¿Qué es Comunicación espacial?

La comunicación por radio entre naves espaciales, cuerpos celestes y estaciones terrestres. Las estaciones terrestres incluyen estaciones de comunicación por radio en tierra, aire y mar. La forma básica de comunicación espacial (Figura 1) es: (a) significa comunicación entre naves espaciales, cuerpos celestes y estaciones terrenas; (b) significa comunicación entre naves espaciales; (c) significa la Tierra realizada por naves espaciales y cuerpos celestes Comunicación entre estaciones; (d) significa que la comunicación entre estaciones terrenas se realiza a través de múltiples naves espaciales; (e) es una combinación de (a) y (b).

Descripción general del desarrolloEn 1945, AC Clark del Reino Unido propuso la idea de utilizar satélites terrestres artificiales en órbita geoestacionaria para las comunicaciones globales. En 1946, el Ejército de EE. UU. Realizó una prueba de reflexión lunar con ondas continuas moduladas y señales de teletipo. En 1957, la Marina de EE. UU. Realizó una prueba de reflexión lunar con voz.

Para 1960, era conveniente utilizar la reflexión lunar para comunicarse entre Hawái y Washington. . En octubre de 1959, la sonda "Moon" 3 de la Unión Soviética devolvió la primera imagen de la parte posterior de la luna. En 1962, Estados Unidos, Gran Bretaña y Francia utilizaron el satélite de órbita baja "Dianxing" 1 para realizar un experimento de comunicación transatlántica.

En 1963, Estados Unidos y Japón llevaron a cabo con éxito la transmisión de televisión a través del Océano Pacífico por primera vez a través del satélite N ° 1 de órbita baja "Relay". En 1964, el satélite geoestacionario "Xinkang" 3 se utilizó para retransmitir en directo los eventos de los Juegos Olímpicos celebrados en Tokio.

En 1965, la Organización Internacional de Telecomunicaciones por Satélite utilizó el satélite de comunicaciones geoestacionario "Morning Bird" para realizar comunicaciones comerciales por primera vez. La sonda estadounidense Voyager 1 pasó por Saturno en 1980 y envió una gran cantidad de fotos e información a la Tierra.

China lanzó el primer satélite terrestre artificial "Dongfanghong" 1 en abril de 1970, que envió señales de música y telemetría a la tierra. El 8 de abril de 1984, China lanzó su primer satélite de comunicaciones experimental y lo fijó el 16 de abril a 125 ° de longitud este sobre el ecuador para realizar experimentos de transmisión de comunicaciones, radio y televisión.

Las características dela comunicación espacial La distancia de comunicación espacial es larga y la señal es débil Para asegurar una comunicación eficaz, la estación terrena debe tener un equipo de recepción extremadamente sensible.

El objetivo espacial se está moviendo, por lo que la antena receptora debe seguir continuamente la dirección del objetivo cuando sea necesario. La potencia de salida del transmisor de la nave espacial es limitada y la estación terrena debe utilizar una antena de gran apertura y un amplificador de bajo ruido. En las comunicaciones en el espacio profundo, se utilizan antenas parabólicas controlables de alta ganancia en tierra.

Los diámetros de antena más utilizados son 18 metros y 27 metros. El equipo de comunicación de la nave espacial debe ser liviano, de tamaño pequeño, resistente a la radiación, de larga duración, capaz de resistir golpes y vibraciones, y de alta confiabilidad.

La banda de frecuencia utilizada en las comunicaciones espaciales es muy amplia, desde la banda de onda ultralarga hasta la banda de onda milimétrica, e incluso el láser. La banda de frecuencia que se utiliza comúnmente en las comunicaciones por satélite es de 1 a 15 GHz, y se han comenzado a utilizar bandas de frecuencia más altas.

ClasificaciónLa comunicación espacial se divide en comunicación analógica y comunicación digital según la forma de transmisión de información. La comunicación analógica transmite información analógica. La comunicación digital codifica digitalmente la diversa información transmitida y luego la modula a la subportadora para su transmisión.

Uso de comunicación digital y conexión informática. Si se adopta el esquema de codificación acordado, es fácil realizar una comunicación segura, por lo que la comunicación digital es la forma principal de comunicación espacial moderna.

La comunicación espacial se divide en comunicación de voz, comunicación de imagen, telemetría o transmisión de información de comando, etc. según el contenido de la información transmitida. La mayoría de las comunicaciones de voz entre la Tierra y las naves espaciales tripuladas utilizan bandas de frecuencia VHF y UHF.

La transmisión de información de imágenes, como texto, gráficos y fotografías, se divide en transmisión de imágenes de televisión y transmisión de imágenes digitales. La televisión en la industria aeroespacial generalmente usa escaneo de banda estrecha y baja velocidad, pero también usa líneas de TV de alta resolución y escaneo rápido.

La transmisión de imágenes digitales transmite las imágenes tomadas por generadores de imágenes ópticos, infrarrojos o de microondas a la estación terrena en forma de datos digitales. Las imágenes de alta resolución utilizan principalmente la comunicación de imágenes digitales.

La transmisión de datos o instrucciones de telemetría entre la nave espacial y la estación terrena es un aspecto importante de la comunicación espacial. Tales como datos biomédicos, datos de rendimiento y estado de funcionamiento de cada sistema, varios datos de resultados de pruebas y varios comandos de control remoto.

El sistema de comunicación de Landsat 4 consta de dos subsistemas: un sistema de datos de banda ancha y un sistema de telemetría satelital. El primero se utiliza para transmitir datos de imágenes y funciona en banda Ku, banda X y banda S; el segundo funciona en banda S para seguimiento, comando y telemetría de ingeniería (Figura 2).

El sistema de telemetría consta de módulos polivalentes. Cuando se comunique con sistemas satelitales de seguimiento y retransmisión de datos, utilice antenas de alta ganancia; cuando se comunique con estaciones terrenas, utilice dos antenas omnidireccionales. La computadora en el satélite se utiliza para controlar la función del satélite y la forma de telemetría y para almacenar instrucciones.