис 1.2) [4] был выведен на орбиту в 1963 году. Аппарат был создан компанией RCA по заказу NASA и выведен на орбиту ракетой-носителем Delta B с мыса Канаверал. Масса аппарата составляла около 78 кг. Корпус имел многогранную форму с размещёнными на поверхности солнечными элементами. Электропитание обеспечивалось солнечными батареями и химическими аккумуляторами для работы в тени Земли. Передача сигналов велась в C диапазоне (4-6 ГГц). Спутник стал частью ранней программы NASA по отработке технологий активной космической ретрансляции радиосигналов и пришёл на замену Telstar 1. Он стал первым спутником, транслировавшим телесигнал из США в Японию.
Рисунок 1.2 - Спутник-ретранслятор Relay 1
В этом же году впервые на геосинхронную орбиту выведен спутник Syncom-2. Аппарат был разработан компанией Hughes Aircraft Company по контракту с NASA и выведен на геостационарную орбиту ракетой-носителем Delta B с космодрома на мысе Канаверал. Масса аппарата составляла около 39 кг. Спутник имел цилиндрическую форму диаметром около 71 см и высотой около 39 см. Работал на частотах 2-7 ГГц и имел передатчик мощностью 2 Вт. Применялся для передачи факса, телефонных сообщений и телесигнала. Syncom 2 стал первым действующим спутником на геостационарной орбите и продемонстрировал главное преимущество такой орбитальной конфигурации - возможность постоянной связи в определённом районе Земли.
Рисунок 1.3 - Спутник-ретранслятор Syncom 2
В 1965 году впервые на геостационарную орбиту выведен коммерческий спутник связи Intelsat I (рис.1.4) [5]. Аппарат был создан компанией Hughes Aircraft Company по заказу международного консорциума Intelsat при участии NASA. Запуск осуществлялся ракетой-носителем Delta D с мыса Канаверал. Масса спутника составляла около 34,5 кг. Аппарат имел цилиндрическую форму диаметром около 71 см и высотой около 59 см. Он осуществлял приём и передачу радиосигналов в диапазоне частот 3,7-4,2 ГГц, обеспечивая телевещание и телефонную связь между США и Европой. Мощность передатчика составляла порядка 6 Вт.
Рисунок 1.4 - Спутник-ретранслятор Intelsat I
Первым советским активным спутником-ретранслятором является «Молния-1» (рис. 1.5), выведенный на высокоэллиптическую орбиту в 1965 году [6] с космодрома Байконур ракетой-носителем Восток-2M. Масса аппарата составляла около 337 кг. Корпус имел цилиндрическую форму. Предназначался для обеспечения дальней радиосвязи между Москвой и Владивостоком и ретрансляции телевизионного сигнала в труднодоступные районы. Сигнал передавался в СВЧ и УВЧ диапазонах. Эллиптическая орбита обеспечивала длительное пребывание спутника над северными широтами СССР, что позволяло наземным станциям проводить продолжительные сеансы связи.
Рисунок 1.5 - Спутник-ретранслятор «Молния-1» Таким образом, запуск первого искусственного спутника Земли «Спутник-1» в 1957 году ознаменовал собой начало новой эры в развитии космонавтики и, соответственно, космических систем связи. В начале 1960-х годов были выведены на орбиту активные ретрансляторы, такие как Telstar-1 и Relay-1. Первые спутники заложили основу для систем космической радиосвязи и продемонстрировали перспективность развития данного направления. Были проведены исследования распространения радиоволн в верхних слоях атмосферы, опробованы различные орбиты и т.д. Полученные результаты легли в основу развития будущих систем дальней космической радиосвязи.
1.2 Дальняя космическая радиосвязь
Во второй половине двадцатого века началось активное развитие программ по исследованию космоса. Планировались отправки космических аппаратов на Луну, Марс, Венеру и к другим планетам Солнечной системы и к её границам. Это потребовало создания новых систем дальней радиосвязи. Расстояние от
исследовательских аппаратов до Земли в таких миссиях измеряется сотнями тысяч, миллионами и миллиардами километров. При этом мощность радиопередатчика и размеры антенны космического аппарата сильно ограничены.
Для обмена данными с космическими аппаратами были созданы специальные комплексы связи, включающие в себя специализированные приёмники, мощные передатчики и специальные остронаправленные антенны с большим коэффициентом усиления.
В качестве примера рассмотрим космический аппарат Вояджер-1 (рис.1.6 а) [7]. На момент написания работы он является самым удалённым от Земли искусственным объектом, находится на расстоянии более 24 млрд км и с ним поддерживается двусторонняя радиосвязь. На космическом аппарате установлена параболическая антенна диаметром 3,7 м, работающая на частоте 8,4 ГГц, мощность передатчика составляет всего 23 Вт. Со стороны земли связь поддерживается сетью дальней космической радиосвязи Deep Space Network (DSN) (рис. 1.3 b) [8], состоящей из трёх 70-и метровых антенн. При этом скорость связи остаётся крайне низкой, не более 160 бит/с.
b
Рисунок 1.6 а - Вояджер-1, b - антенна сети DSN
Часто в качестве антенн наземных приёмников и передатчиков дальней космической связи часто используются антенны радиотелескопов — инструментов астрономии, изучающих космические объекты путем исследования
их электромагнитного излучения в различных диапазонах длин волн [9]. Радиотелескоп является крайне чувствительным приёмником радиосигнала, а некоторые из них могут работать в качестве передатчиков большой мощности, что позволяет производить зондирование Луны и других космических объектов.
Радиоастрономические наблюдения позволили сделать ряд важных открытий: были обнаружены радиогалактики, квазары, пульсары, а также зафиксировано реликтовое излучение, что стало одним из главных подтверждений теории Большого взрыва. Одновременно радиотелескопы применялись для связи с космическими аппаратами. Рассмотрим некоторые из них:
РТ-70 (П-2500) (1978, Евпатория) (рис.1.7) [10] - один из крупнейших радиотелескопов СССР с параболической антенной диаметром 70 метров. Используется для радиоастрономии, космической связи и управления межпланетными аппаратами «Венера-11», «Венера-12», «Венера-13», «Венера-14», «Фобос-1», «Фобос-2», «Астрон» и др.
Рисунок 1.7 - РТ-70
РТ-22 (1959, Пущинская радиоастрономическая обсерватория (ПРАО)) (рис.1.8) [11-13]. Применялся для исследования Солнца, квазаров, пульсаров и других космических радиоисточников. Долгое время принимал научные данные от космического аппарата «Спектр-Р» проекта «Радиоастрон».
\
Рисунок 1.8 - Радиотелескоп РТ-22
DSS-14 (1966, Голдстоун, США) (рис.1.9) [14]. Радиотелескоп использовался для наблюдения за квазарами, мазерами и другими космическими радиоисточниками. Работал в составе объединения Event Horizon Telescope (EHT), впервые получившего радиоизображение тени чёрной дыры [15, 16]. Входит в сеть антенн дальней космической радиосвязи DSN, обеспечивающей радиосвязь с космическими аппаратами Вояджер-1 и Вояджер-2, New Horizons и другими.
Рисунок 1.9 - Голдстоун, 70-метровая антенна DSS-14 Крупные радиотелескопы получили широкое применение как для фундаментальных научных исследований, так и для систем дальней космической связи. Глобальных сетей (Deep Space Network) и одиночные радиотелескопы (РТ-22 и РТ-70) оказались незаменимыми при обеспечении устойчивой связи с аппаратами, находящимися на расстояниях в сотни тысяч, миллионы и миллиарды километров.
1.3 Современные спутники-ретрансляторы
В современном мире спутники-ретрансляторы являются важными
элементами информационной инфраструктуры. Они обеспечивают
функционирование как наземных информационных комплексов, так и космических научно-исследовательских программ.
Спутники-ретрансляторы на геостационарной орбите нашли широкое применение в широкополосных телекоммуникационных системах. Рассмотрим отечественный спутник-ретранслятор Ямал-601 (рис. 1.10), выведенный на орбиту 24 июня 2019 года. Он обеспечивает стабильный спутниковый интернет на всей территории России до 100 Мбит/с для отдельного клиента и до 30 Гбит/с суммарно в ^ диапазоне частот (17-31 ГГц). Также спутник работает в C диапазоне (3-4 ГГц), обеспечивая телевещание и спутниковую связь.
Рисунок 1.10 - Спутник-ретранслятор Ямал-601
Наземная станция для связи со спутником Ямал-601 включает в себя параболическую антенну с рефлектором диаметром от 0,74 м и приёмопередатчиком. Она устанавливается стационарно строго в направлении спутника.
Рассмотрим американский спутник связи Jupiter-3 (рис.1.11) разработанный компанией Hughes Network Systems (подразделение Viasat). Он расположен на геостационарной орбите и обеспечивает доступ к сети интернет. Работает в Ka диапазоне (17-31 ГГц). Скорость связи с отдельными клиентами составляет до 200 Мбит/с, а суммарная пропускная способность достигает 500 Гбит/с. Абонентская станция для связи со спутником оснащается рефлектором диаметром 0,74-1,20 м.
Рисунок 1.11 - Спутник-ретранслятор Jupiter-3
Помимо геостационарных спутников, для высокоскоростного интернета применяются ретрансляторы на низкой околоземной орбите. Рассмотрим Starlink [17] - глобальная сеть спутников-ретрансляторов, обеспечивающая доступ к сети Интернет. Высокая скорость связи обеспечивается за счёт большого числа спутников, 72 орбиты по 22 спутника в каждой (рис.1.12).
Рисунок 1.12 - Орбиты спутников Starlink
В отличие от иных спутников связи, расположенных на геостационарной орбите (~35 000 км), спутники 81агНпк находятся на низкой околоземной орбите (~550 км). Спутники на такой орбите быстро перемещаются относительно поверхности Земли, что усложняет процесс наведения на них наземных антенн. В то же время низкая орбита позволяет получить малую задержку (единицы миллисекунд) в передаче данных, уменьшить требуемую мощность передатчиков и обеспечить пространственное разделение каналов за счёт использования фазированных антенных решёток. Все эти решения сильно усложняют систему в целом, но, при этом, сильно улучшают качество связи, скорость обмена данными с наземным абонентом достигает 200-300 Мбит/с.
В контексте данной работы важно рассмотреть спутники-ретрансляторы, применяемые в космических миссиях, где прямая связь с наземными станциями невозможна. Рассмотрим станции Чанъэ-3 и Чанъэ-4, расположенные на обратной стороне Луны. Связь с ними возможна благодаря спутнику, расположенному на гало-орбите вокруг точки Ь2 системы Земля-Луна (Рис 1.13).
Ф
I
• _^^
I
Рисунок 1.13 - Гало-орбита вокруг точки Ь2 системы Земля-Луна
Подробнее рассмотрим спутники Цюэцяо-1 (2018г.) и Цюэцяо-2 [18] (2024г.) (рис. 1.14). Основная задача этих спутников - обеспечение связи между
станцией и ровером на обратной стороне Луны и наземными комплексами. На ретрансляторах установлены параболические антенны диаметром 4,2 метра. Цюэцяо-1 поддерживал связь со скоростью до 555 кбит/с, а Цюэцяо-2 до 10 Мбит/с на частоте 8,4 ГГц.
Связь через Цюэцяо-1 и Цюэцяо-2 в данном случае является единственно возможным способом обмена данными с лунными аппаратами. При этом важно отметить, что из-за большего удаления от Земли и малой мощности передатчиков ретранслятора, лунной станции и ровера, на спутнике-ретрансляторе установлена именно параболическая рефлекторная антенна. Её диаметр составляет 4,2 метра, что даёт требуемый коэффициент усиления. Не смотря на небольшой диаметр, рефлектор антенны является трансформируемым из-за ограничений в размере ракеты-носителя. Рефлектор по принципу раскрытия схож с обычным зонтом, он состоит из набора «спиц» и гибкой металлической сетки, выполняющей роль отражающей поверхности (рис. 1.15).
Рисунок 1.14 - Спутник-ретранслятор Цюэцяо-2.
Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Анализ и синтез раскрываемых на орбите прецизионных крупногабаритных механизмов и конструкций космических радиотелескопов лепесткового типа2003 год, доктор технических наук Саяпин, Сергей Николаевич
Обеспечение электромагнитной совместимости при частотно-территориальном планировании систем спутниковой связи с зональным обслуживанием2014 год, кандидат наук Гениатулин, Константин Агзамович
Разработка и исследование адаптивных модемов спутниковой связи миллиметрового диапазона волн2024 год, кандидат наук Луферчик Антон Валерьевич
Статически определимые регулируемые структуры и их приложения в технических задачах космической астрономии2004 год, доктор физико-математических наук Буякас, Виктор Игнатьевич
Двухдиапазонная антенна системы спутникового телевидения2019 год, кандидат наук Фам Ван Винь
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Глотов Максим Дмитриевич, 2026 год
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Радиотехника: энциклопедия / Под ред. Ю. Л. Мазора, Е. А. Мачусского, В. И. Правды. М.: Изд. дом «Додэка-XXI», 2002. С. 488. — 944 с.
2. Чекалина, Л. А. «Спутник-1» - прорыв в космической гонке / Л. А. Чекалина, А. А. Аджиева // Новые технологии в учебном процессе и производстве : Материалы XIX Международной научно-технической конференции, Рязань, 1416 апреля 2021 года. - Рязань: Индивидуальный предприниматель Жуков Виталий Юрьевич, 2021. - С. 219-220.
3. Дерябина, Е. П. Развитие спутниковой связи / Е. П. Дерябина // Цифровизация космической техники и технологий : сборник научных трудов, Омск, 15 ноября 2018 года / Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет, Общественная палата Омской области, Сибирское отделение Академии военных наук. - Омск: Сибирское отделение Академии военных наук, 2018. - С. 93-96.
4. Abelson, Ph. H. Communications Satellites / Ph. H. Abelson // Science. -1970. - Vol. 170, No. 3960. - P. 813.
5. Gunter D. Intelsat-1 // Gunter's Space Page URL : https : //space.skyrocket.de/
doc_sdat/intelsat-1.htm (дата обращения 10.05.25).
6. Черток, Б. Е. Ракеты и люди / Б. Е. Черток. Москва: Машиностроение, 1999. Т.3. С.127. - 441с.
7. Voyager 1, Voyager 2, and Pioneer 10 Lya data and their interpretation / P. Ganoopadhyay, D. L. Judge, V. V. Izmodenov, M. Gruntman // The Astrophysical Journal. - 2006. - Vol. 637, No. 2 I. - P. 786-790. - DOI 10.1086/498444.
8. Aristha, M. R. Communication between Astronauts and Nasa Deep Space Network: A Conversation Analysis / M. R. Aristha, D. M. Putri, U. Mono // Indonesian Journal Of Educational Research and Review. - 2024. - Vol. 6, No. 3. - P. 662-668. -DOI 10.23887/ijerr.v6i3.68452.
9. Конникова, В. К. Практическая радиоастрономия : учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 010702 Астрономия / В. К. Конникова, Е. Е. Лехт, Н. А. Силантьев ; В. К. Конникова, Е. Е. Лехт, Н. А. Силантьев ; Московский гос. ун-т им. М. В. Ломоносова, Гос. астрономический ин-т им. П. К. Штернберга. - Москва : Изд-во Московского ун-та, 2011. - 303 с. - ISBN 978-5-211-05938-2.
10. Тестирование наземных РСДБ-станций миссии "Радиоастрон". Интерферометр Симеиз-Евпатория на длинах волн 6 и 18 см / А. Е. Вольвач, В. И. Костенко, М. Г. Ларионов [и др.] // Известия Крымской астрофизической обсерватории. - 2012. - Т. 108, № 1. - С. 224-230.
11. Пущинская радиоастрономическая обсерватория // Уникальная научная установка Радиотелескоп РТ-22 ФИАН URL: http://prao.ru/radiotelescopes/in_list_RT22.html (дата обращения: 20.05.2025).
12. Самодуров, В. А. Пущинская радиоастрономическая обсерватория / В. А. Самодуров // Наукоград наука производство общество. - 2015. - № 1. - С. 1119.
13. Евдохин, А. Н. Пущинская радиоастрономическая обсерватория: краткий обзор истории и современность / А. Н. Евдохин // Системная трансформация - основа устойчивого инновационного развития: сборник статей Международной научно-практической конференции, Новосибирск, 20 декабря 2021 года. - Уфа: Общество с ограниченной ответственностью "Аэтерна", 2021. -С. 5-8.
14. Capabilities of Earth-based radar facilities for near-Earth asteroid observations / S. P. Naidu, L. A. M. Benner, J. L. Margot [et al.] // The Astronomical Journal. - 2016. - Vol. 152, No. 4. - P. 99. - DOI 10.3847/0004-6256/152/4/99.
15. Ricarte, A. The Event Horizon Telescope: Exploring strong gravity and accretion physics / A. Ricarte, J. Dexter // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2014. - Vol. 446, No. 2. - P. 1973-1987. - DOI 10.1093/mnras/stu2128. -EDN VKSQHT.
16. Monitoring the Morphology of M87* in 2009-2017 with the Event Horizon Telescope / M. Wielgus, K. Akiyama, L. Blackburn [et al.] // The Astrophysical Journal. - 2020. - Vol. 901, No. 1. - P. 67. - DOI 10.3847/1538-4357/abac0d.
17. Osoro, O. B. A Techno-Economic Framework for Satellite Networks Applied to Low Earth Orbit Constellations: Assessing Starlink, OneWeb and Kuiper / O. B. Osoro, E. J. Oughton // IEEE Access. - 2021. - Vol. 9. - P. 141611-141625. -DOI 10.1109/ACCESS.2021.3119634.
18. Вэй Л. Лунные космические аппараты //Научная инициатива иностранных студентов и аспирантов российских вузов: сборник докладов IX Всероссийской научно-практической конференции, Томск, 24-26 апреля 2019 г.Томск, 2019.
19. Maillard, J. P. Is the Moon the future of infrared astronomy? / J. P. Maillard // Philosophical Transactions: Mathematical, Physical and Engineering Sciences (Series A). - 2021. - Vol. 379, No. 2188. - DOI 10.1098/rsta.2020.0212.
20. Israel, D. J. Lunanet: a flexible and extensible lunar exploration communications and navigation infrastructure / D. J. Israel, K. D. Mauldin, C. J. Roberts[et al.] // 2020 IEEE Aerospace Conference. - IEEE, 2020. - С. 1-14.
21. Israel, D. J. LunaNet Interoperability Specification Document / D. J. Israel, C. J. Gramling // NASA - 2023. - №. NASA/TP-20210021073/Rev. 5.
22. Summary of Lunar Constellation Navigation and Orbit Determination Technology / X. Zhang, Zh. Sun, X. Chen [et al.] // Aerospace. - 2024. - Vol. 11, No. 6. - P. 497. - DOI 10.3390/aerospace11060497.
23 Neukart, F. Towards sustainable horizons: A comprehensive blueprint for Mars colonization / F. Neukart // Heliyon. - 2024. - Vol. 10, No. 4. - P. e26180.
24. Gladden, R. E. A Dedicated Relay Network to Enable the Future of Mars Exploration / R. E. Gladden, C. H. Lee, C. D. Edwards [et al.] // 2021 IEEE Aerospace Conference, Big Sky, MT, USA, - 2021. - pp. 1-14.
25. Gladden R. Preparing the Mars Relay Network for the Arrival of the Perseverance Rover at Mars / R. Gladden, A. Anabtawi, D. Buccino [et al.] // 2022 IEEE Aerospace Conference (AERO), Big Sky, MT, USA. - 2022. - pp. 01-19.
26. Mars Relay Network // NASA URL: https://science.nasa.gov/mars/mars-relay-network/ (дата обращения 10.05.25).
27. Повышение помехоустойчивости приема сигналов Uplink LTE при использовании турбоэквалайзера / А. Л. Гельгор, А. И. Горлов, П. В. Иванов [и др.] // Радиотехника. - 2015. - № 9. - С. 39-50.
28. Башкиров, А. В. Обзор основных технологий, реализующих эффективные методы помехоустойчивого кодирования, чувствительных к задержке сигнала / А. В. Башкиров, Ю. С. Науменко // Радиотехника. - 2013. - № 3. - С. 089-092.
29. Morello, A DVB-S2: The second generation standard for satellite broadband services / Morello A., Mignone V. //Proceedings of the IEEE. - 2006. - Т. 94. -№. 1. - С. 210-227.
30 DVB-S2X-enabled precoding for high throughput satellite systems / Arapoglou P. D., Ginesi A., Cioni S., Erl S. [et al.] //International Journal of Satellite Communications and Networking. - 2016. - Т. 34. - №. 3. - С. 439-455
31. High-Capacity Communications From Martian Distances / Williams W. D., Collins M., Hodges R., Orr R. S., [et al.] // NASA URL: https://ntrs.nasa.gov/citations/20080012561 (дата обращения 10.10.25)
32. Advanced Communication and Networking Technologies for Mars Exploration / Bhasin K., Hayden J., Agre J. R., Clare L. P. [et al.] // NASA URL: https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20010091011/downloads/20010091011.pdf (дата обращения 10.10.25)
33. Communication system architecture for planetary exploration / Alena R., Gilbaugh B., Glass B., Braham S. P. // 2001 IEEE Aerospace Conference Proceedings (Cat. No. 01TH8542). - IEEE, 2001. - Т. 3. - С. 3/1075-3/1084 vol. 3.
34. S.A.Schelkunoff, H.T.Friis. Antennas. Theory and practice. - New York: John Wiley & Sons, 1952.
35. Correction Method of Antenna Pointing Error Caused by the Main Reflector Deformation / M. Geng-Jun, X. Bin-Bin, W. Na, W. Zhao-Jun // Chinese
Astronomy and Astrophysics. - 2021. - Vol. 45, No. 2. - P. 236-251. - DOI 10.1016/j.chinastron.2021.05.008.
36. Estimation of pointing errors of large radio telescopes under solar radiation based on digital twin/ Wei S., Kong D., Wang B., Fu L. [et al.] //Symmetry. - 2024. -Т. 16. - №. 6. - С. 668.
37. The antenna phase center motion effect in high-accuracy spacecraft tracking experiments / D. A. Litvinov, N. V. Nunes, N. Bartel [et al.] // Advances in Space Research (includes Cospar Information Bulletin). - 2021. - DOI 10.1016/j.asr.2021.07.036.
38. Скляр, Б. Цифровая связь: теоретические основы и практическое применение / Б. Скляр // [пер. с англ. Е. Е. Грозы и др.]. - 2-е изд., испр.. - Москва [и др.] : Вильямс, 2007. - ISBN 978-5-8459-0497-3.
39. «Радиоастрон» - телескоп размером 300000 км: основные параметры и первые результаты наблюдений / Н. С. Кардашев, В. В. Хартов, В. В. Абрамов [и др.] // Астрономический Журнал, 2013, 90, с.179-222
40. Kovalev, Y. Y. Space VLBI mission RadioAstron: Development, specifications, and early results / Y. Y. Kovalev, N. S. Kardashev // Proceedings of Science, Manchester, 17-20 апреля 2012 года. - Manchester, 2012.
41. Еспекина, Н. А. Радиотелескопы и радиометры/ Н. А. Еспекина, Д. В. Корольков, Ю. Н.Парийский. - Москва: Наука, 1956
42. Ruze J. Antenna tolerance theory - A review// Proc. IEEE. 1966. Vol. 54, № 4. P. 633-640.
Space deployable mechanics: A review of structures and smart driving / B. Wang, Ju. Zhu, Sh. Zhong [et al.] // Materials & Design. - 2024. - Vol. 237. - P. 112557. -DOI 10.1016/j.matdes.2023.112557.
43. Design, integration and deployment of the TerreStar 18-meter reflector / D. Semler, A. Tulintseff, R. Sorrell, J. Marshburn // Proceedings of the 28th AIAA international communications satellite systems conference. - 2010. DOI:10.2514/6.2010-8855
44. Параболический трансформируемый рефлектор для платформы CubeSat / З. А. Казанцев, А. М. Ерошенко, И. В. Уваев, А. В. Лопатин // Космические аппараты и технологии. - 2020. - Т. 4, № 2(32). - С. 85-95. - DOI 10.26732/j.st.2020.2.03.
45. Baoyan, D. Large Deployable Satellite Antennas/ Duan B., Zhang Y., Du J. // Springer Singapore. - 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-15-6033-0
46. Илларионов, И. А. Трехдиапазонная микрополосковая антенна круговой поляризации для бортовой и наземной аппаратуры спутниковой навигации / И. А. Илларионов, Е. Л. Варенцов, М. И. Дудкин // Антенны. - 2020. -№ 2(264). - С. 19-29. - DOI 10.18127/j03209601 -202002-03.
47. ISARA - Integrated Solar Array and Reflectarray Mission Overview / Hodges R., Shah B., Muthulingham D., Freeman T. // Proc. 27st Annu. AIAA/USU Conf. Small Satellites, Logan, UT, USA, Aug. 2013.
48. The deep-space network telecommunication CubeSat antenna: Using the deployable Ka-band mesh reflector antenna / Chahat N., Sauder J., Hodges R. E., Thomson M., Rahmat-Samii Y. // IEEE Antennas Propag. Mag. - 2017. - vol. 59, no. 2. - pp. 31-38.
49. The Mars Cube One deployable high gain antenna / Hodges R. E., Chahat N., Hoppe D. J., Vacchione J. D. // 2016 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation (APSURSI). - IEEE, 2016. - С. 1533-1534.
50. Inflatable antenna for CubeSats: Development of the X-band prototype / Babuscia A., Choi T., Sauder J., Chandra A., Thangavelautham J. // 2016 IEEE Aerospace Conference. - IEEE, 2016. - С. 1-11.
51. Large deployable S-band antenna for a 6U Cube Sat / Warren P. A., Steinbeck J. W., Minelli R. J., Mueller C. // Proc. 29th Annu. American Inst. Aeronautics and Astronautics/Utah State University Conf. Small Sattelites. - 2015. - pp. 1-7.
52. Bolton, S. Compact Deployable Antenna for CubeSat Units / Bolton S., Doty D. // Mechanical Engineering Department, California Polytechnic State University, San Luis Obispo, USA. - 2014-2015. - pp. 1-125.
53. Патент на полезную модель № 183908 U1 Российская Федерация, МПК H01Q 15/16, B64G 1/22. Параболический трансформируемый рефлектор : № 2018121165 : заявл. 07.06.2018 : опубл. 08.10.2018 / А. В. Лопатин, З. А. Казанцев, А. М. Масловская. - EDN ZSAJDV.
54. Патент на полезную модель № 190518 U1 Российская Федерация, МПК H01Q 15/16, B64G 1/22, H01Q 1/28. параболический прямофокусный трансформируемый рефлектор : № 2019106900 : заявл. 11.03.2019 : опубл. 03.07.2019 / А. В. Лопатин, З. А. Казанцев, А. М. Масловская ; заявитель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (НИ ТГУ).
55. Space very long baseline interferometry in China / T. An, X. Hong, W. Zheng [et al.] // Advances in Space Research (includes Cospar Information Bulletin). -2020. - Vol. 65, No. 2. - P. 850-855. - DOI 10.1016/j.asr.2019.03.030.
56. Design and deploying study of a new petal-type deployable solid surface antenna / H. Huang, F. L. Guan, L. L. Pan, Y. Xu // Acta Astronautica. - 2018. - Vol. 148. - P. 99-110. - DOI 10.1016/j.actaastro.2018.04.042
57. Проект "РАДИОАСТРОН". Измерения и анализ основных параметров космического телескопа в полете в 2011П2013 гг / Ю. А. Ковалев, В. И. Васильков, М. В. Попов [и др.] // Космические исследования. - 2014. - Т. 52, № 5. - С. 430. - DOI 10.7868/S0023420614050082.
58. Радиоастрон (проект "спектр-р") -радиотелескоп много больше земли. Основные параметры и испытания / Ю. А. Александров, В. В. Андреянов, Н. Г. Бабакин [и др.] // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. - 2011. - № 3(9). - С. 11-19.
59. Schwarz, S. Deployment mechanisms for a 5M unfurlable reflector / Schwarz S., Barho R. // European Space Mechanisms and Tribology Symposium. -2019.
60. Буякас, В. И. Новая концепция точного лепесткового зеркала для космической радиоастрономии / В. И. Буякас // Краткие сообщения по физике ФИАН. - 2021. - Т. 48, № 3. - С. 22-28.
61. Буякас, В. И. Кинематика раскрытия нового точного лепесткового зеркала / В. И. Буякас, М. Д. Глотов // Решетневские чтения : Материалы XXIV Международной научно-практической конференции, посвященной памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М. Ф. Решетнева. В 2 ч., Красноярск, 10-13 ноября 2020 года / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова. Том 1. - Красноярск: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева", 2020. - С. 63-66.
62. Христиансен, У. Радиотелескопы / У. Христиансен, И. Хёгбом. -Москва: Мир, 1988.
63. Bujakas V. I. Computer simulation of a new deployment system for precise solid space reflector / Bujakas V. I., Glotov M. D. // Proceedings of science - 2022. -Vol. 425. DOI: https://doi.org/10.22323/L425.0008
64. Теоретическая механика. Статика : Учебное пособие для дистанционного обучения. Электронное издание / П. В. Александров, А. А. Белкин, Е. Г. Борд [и др.] ; Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет(Сибстрин). - Новосибирск : Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин), 2020.
65. Bujakas, V. I. Isostatic adjustable structure for new petal space reflector deployment / V. I. Bujakas // International Journal of Solids and Structures. - 2022. -Vol. 238. - P. 111383. - DOI 10.1016/j.ijsolstr.2021.111383.
66. Tarnai, T. Simultaneous static and kinematic indeterminacy of space trusses with cyclic symmetry / Tarnai T. //International Journal of Solids and Structures. - 1980. - Т. 16. - №. 4. - С. 347-359.
67. Bujakas, V. I. Physical Simulation of the New Petal Reflector Deployment System for Space Radio Astronomy / V. I. Bujakas, M. D. Glotov // Bulletin of the Lebedev Physics Institute. - 2021. - Vol. 48, No. 9. - P. 257-261. - DOI 10.3103/S1068335621090025.
68. Maung, P. P. Development of Ultra-Light Weight Carbon Fibre Space Reflector Antenna's Manufacturing Process / Maung P. P. // EUCASS. - 2015. - Т. 1. -№. 2. - С. 1. DOI: 10.13009/EUCASS2017-28
69. Bujakas, V. I. New concept of ground based-space radio interferometer and modern technologies application for deployment simulation of precise petal space reflector / V. I. Bujakas, M. D. Glotov // Communications of the Byurakan Astrophysical Observatory. - 2022. - P. 308-314. - DOI 10.52526/25792776-22.69.2308.
70. Bujakas, V. I. New design of precise deployable reflector. Technologies for manufacturing of physical model / V. I. Bujakas, M. D. Glotov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering : 11, Bucharest, 29-30 октября 2020 года. -Bucharest, 2021. - P. 012024. - DOI 10.1088/1757-899X/1018/1/012024.
71. Патент на полезную модель № 221061 U1 Российская Федерация, МПК H01Q 15/20. рефлектор развертываемой антенны : № 2023117231 : заявл. 29.06.2023 : опубл. 17.10.2023 / М. Д. Глотов ; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук.
72. Буякас, В. И. Кинематика двухэтапного раскрытия лепестковой радиоастрономической антенны / В. И. Буякас, М. Д. Глотов // Антенны. - 2024. -№ 3(289). - С. 58-64. - DOI 10.18127/j03209601-202403-07.
73. Митрохин, В. Н. Радиоголографический метод контроля профиля параболических зеркальных антенн по электромагнитному полю в ближней зоне / В. Н. Митрохин, Э. О. Можаров // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия Приборостроение. - 2015. -№ 4(103). - С. 81-95.
74. Вечтомов, В. А. Коллиматор миллиметрового диапазона волн на основе секционированного зеркала из алюминиевых сегментов / В. А. Вечтомов // Радиотехника. - 2013. - № 11. - С. 094-099.
75. Парщиков А.А. Разработка и исследование остронаправленных зеркальных антенн для радиоастрономии миллиметрового диапазона. : дис. канд. техн. наук : 05.12.07. - Москва, 1978 - 207 с.
76. Mast, A. W. Electronic Antenna Calibration System and Measurements for compensating real-time dynamic distortions / A. W. Mast //2010 IEEE Aerospace Conference. - IEEE. - 2010. - С. 1-12.
77. Xu, Y. Structure design and mechanical measurement of inflatable antenna / Xu Y., Guan F. //Acta Astronautica. - 2012. - Т. 76. - С. 13-25.
78. Lee, T. H. A surface distortion analysis applied to the hoop/column deployable mesh reflector antenna / Lee T. H., Ruddock R. C., Bailey M. C. //IEEE transactions on antennas and propagation. - 1989. - Т. 37. - №. 4. - С. 452-458.
79. Near-field radio holography of large reflector antennas / Baars J.W.M., Lucas R., Magnum J.G., Lopez-Perez J.A. //IEEE Antennas and Propagation Magazine. - 2007. - Т. 49. - №. 5. - С. 24-41.
80. Калинин, А. В. Радиоголография больших антенн / А. В. Калинин // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. - 2011. - № 5-3. -С. 175-182.
81. Калинин, А. В. Использование радиоголографии для контроля деформаций больших полноповоротных зеркальных антенн / А. В. Калинин // Промышленное и гражданское строительство. - 2004. - № 9. - С. 25-26.
82. A holographic surface measurement of the Texas 4.9-m antenna at 86 GHz / Mayer C.E., Davisn J.H., PetersW.L., VogelW.J. //IEEE Transactions on instrumentation and measurement. - 2007. - Т. 32. - №. 1. - С. 102-109
83. Mayer, C. Millimeter wave holographic measurements of large reflector antennas / Mayer C. //1983 Antennas and Propagation Society International Symposium. - IEEE. - 1983. - Т. 21. - С. 410-413.
84. Кузин, А. А. Геодезическое обеспечение выверки формы отражающей поверхности главного зеркала радиотелескопа с применением лазерных трекеров / А. А. Кузин, В. В. Петров, А. А. Пефтиев // Вестник СГУГиТ (Сибирского
государственного университета геосистем и технологий). - 2023. - Т. 28, № 1. - С. 22-32. - DOI 10.33764/2411-1759-2023-28-1-22-32.
85. Результаты наблюдений миллиметрового радиоизлучения солнечных вспышек на радиотелескопе РТ-7,5 МГТУ им. Н.Э. Баумана / В. Ю. Шустиков, А. В. Шумов, В. С. Рыжов, А. В. Жильцов // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. - 2012. - № 8(8). - С. 25.
86. Bujakas V., Glotov M. Precise two-stage deployment of a petal space antenna / V. Bujakas, M. Glotov // Modern astronomy: from the Early Universe to exoplanets and black holes : Proceedings of the VAK-2024 conference, Nizhny Arkhyz, 25-31 августа 2024 года. - Nizhny Arkhyz: RIOR Publishing Center LLC, 2024. - P. 857-860. - DOI 10.26119/VAK2024.160.
87. Geng, J. Structured-light 3D surface imaging: a tutorial / J. Geng //Advances in optics and photonics. - 2011. - Т. 3. - №. 2. - С. 128-160.
88. 3D scanning through structured light projection. [Электронный ресурс]: Alexandrea P. - Режим доступа https://www.3dnatives.com/en/structured-light-projection-3d-scanning/, свободный (дата обращения: 01.06.2025).
89. CloudCompare [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.cloudcompare.org/, свободный (дата обращения 04. 04. 2024).
90. Буякас, В. И. Модель космической антенны с развёртываемым рефлектором новой конструкции / В. И. Буякас, М. Д. Глотов // Актуальные проблемы и перспективы развития радиотехнических и инфокоммуникационных систем ("Радиоинфоком-2024") : Сборник научных статей по материалам VIII Международной научно-практической конференции, Москва, 18-22 ноября 2024 года. - Москва: МИРЭА - Российский технологический университет, 2024. - С. 147-152. - EDN MKLFRI.
91. Буякас, В. И. Новая система раскрытия точного жесткого лепесткового зеркала / В. И. Буякас, М. Д. Глотов // Космические аппараты и технологии. -2025. - Т. 9, № 3(53). - С. 127-135. - DOI 10.26732/j.st.2025.3.01. - EDN WICGMC.
92. Оптимизация методов расчёта параболических антенн с рупорным облучателем / В В Гребенников, А Б Матаева, И О Косяков, М Ю Полушин //
Вестник Торайгыров университета. Физико-математическая серия. - 2021. - No. 3.2021. - P. 34-45. - DOI 10.48081/thml7970.
93. Glabe J., McGaffigan F. D. Dual frequency reflector antenna feed element : пат. 5892485 США. - 1999.
94. Пониматкин, В. Е. Антенно-фидерные устройства систем связи : учебное пособие / В. Е. Пониматкин, А. А. Шпилевой. - Калининград : Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта, 2010. - 121 с. -ISBN 978-5-9971-0100-8.
95. Balanis, C. A. Antenna theory: analysis and design / C. A. Balanis. - John wiley & sons, 2016.
96. Goldsmith, P. F. Quasioptical systems: Gaussian beam quasioptical propagation and applications / P. F. Goldsmith // Quasioptical Systems: Gaussian Beam Quasioptical Propogation and Applications, 1998. - P. 1-410. - DOI 10.1109/9780470546291.
97. Буякас, В. И. Модель космической антенны с развёртываемым рефлектором новой конструкции / В. И. Буякас, М. Д. Глотов // Актуальные проблемы и перспективы развития радиотехнических и инфокоммуникационных систем ("Радиоинфоком-2024") : Сборник научных статей по материалам VIII Международной научно-практической конференции, Москва, 18-22 ноября 2024 года. - Москва: МИРЭА - Российский технологический университет, 2024. - С. 147-152
98. Electromagnetic Simulation Solvers [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.3ds.com/products/simulia/cst-studio-suite/electromagnetic-simulation-solvers, свободный (дата обращения 04. 04. 2025).
99. Алхадж Хасан, А. Ф. Моделирование антенн методом моментов: аппроксимация поверхности проводами / А. Ф. Алхадж Хасан, М. Т. Нгуен, Т. Р. Газизов // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. - 2023. - Т. 26, № 2. - С. 51-71. - DOI 10.21293/1818-04422023-26-2-51-71.
100. Глотов, М.Д. Моделирование электрических характеристик лепестковой радиоастрономической антенны с двухэтапной схемой раскрытия / М.Д. Глотов // Антенны. 2025. № 3. С. 36-45. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601 -202503-04
101. Rahmat-Samii Y. Reflector antennas //Antenna Handbook: Theory, Applications, and Design. - Boston, MA : Springer US, 1988. - С. 949-1072.
102. Link budget analysis for terahertz fixed wireless links / T. Schneider, A. Wiatrek, S. Preussler [et al.] // IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology. - 2012. - Vol. 2, No. 2. - P. 250-256. - DOI 10.1109/TTHZ.2011.2182118. - EDN VCEQXX.
103. Вдовин, В. Ф. Повышение производительности беспроводных телекоммуникационных каналов и использование криоэлектронных приемных устройств / В. Ф. Вдовин, И. В. Леснов // Журнал радиоэлектроники. - 2015. - № 9. - С. 15.
104. Глотов М. Д. Адаптивная система космической радиосвязи в Ka диапазоне/ Глотов М. Д., Буякас В. И. // Антенны. - 2026. - № 1(299). - С. 82-90
Приложение А - Компьютерная модель рефлектора
Рисунок А.2 - Компьютерная модель рефлектора, вид сверху
Рисунок А.3 - Компьютерная модель рефлектора, вид снизу
Рисунок А.4 - Компьютерная модель рефлектора в сложенном состоянии
Приложение Б - Действующий макет рефлектора
Рисунок Б.2 - Рефлектор в сложенном состоянии
Рисунок Б.3 - Рефлектор в промежуточном положении
Рисунок Б.4 - Замок, соединяющий соседние лепестки рефлектора
Приложение В - Акты внедрения и реализации результатов диссертации
АКТ
реализации результатов диссертационной работы Глотова Максима Дмитриевича,
Комиссия в составе: председателя комиссии - доцента кафедры РЭСК ИРИ, к.т.н. Скрипачёва Владимира Олеговича, членов комиссии - зав. кафедрой РЭСК ИРИ, д.т.н. Замуруева Сергея Николаевича, доцента кафедры РЭСК ИРИ, к.т.н. Пирхавка Алексея Петровича, составила настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы Глотова Максима Дмитриевича в части вопросов математического и компьютерного моделирования антенн космических аппаратов были использованы в НИР «Комплексирование технологических возможностей оптико-электронных и радиотехнических средств для получения целевой информации» шифр 146-ПНТП.
Члены комиссии:
Председатель комиссии:
В О. Скрипачёв
А.П. Пирхавка
С.Н. Замуруев
« 03» О 6 202.fr.
Приложение Г - Патент на полезную модель
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.