Освоение космоса, космические исследования. Технические характеристики ракетно-космических систем. Полеты человека в космос и проблема дальней радиосвязи. Использование искусственных спутников Земли как ретрансляторов в системах наземной связи.
Аннотация к работе
Освоение космоса, космические исследования относятся к одному из основных направлений научно-технической революции. Рассмотрение этого направления в технико-экономическом аспекте представит определенный интерес для специалистов, разрабатывающих международные программы сотрудничества в области экономики, науки и техники. Искусственные спутники Земли, обладая такими особенностями, как возможностью находиться в зоне прямой видимости со значительных территорий поверхности Земли, высокой скоростью перемещения и регулярностью движения, позволяют эффективно решать важные народнохозяйственные задачи: определение координат (геодезия и навигация), передача информации (телевидение, радиовещание, телефонная и телеграфная связь), наблюдение за Землей (исследование природных ресурсов и окружающей среды), изучение и контроль процессов в атмосфере. Большой практический интерес, в частности, представляет вынесение в космос, например на орбиты искусственных спутников Земли или на Луну, части производственно-технических комплексов.Рассматривать ее можно с двух точек зрения, имея в виду радиосвязь между наземными пунктами управления и космическими летательными аппаратами, а также использование ИСЗ как ретрансляторов для увеличения дальности связи между наземными объектами, самолетами, кораблями и т. д. Во время исторического полета майора Титова, например, связь с Землей поддерживалась по нескольким радиоканалам, в том числе по двум коротковолновым и одному ультракоротковолновому каналам телефонной связи, а также по двум ультракоротковолновым радиоканалам, по которым передавалось телевизионное изображение. Использование искусственных спутников Земли как ретрансляторов в системах наземной связи значительно повысит ее дальность. Эти системы могут служить как для наземной радиосвязи, так и для связи с космическими летательными аппаратами. Использование искусственных спутников Земли в системе связи основывается на ретрансляции отражающей поверхностью или аппаратурой спутника сигналов от передающих наземных станций к приемным.Пролетая над одним пунктом, спутник принимает и запоминает информацию; а пролетая над другим, передает ее по команде с Земли этому пункту. Информация передается при движении самих спутников. Основной недостаток этого метода - запаздывание передаваемой информации, величина которого определяется временем ожидания спутника до передачи на него информации и временем ее «переноса». Например, если высота орбиты 300 км и связь ведется на частоте 1000 мегагерц, наземное устройство имеет направленную антенну диаметром 5 м, а антенна на спутнике ненаправленная, то для радиотелефонной связи достаточно передатчика мощностью 5 ватт. Продолжительность сеанса связи, во время которого информация передается на спутник или принимается с него на ультракоротких волнах, ограничивается временем нахождения спутника в пределах прямой видимости от пункта связи.Если спутник летит на большой высоте относительно поверхности Земли, то дальность связи увеличивается. Зависимость дальности связи от высоты полета спутника нетрудно определить. Тогда можно добиться, чтобы в любой момент между наземными корреспондентами находился хотя бы один спутник и связь была бесперебойной. Тогда (1-q)n = ? - вероятность того, что ни один спутник из n не может быть использован для связи. Если на Земле приемник и передатчик будут иметь направленные антенны диаметром 5 м, то для телефонной связи на расстоянии 8000 км с помощью такого спутника потребуется передатчик мощностью в несколько мегаватт.Если запустить спутник в плоскости экватора в направлении вращения Земли на круговую орбиту высотой около Создание таких спутников открывает большие возможности для построения всемирной системы космической связи. 5, достаточно трех спутников, расположенных на вершинах равностороннего треугольника, чтобы охватить связью всю Землю за исключением небольших районов у полюсов. Если на спутнике установлена ненаправленная антенна, то изза его большого удаления от Земли потребуется передатчик большой мощности (например, для радиотелефонной связи - около 300 ватт). Если же установить на спутнике направленную антенну диаметром 3 м и направить ее на Землю, то необходимая мощность передатчика уменьшится (до 0,5 ватта).Учеными были произведены расчеты, согласно которым для надежного охвата всей территории России телевизионным вещанием потребовалось бы 5000 башен высотой 100 метров, 1000 башен высотой 300 метров, 700 башен высотой 500 метров. В связи с тем, что Земля имеет кривизну поверхности, этот фактор ограничивает передачу прямолинейно распространяющихся сигналов, поэтому и радиорелейных станций требуется значительное количество. К примеру, если башня имеет высоту в 100 метров, то можно произвести передачу сигнала только на расстояние в 30-40 километров, а при высоте в 300, 500 и 1000 метров - на расстояние соответственно в 60, 100, 150 километров. Например, если расположить через равномерные интервалы времени 3-4 спутника на одинаковых эллиптических орбитах, плоскости которых б
План
Содержание космос спутник связь ретранслятор
Введение
Глава 1. Космические системы связи
1.1 Ретрансляция
1.1.1 Активные ретрансляторы с задержкой
1.1.2 Спутники -ретрансляторы без задержки
1.1.3 Неподвижные спутники- ретрансляторы
1.2 Спутники
Заключение
Глава 2. Практическая часть
Приложения
Введение
Освоение космоса, космические исследования относятся к одному из основных направлений научно-технической революции. Рассмотрение этого направления в технико-экономическом аспекте представит определенный интерес для специалистов, разрабатывающих международные программы сотрудничества в области экономики, науки и техники.
Искусственные спутники Земли, обладая такими особенностями, как возможностью находиться в зоне прямой видимости со значительных территорий поверхности Земли, высокой скоростью перемещения и регулярностью движения, позволяют эффективно решать важные народнохозяйственные задачи: определение координат (геодезия и навигация), передача информации (телевидение, радиовещание, телефонная и телеграфная связь), наблюдение за Землей (исследование природных ресурсов и окружающей среды), изучение и контроль процессов в атмосфере.
Большой практический интерес, в частности, представляет вынесение в космос, например на орбиты искусственных спутников Земли или на Луну, части производственно-технических комплексов. На Луну могут быть вынесены вредные, горнодобывающие, энергоемкие виды производства. В условиях космического полета (невесомость, вакуум) могут производиться крупные кристаллы, композитные материалы, уникальная оптика, сверхчистые химические и лекарственные препараты и многое другое. Особое значение в ближайшем будущем будет иметь вынос за пределы Земли вредных, вторично не перерабатываемых отходов производства.
Технические характеристики ракетно-космических систем, а также успехи в создании радиоэлектронной и оптикомеханической аппаратуры позволили приступить уже в наши дни к решению конкретных задач. Среди них особо важное значение имеют задачи, связанные с разносторонним и комплексным исследованием природных ресурсов Земли и окружающей среды. Это объясняется по крайней мере двумя главными обстоятельствами. Первое из них связано со все расширяющейся (причем за последние годы темпы растут лавинообразно) хозяйственной деятельностью человека на нашей планете, требующей форсированной разработки природных ресурсов, второе - со все более существенным влиянием человека и его производственной деятельности на природную среду. Если в прежние годы вопрос стоял о том, чтобы в минимальной степени влиять на экологическую систему планеты, другими словами, не нарушать равновесия в природе, то теперь мы вынуждены на основании глубокого изучения биосферы изменять эти условия, но таким образом, чтобы сохранить природную среду в состоянии, пригодном для комфортной жизни человека. Решать такие глобальные задачи возможно только с помощью космонавтики.