ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНО-ПАТЕНТНЫЙ ОБЗОР КОСМИЧЕСКИХ СПУТНИКОВ
1.1 Аналитический обзор развития космических аппаратов
Принимая во внимание, что в России практически отсутствуют аналогичные раз¬работки, рассмотрим зарубежный опыт со¬здания КА стандарта CubeSat.
На основании анализа открытых ис¬точников, и оценив разработки космических аппаратов и их составных частей, созданных по стандарту CubeSat, был определен укруп¬ненный состав космического аппарата. В него вошли:
Бортовой комплекс управления, в который функционально входят следующие подсистемы:
1) бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ);
2) система ориентации и стабилиза¬ции (СОС);
3) бортовой радиокомплекс УВЧ-диапазона (БРК УВЧ);
4) GPS-модуль;
5) система электроснабжения (СЭС);
6) система обеспечения тепловых ре¬жимов (СОТР);
7) полезная нагрузка (ПН), в состав ко¬торой входят;
8) целевая аппаратура по назначению;
9) бортовой радиокомплекс Ка-диапазона (БРК Ка);
10) конструкция КА;
11) отладочный модуль (ОМ).
Рис. 1. Структуры «1U», «2U», «3U»
В стандарте CubeSat наиболее полно был реализован принцип модульности или, как он еще называется, принцип «Lego», ре¬ализованный с использованием 104-контак¬тного разъема и типовых посадочных мест.
При разработке КА по стандарту CubeSat применяются следующие интерфейсы:
- I2C - применяется в работе средств БКУ;
- МКО - применяется в работе средств БКУ (применяется редко);
- SpaceWire - в основном, применя¬ются для космических аппаратов военного назначения;
- CAN - может применяться для всех систем (встречается редко);
- RS485/RS422 - применяется для ра¬боты с датчиковой аппаратурой, входящей в состав БКУ;
- UART - применяется в основном для работы с БРК и аппаратурой системы стаби¬лизации;
- SPI - применяется в работе средств телеметрии;
- LVDS - применяется, в основном, для передачи информации из аппаратуры ПН в БРК;
- USB - применяется, в основном, для отладочных работ;
- Ehternet - применяется, в основном, для отладочных работ;
- PCI - применяется в основном для отладочных работ.
В КА стандарта CubeSat использу¬ются следующие типоразмеры: «1U», «2U», «3U» (рис. 1), «6U» (рис. 2) (Типоразмер «12U» и «24U» используются реже и стро¬ятся по аналогии с представленными выше вариантами).
Рис. 2. Структура «6U»
Конструкция корпуса производится 3 типов: скелетного (рис. 3) и монолитный (рис. 4), а также встречается корпус более простой конструкции, назовем его реечным (рис. 5).
Представленные выше типы корпусов КА стандарта CubeSat различны по характе¬ристикам и выбираются из расчета орбиты существования, внешних воздействующих и специальных факторов. Таким образом:
Монолитный тип - имеет наилуч¬шие теплоотводящие свойства, наибольшую защиту, наилучшие прочностные характе¬ристики, но при этом обладает наибольшей массой и больше подходит для орбит порядка 600-1000 км.
Реечный тип - имеет наиболее сла¬бые теплоотводящие свойства, наименьшую защиту, наихудшие прочностные характе¬ристики, но при этом обладает наименьшей массой и больше подходит для орбит порядка 350-400 км.
Скелетный тип - имеет средние во всех отношениях характеристики по сравне¬нию с описанными выше типами корпуса.
Раскроем подробнее задачи составных частей и подходы к их реализации.
Бортовой комплекс управления, пред¬назначен для управления бортовыми систе¬мами КА, управлением угловым движением и обеспечения функционирования целевой аппаратуры КА. БКУ состоит из следующих модулей:
Бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ) является составной частью БКУ, предназначена для управления всеми системами КА и определения местоположения КА на орбите.
Весь текст будет доступен после покупки
