SCI Библиотека

Временная синхронизация является одной из ключевых проблем, которые должны быть решены в процессе создания системы квантового распределения ключей (КРК). Точная синхронизация времени позволяет не только правильно присвоить порядковый номер каждому событию детектирования, но также увеличивает соотношение сигнал/шум. В спутниковой связи временная синхронизация затруднена особенно, ввиду таких факторов как высокие потери, замирание сигнала и эффект Доплера. В данной статье приводится описание простого, эффективного и надежного алгоритма для синхронизации времени. Алгоритм был протестирован в ходе реальных экспериментов по КРК между Micius, первым в мире спутником для квантовой связи, и приемной наземной станцией, расположенной на территории России. Полученная точность синхронизации лежит в диапазоне от 467 до 497 пс. Автор сравнивает свой алгоритм с использовавшимися ранее методами. Предлагаемый подход может применяться и для наземных систем КРК.

Представлена методика определения потребности космической промышленности в перспективных изделиях электронной компонентной базы (ЭКБ) с точки зрения анализа унифицированного компоновочного состава бортовой аппаратурыи сквозной трансляции от требований, предъявляемых к целевым характеристикам космических аппаратов, до требований, предъявляемых к элементной базе. Предлагаемый авторами подход за счет использования методов, заложенных при проектировании современных и перспективных КА и за счет концентрации только на целевых характеристиках получения и преобразования целевой информации, позволяет без снижения точности упростить состав блоков и реализовать унифицированную модель. Описанный подход позволяет на базе программной реализации определять требуемые характеристики основной ЭКБ и формировать длительные планы-графики по обеспечению импортонезависимости в перспективных КА.

В статье рассматривается применение геостационарных спутников-ретрансляторов «Луч» для управления в режиме многостанционного доступа (МСД) в S-диапазоне частот низкоорбитальными КА многоспутниковых орбитальных группировок. Приводятся методика и результаты расчета отношения энергии сигнала на бит информации к суммарной спектральной плотности мощности шума и помех ( E б N Σ ) от других КА в зависимости от числа n одновременно работающих КА-абонентов и скорости передаваемой информации. Показано, что отношение E б N Σ в радиолинии КА-абонент - СР «Луч» слабо, а в радиолинии СР «Луч» - КА-абонент сильно зависит от числа n. Существующие СР «Луч» не позволяют обеспечивать управление КА многоспутниковыми группировками. Для реализации МСД на СР вместо слабонаправленной передающей антенны необходимо устанавливать многолучевую активную антенную решетку.

Определение параметров движения космических аппаратов с высокой точностью (на уровне от единиц дециметровдо сантиметров) требуется для решения целевых задач определенным классом низкоорбитальных КА. В статье рассмотрены методы получения высокоточных параметров движения низкоорбитальных КА с использованием измерений ГНСС-приемников из состава бортовой навигационной аппаратуры потребителя, способы контроля и подтверждения точности получаемых результатов. Приводится информация по достигнутой точности результатов по информации зарубежных и отечественных источникови перспективные подходы повышения точности определения параметров движения. Авторы отмечают, что совместное уточнение эфемеридно-временной информации низкоорбитальных космических аппаратов ГНСС и низкоорбитальных КА является перспективным методом повышения точности определения параметров движения и позволяет повысить точность эфемеридно-временной информации низкоорбитальных космических аппаратов ГНСС на 30-50% для плотной сети наземных приемников (100 и более наземных станций) и в 5-6 раз при использовании региональной сети наземных станций.

Спутниковые технологии применяются в различных отраслях: от сложных научных исследований до простейшей установки связи для обеспечения передачи информации между несколькими коммуникаторами. В то время как большинство стран мира активно ведёт разработку новых видов спутниковых систем, процесс разработки спутников в России сталкивается с рядом трудностей в последние пять лет. Из-за санкций со стороны стран Запада всё большую актуальность приобретает вопрос об импортозамещении зарубежных спутников и о разработке собственных российских систем спутниковой связи.

В статье разработана модель системы спутниковой связи на основе широкополосных сигналов с относительным фазовым кодированием. Используется система из четырех сигналов с двоичной фазовой манипуляцией. Спектры сигналов расширены методом прямой последовательности. Моделируется работы системы в условиях действия импульсных радиопомех и в условиях действия флуктуационных помех. Получены характеристики помехоустойчивости системы к импульсным помехам с распределением Джонсона и помехам в виде белого гауссовского шума.

В работе проведён сравнительный анализ приближённых аналитических зависимостей, моделирующих прогиб однородной тонкой пластины при температурном ударе для случая жёсткого закрепления одного края пластины и свободных других её краёв. Данный анализ содержит два направления: исследования поля температур и прогибов. Выявлены границы применимости этих зависимостей для практического использования при учёте температурного удара панелей солнечных батарей малого космического аппарата. Результаты работы могут быть использованы при исследовании вращательного движения малого космического аппарата вокруг его центра масс с учётом влияния температурного удара.

В связи с подготовкой первого полета человека в космос в СССР начиная с 1951 г. стали проводить эксперименты на собаках в полетах на ракетах. В США объектами таких исследований начиная с 1948 г. стали обезьяны. Запуски животных на ракетах носили главным образом испытательный характер, а научные исследования на обезьянах в орбитальных полетах начались в США с 1969 г., а в СССР – с 1983 г. В СССР, а затем в России исследования проведены на 12 обезьянах макаках-резусах в 6 полетах биоспутников «Бион». Главной задачей проведенных исследований было изучение так называемого космического адаптационного синдрома. С помощью вживленных и накладных электродов удалось получить уникальную информацию о развитии космической формы болезни движения, моторной дисфункции и повышении внутричерепного давления в условиях микрогравитации. Исследования на обезьянах по программе «Бион» проводились при широкой кооперации с зарубежными специалистами.

Рассмотрен вопрос применения алгоритмов оптимального управления для минимизации изгибных колебаний спицы крупногабаритного трансформируемого рефлектора в процессе ее раскрытия. Применение данного управления позволяет уменьшить время раскрытия и повысить надежность и безопасность процесса развертывания антенны. Создание крупногабаритных систем космического базирования является актуальным направлением. Такие системы позволяют решать широкий круг задач по мониторингу поверхности Земли и космоса, в то же время из-за их размеров возникает вопрос деформации конструкции. Представлена математическая модель, описывающая раскрытие спицы с учетом поперечных колебаний. Разработаны алгоритмы оптимального управления, позволяющие минимизировать колебания конструкции. Для этапа настройки радиоотражающего сетеполотна разработан алгоритм, минимизирующий энергетические затраты. Результаты подтверждены математическим моделированием и отработкой алгоритмов на макетном образце. Предложен способ настройки радиоотражающей поверхности, позволяющий уменьшить количество актуаторов при сохранении числа точек актуации.

Рассматриваются основные этапы трансформации концепции создания и применения космических средств наблюдения, включая КА оптико-электронного наблюдения военного и двойного назначения, в период после первой войны в зоне Персидского залива и по настоящее время. Проведён анализ таких программ, как FIA-O, 8X/EIS, BASIC, two-plus-two plan, Next generation EO program, AMCD/SMT, OpTIIX, Hybrid satellite system, Arc-F, Architecture of the Next с учётом влияния на их развитие ключевых технологий, таких как SMT, ATR, AI, ML, MAVEN, и их взаимосвязь. Рассматриваются особенности, состояние, перспективы применения КА оптико-электронного наблюдения в составе интегрированной гибридной космической системы наблюдения. Особое внимание уделено влиянию формирования банка эталонных изображений для автоматического распознавания целей на изменения в орбитальной группировке КА оптико-электронного наблюдения военного назначения.