Телеметрия

Аватар пользователя
Ejj
Сообщений: 290
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 21:01

Re: Телеметрия

Сообщение Ejj » 04 дек 2015, 05:06

Радиолюбители принимают радиопередачи с низкоорбитальных спутников, расстояние приема до 2000 км, примерно.
У нас лунный КА, дистанция до 450 000 км.

Аватар пользователя
maxrez
Сообщений: 151
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 16:31

Re: Телеметрия

Сообщение maxrez » 04 дек 2015, 10:08

Ejj писал(а):Радиолюбители принимают радиопередачи с низкоорбитальных спутников, расстояние приема до 2000 км, примерно.
У нас лунный КА, дистанция до 450 000 км.

Ну и? Радиолюбители устонавливают радиосвязь между собой через отражение волн от Луны. Принять телеметрию от лунного КА они смогут. Я в этом уверен на 100%.

Аватар пользователя
Ejj
Сообщений: 290
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 21:01

Re: Телеметрия

Сообщение Ejj » 04 дек 2015, 10:26

Можно ссылку, прочитать об этом?
А то ваши же собственные расчеты, как помню, исходили из использования направленных антенн на КА, и дистанции менее потребной.

Smileyface
Сообщений: 24
Зарегистрирован: 02 дек 2015, 12:32

Re: Телеметрия

Сообщение Smileyface » 04 дек 2015, 12:09

netwind писал(а): Нет ли у кого-нибудь статистики используемых форматов телеметрии наших и иностранных спутников. Какая часть из них соответствует рекомендациям CCSDS? Какие модуляции и частоты используют?


По отдельным рекомендациям и стандартам - нет. "в одной куче" все здесь
http://public.ccsds.org/implementations/missions.aspx

"Модуляции и частоты" используют необходимые для удовлетворения пользовательских требований к конкретному аппарату. Это огромный спектр. Частоты и схемы модуляции знает ITU, да и то не все :) Любительские списки есть в Инернет, например http://www.zarya.info/Frequencies/FrequenciesSband.php

Smileyface
Сообщений: 24
Зарегистрирован: 02 дек 2015, 12:32

Re: Телеметрия

Сообщение Smileyface » 04 дек 2015, 12:13

maxrez писал(а):
Ejj писал(а):Радиолюбители принимают радиопередачи с низкоорбитальных спутников, расстояние приема до 2000 км, примерно.
У нас лунный КА, дистанция до 450 000 км.

Ну и? Радиолюбители устонавливают радиосвязь между собой через отражение волн от Луны. Принять телеметрию от лунного КА они смогут. Я в этом уверен на 100%.


Можно, пожалуйста, представить расчет бюджета радиоканала. Хотя бы для 1 kbps (хотя бы) symbol rate и лишь для телеметрии. 15-метровые антенны на Земле и 100-ваттный передатчик на борту не предлагать.

Исправил на 1 kbps - речь не о ЦИ, а о телеметрии платформы.
Последний раз редактировалось Smileyface 04 дек 2015, 12:18, всего редактировалось 1 раз.

Smileyface
Сообщений: 24
Зарегистрирован: 02 дек 2015, 12:32

Re: Телеметрия

Сообщение Smileyface » 04 дек 2015, 12:15

netwind писал(а):Т.к. современные микроспутники часто используют радиолюбительские частоты для её передачи.


Этот форум к спутникам Земли отношения не имеет, вы ошиблись адресом.

Аватар пользователя
Ejj
Сообщений: 290
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 21:01

Re: Телеметрия

Сообщение Ejj » 04 дек 2015, 12:32

Smileyface писал(а): Хотя бы для 1 kbps (хотя бы) symbol rate и лишь для телеметрии. 15-метровые антенны на Земле и 100-ваттный передатчик на борту не предлагать.

Радиолюбители есть разные:
Изображение
Другой вопрос их количество.
Но скорее всего ту роль "страховки", которую выполняет линия телеметрии у ИСЗ, в нашем проекте она играть не сможет - данные с нее смогут принимать малое количество станций, и достаточно редко.

Аватар пользователя
maxrez
Сообщений: 151
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 16:31

Re: Телеметрия

Сообщение maxrez » 04 дек 2015, 13:20

Smileyface писал(а):Можно, пожалуйста, представить расчет бюджета радиоканала. Хотя бы для 1 kbps (хотя бы) symbol rate и лишь для телеметрии. 15-метровые антенны на Земле и 100-ваттный передатчик на борту не предлагать.

Исправил на 1 kbps - речь не о ЦИ, а о телеметрии платформы.


Можно.
Вот приблизительные расчёты.
telemetria.png
telemetria.png (92.09 KiB) 4102 просмотра


Частота 430МГц, Усиление передающей антенны 2.15dBi, усиление приёмной антенны 14dBi (Yagi 10 элементов), ширина канала 1кГц. Мощность передатчика 5 Вт. Эквивалентная теплота небесного шума 60К.
sky noise.png
sky noise.png (414.25 KiB) 4101 просмотра

Уровень шума -150,82dBm, уровень сигнала -145,56dBm. Это около 5dB соотношение сигнал/шум. Не Бог весть что, но для любителя реально. (Не для каждого конечно!)

Аватар пользователя
maxrez
Сообщений: 151
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 16:31

Re: Телеметрия

Сообщение maxrez » 04 дек 2015, 13:26

Ejj писал(а):Можно ссылку, прочитать об этом?
А то ваши же собственные расчеты, как помню, исходили из использования направленных антенн на КА, и дистанции менее потребной.


https://en.wikipedia.org/wiki/Earth%E2% ... munication

Smileyface
Сообщений: 24
Зарегистрирован: 02 дек 2015, 12:32

Re: Телеметрия

Сообщение Smileyface » 04 дек 2015, 13:38

Уже лучше, можно дальше:
- для какой модуляции выбран 1 кГц ширины канала?
- исходя из чего выбран Кус передающей антенны?
- 5 dB с/ш сами по себе ничего не говорят, каков будет BER при таком уровне сигнала и шума на входе приемника?

Аватар пользователя
maxrez
Сообщений: 151
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 16:31

Re: Телеметрия

Сообщение maxrez » 04 дек 2015, 13:57

Smileyface писал(а):Уже лучше, можно дальше:
- для какой модуляции выбран 1 кГц ширины канала?
- исходя из чего выбран Кус передающей антенны?
- 5 dB с/ш сами по себе ничего не говорят, каков будет BER при таком уровне сигнала и шума на входе приемника?


1. Скажем, что BPSK, там bitrate и ширина канала 1 к 1.
2. Это стандартный коэффициент усиления для полуволнового диполя. Эту антенну брал из-за того, что её диаграмма направленности близка к изотропной антенне. Уверенный приём с такой антенны мало зависит от ориентации аппарата.
3. Исходя из того, что модуляция у нас BPSK, для Е/N = 5dB, BER= 6*10^-3.

BPSK ber.png
BPSK ber.png (71.64 KiB) 4098 просмотра

Аватар пользователя
Ejj
Сообщений: 290
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 21:01

Re: Телеметрия

Сообщение Ejj » 04 дек 2015, 14:01


Узконаправленная антенна, передатчик мощностью более 100 Ватт, 7% энергии переизлучается к Земле.
При всенаправленной антенне на борту КА потребуется передатчик в 14 Ватт.

Радиолюбительская линия телеметрии полезна так же с точки зрения информационной безопасности миссии.

Аватар пользователя
maxrez
Сообщений: 151
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 16:31

Re: Телеметрия

Сообщение maxrez » 04 дек 2015, 14:11

Ejj писал(а):

Узконаправленная антенна, передатчик мощностью более 100 Ватт, 7% энергии переизлучается к Земле.
При всенаправленной антенне на борту КА потребуется передатчик в 14 Ватт.

Радиолюбительская линия телеметрии полезна так же с точки зрения информационной безопасности миссии.


Не берите за эталон радиосвязь отражением от Луны. Там другая ситуация.

Признаю, что не всякий радио-любитель сможет принять телеметрию от КА, когда тот будет на орбите Луны. Но пара найдётся.

Аватар пользователя
Ejj
Сообщений: 290
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 21:01

Re: Телеметрия

Сообщение Ejj » 04 дек 2015, 14:24

Как я понимаю, с точки зрения технической безопасности миссии подобная радиолиния телеметрии будет мало полезна, но остается полезной с точки зрения информационной безопасности.

Аватар пользователя
maxrez
Сообщений: 151
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 16:31

Re: Телеметрия

Сообщение maxrez » 04 дек 2015, 14:27

Ejj писал(а):Как я понимаю, с точки зрения технической безопасности миссии подобная радиолиния телеметрии будет мало полезна, но остается полезной с точки зрения информационной безопасности.

Какую техническую и инфорамционную безопасность вы имеете ввиду?

Аватар пользователя
Ejj
Сообщений: 290
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 21:01

Re: Телеметрия

Сообщение Ejj » 04 дек 2015, 14:48

Техническая безопасность - технические сбои, ошибочные команды.
Информационная безопасность - компрометация миссии или ее результатов.

Аватар пользователя
maxrez
Сообщений: 151
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 16:31

Re: Телеметрия

Сообщение maxrez » 04 дек 2015, 14:54

Ejj писал(а):Техническая безопасность - технические сбои, ошибочные команды.
Информационная безопасность - компрометация миссии или ее результатов.


По технической безопасности: посылать команды на КА может только ЦУП. Сторонним наблюдателям не должно разрешаться посылать команды на КА. Код и протокол для связи с КА должен быть известен только ЦУП и никому другому.
Поэтому помощь радиолюбителей интересна только для приёма информации с КА. Кстати вся информация должна кодироваться для обнаружения и коррекций ошибок в пакетах.

Smileyface
Сообщений: 24
Зарегистрирован: 02 дек 2015, 12:32

Re: Телеметрия

Сообщение Smileyface » 04 дек 2015, 14:58

Спасибо, мне все еще непонятно про S/N - он приведен подразумевая, что других шумов нет. А другие шумы, от усилителей например?
Я про индустриальные не спрашиваю пока - они иногда мешают даже станциям с 15-метровыми антеннами в S-диапазоне. Да так, что с LEO аппарата с 40-ваттным передатчиком только отдельные фреймы приходят.

Аватар пользователя
maxrez
Сообщений: 151
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 16:31

Re: Телеметрия

Сообщение maxrez » 04 дек 2015, 15:29

Smileyface писал(а):Спасибо, мне все еще непонятно про S/N - он приведен подразумевая, что других шумов нет. А другие шумы, от усилителей например?
Я про индустриальные не спрашиваю пока - они иногда мешают даже станциям с 15-метровыми антеннами в S-диапазоне. Да так, что с LEO аппарата с 40-ваттным передатчиком только отдельные фреймы приходят.


Правда ваша. Об этом я забыл. Усилитель конечно можно сделать на малошумящих компонентах и охлаждать его. Но в любом случае он ухудшит соотношение S/N минимум на 3dB.

Аватар пользователя
Ejj
Сообщений: 290
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 21:01

Re: Телеметрия

Сообщение Ejj » 04 дек 2015, 15:40

Если ширины радиолюбительского канала хватит, то можно и передавать через них: подписываем пакет ЭЦП и шифруем его закрытым ключом ЦУПа, отдаем через сайт на раздачу всем желающим вместе с открытым ключом, получаем от передавшего или любого другого радиолюбителя квитанцию от КА в виде подписанного ЭЦП и зашифрованного закрытым ключом КА пакета, выкладываем этот квит на сайте, помечаем пакет с данными для КА как "отправленный".
Конечно, есть угроза DDoS атаки на КА при такой организации связи, но тут можно подумать на тему запроса радиолюбителем и получения сеансового ключа (или позывного) у инициаторов проекта непосредственно перед сеансом, актуального на несколько десятков секунд.
Последний раз редактировалось Ejj 04 дек 2015, 15:44, всего редактировалось 1 раз.


Вернуться в «Наземный комплекс управления. Организация управления полётом»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость