Đồ Án Nghiên cứu kỹ thuật điều khiển, vận hành, duy trì vị trí và tư thế của vệ tinh trên quĩ đạo địa tĩnh

MỤC LỤC
Trang
Mục lục .
Danh mục các từ viết tắt .
Danh mục các bảng .
Danh mục các hình vẽ .
MỞ ĐẦU 1
Chương 1
THÔNG TIN VỆ TINH
1.1. Tổng quan về thông tin vệ tinh 2
1.1.1. Nguyên lý thông tin vệ tinh 2
1.1.2. Phân loại hệ thống TTVT 4
1.1.3. Đặc điểm của TTVT 4
1.2. Tạp âm và truyền sóng trong TTVT . 6
1.2.1. Tạp âm trong hệ thống TTVT . 6
1.2.2. Truyền sóng trong TTVT 10
1.3. Trạm mặt đất . 14
1.3.1.Cấu trúc của trạm mặt đất 14
1.3.2. Anten trạm mặt đất 16
1.3.3. Bộ khuếch đại tạp âm nhỏ LNA 21
1.3.4. Bộ khuếch đại công suất lớn HPA 22
1.4. Đa truy nhập trong TTVT 23
1.4.1. Đa truy nhập theo tần số FDMA . 24
1.4.2. Đa truy nhập theo thời gian (TDMA) 25
1.4.3. Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA . 27
1.4.4. Đa truy nhập theo yêu cầu DAMA . 28
1.5. Vệ tinh thông tin . 29


1.5.1. Cấu trúc vệ tinh thông tin 29
1.5.2. Hệ thống điều khiển tư thế và vị trí của vệ tinh 33
1.5.3. Hệ thống giám sát, đo xa và điều khiển-TT&C 35
1.5.4. Hệ thống cung cấp nguồn (EPS) . 35
1.5.5. Hệ thống điều khiển nhiệt (TCS) 38
1.5.6. Phân hệ đẩy 38
1.5.7. Hệ thống cấu trúc khung . 39
1.6. Hệ thống đo xa, bám, điều khiển . 39
Chương 2
CẤU HÌNH HỆ THỐNG VÀ CHỨC NĂNG CỦA CÁC THIẾT BỊ
TRẠM ĐIỀU KHIỂN VỆ TINH
2.1 Sơ đồ kết nối giữa các trạm điều khiển 40
2.2. Cấu hình hệ thống các thiết bị tại trạm điều khiển 41
2.2.1. Hệ thống thiết bị RF 43
2.2.2. Hệ thống thiết bị điều khiển Anten (ACU) . 55
2.2.3 Hệ thống M&C . 57
2.2.4. Hệ thống Intercom . 59
2.2.5. Hệ thống tần số và thời gian chuẩn 60
2.2.6. Hệ thống thiết bị phân tích quĩ đạo 60
2.2.7. Hệ thống thiết bị mô phỏng 61
2.2.8. Hệ thống cấp nguồn 62
2.2.9. Hệ thống làm lạnh HVAC 62
2.2.10. Hệ thống các thiết bị cảnh báo cháy 63
Chương 3
HOẠT ĐỘNG XÁC ĐỊNH, DUY TRÌ ỔN ĐỊNH VỊ TRÍ VÀ TƯ THẾ
3.1. Quĩ đạo vệ tinh và vị trí của vệ tinh trên quĩ đạo địa tĩnh 64
3.2. Các hệ trục tọa độ 66


3.2.1. Hệ tọa độ quán tính địa tâm (ECI) 66
3.2.2. Hệ tọa độ vệ tinh . 67
3.2.3. Hệ tọa độ quĩ đạo 67
3.2.4. Hệ tọa độ “đích” . 68
3.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới vị trí và tư thế của vệ tinh trên quĩ đạo địa tĩnh . 68
3.3.1. Các nguồn gây ra các tác động làm biến đổi tư thế . 69
3.3.2. Các nguồn gây ra các tác động làm biến đổi vị trí 69
3.4. Các biện pháp duy trì vị trí và ổn định tư thế của vệ tinh . 72
3.4.1. Tổng quan về hoạt động ổn định tư thế, và duy trì vị trí quĩ đạo 72
3.4.2. Thành phần phần cứng xác định, duy trì vị trí và tư thế của vệ tinh 75
3.4.3. Các phương pháp ổn định tư thế . 93
3.4.4. Điều chỉnh vị trí của vệ tinh 96
Chương 4
CÁC THÔNG SỐ TELEMETRY CỦA VỆ TINH
4.1. Giới thiệu chung 108
4.2. Các điểm telemetry của phân hệ GN&C 108
4.3. Tham số phân hệ đẩy 112
4.4. Các tham số telemetry phân hệ Payload 114
4.5. Tham số hoạt động của EPS 115
4.6. Các tham số phân hệ CT&R 116
4.7.Các tham số phân hệ nhiệt . 117
4.8. Các tham số phân hệ phần mềm 117
KẾT LUẬN 118
TÀI LIỆU THAM KHẢO 119


MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây hệ thống thông tin vệ tinh ngày càng phát triển.
Thông qua hệ thống này con người có thể trao đổi thông tin với bất kì nơi nào
trên thế giới. Với dịch vụ đa dạng, dung lượng và độ tin cậy cao, thông tin vệ
tinh có thể đáp ứng được các yêu cầu truyền tải tin tức ngày càng phát triển
của con người. Thông tin vệ tinh không những đáp ứng cho các yêu cầu về
thương mại dân sự, mà còn đáp ứng các yêu cầu về thông tin an ninh quân sự.
Với những yêu cầu đó, Việt Nam đã phóng vệ tinh Vinasat-1 lên quĩ đạo vào
ngày 18-04-2009. Tuy nhiên, việc điều khiển vệ tinh là một công việc còn khá
mới mẻ với đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật hoạt động trong lĩnh vực kỹ
thuật điện tử truyền thông ở nước ta. Do vậy, luận văn “Nghiên cứu kỹ thuật
điều khiển, vận hành, duy trì vị trí và tư thế của vệ tinh trên quĩ đạo địa
tĩnh” được chọn để tiến hành nghiên cứu một số công nghệ và phương pháp
giám sát, điều khiển vệ tinh trên quĩ đạo địa tĩnh có thể áp dụng trong điều
kiện thực tiễn của Việt Nam. Luận văn được chia làm 4 chương như sau:
Chương 1: Thông tin vệ tinh.
Chương 2: Cấu hình hệ thống và chức năng của các thiết bị trạm điều
khiển mặt đất.
Chương 3: Hoạt động xác định, duy trì, ổn định vị trí và tư thế.
Chương 4: Các thông số Telemetry của vệ tinh.
1