スペースコネクティビティ-学生ミッションコントロールセンター

2006年、モスクワ州立工科大学で。 N.E.バウマン、小型宇宙船ミッションコントロールセンター、地球リモートセンシングデータ受信センター(ERS)が設立されました。これはユニークな学生MCCであり、どの学部や学科のバウマン学生にも開放されています。今年9月に学生打ち上げた衛星を監視するのはここからです







MCCには4つのアンテナが装備されており、そのうち2つは宇宙画像の受信を可能にし、他の2つは衛星からのサービス情報と船内のオペレーターの職場からの制御コマンドの送信を可能にします。学生は自動化された方法で管理を実行します。必要に応じて、手動制御に切り替えることもできます。







学生のPCOは、実際のタスクを処理します。その中には、宇宙からの地球の観察、宇宙空間の監視、宇宙の天気の研究、宇宙での科学的および技術的実験の実施などがあります。センターは、地球衛星および衛星から地球への情報交換も主催しています。



Student MCCは、モスクワ州立工科大学のユーススペースセンター(MSC)の一部であり、特別なプロジェクトでの作業と教育プロセスの両方を目的としています。Step into the Futureプログラムの一環として、専門部門の学生を対象とした実験室での作業や、学童とのクラスを開催しています。







今日は、センターとその現在のプロジェクトについて詳しく説明します。



バウマンMCCの運用



MCCは、宇宙船(NRTK)「DOKA-N」のリモートサービス用の地上の無線技術複合施設に基づいて動作します。アンテナフィーダー装置、ロータリードライブユニット、IC-910トランシーバー2台、パーソナルコンピューターで構成されています。



地上管制複合施設(GCC)を備えた小型宇宙船(SSC)の無線通信チャネルは、アマチュア無線通信の国際規制によって割り当てられた145MHzと435MHzの2つの周波数範囲で構成され、各範囲で、送信用と受信用の2つの方向に編成されます。



これにより、衛星から情報を受信することと、さまざまなターゲットタスクを衛星に送信することの両方が可能になります。







搭載されている機器と地球の送受信は、トランシーバー方式に従って構築されています。無線送信機の動作が、指定された周波数範囲の無線受信機の動作を除外している場合です。



各範囲内で、通信は双方向シンプレックスモード(スイッチングを使用したデュプレックス)で編成でき、フルデュプレックスモードで異なる周波数帯域を使用する場合も同様です。緊急事態を考慮して通信を整理するために、メイン、補助、バックアップの3つの周波数が各範囲で使用されます。



各周波数範囲で、1つの共通アンテナが使用され、受信または送信のいずれかで機能します。アンテナ動作モードの切り替えは、電子キーを使用して各トランシーバー(145および435 MHz)で実行されます。







可能な1日の平均情報量は、宇宙船からの伝送速度、および使用される地上受信ステーションの場所の数と地理によって決定され、数Gbpsに達する可能性があります。



音量を大幅に上げる必要がある場合は、UniScanやPOLUSなどの統合された地上受信ステーションと統合された、研究情報をドロップするための特別な非常に有益な無線リンクを備えた小型宇宙船の追加機器が必要になります。



受信ステーションでデータを受信した後、情報はMCC自体にある受信機に自動的に送信されます。次に、受信機から情報がセンターのコンピューターに送信され、その後、データはさまざまなプログラムによって処理され、必要に応じて、結果をさらに議論するために大画面に表示されます。







地上受信ステーション。彼らはアンテナです



地上受信局は、特殊工学部の建物の屋上、つまりアンテナに設置されており、その可能性については前述しました。そのおかげで衛星との通信が可能になりました。屋上にはカメラが設置されており、センターのコンピューター画面にリアルタイムで画像を送信するため、学生はMCCから直接観察・制御することができます。







下の写真に示されている「ウェーブチャネル」アンテナは、135〜435MHzの周波数で動作します。テレメトリの送受信に使用されます。信号はアンテナ「アンテナ」によって受信されます。アンテナはそれぞれ、調整された波長の倍数の周波数に対応します。それらの数は波の反射の特性に依存し、最終的には信号を増幅することができます。



このようなアンテナの指向角は30度であり、衛星との通信を接続するためのより大きなビューを「キャプチャ」することができます。このようなアンテナのゲインは10〜15dBです。







他のタイプのアンテナを使用すると、衛星からより多くの情報を受信できます。 POLUSアンテナの直径は3.8m、Uniscan-24アンテナは2.4 mです。特別なOrbitronプログラムのおかげで、両方のアンテナを制御し、さまざまな間隔でさまざまな衛星の位置に関する情報を取得できます。



このタイプのアンテナは、8GHzの周波数で動作します。また、作業頻度が高いため、より高速で情報を受け取ることができます。







アンテナの動作原理は、すべての入射波が放物線面で受信され、その後、フィードが配置されている焦点に反射されることです。



そのようなアンテナの指向角は1.3度です。つまり、そのようなアンテナを備えた衛星から情報を読み取るには、衛星が飛んでいる軌道を明確に知る必要があります。このようなアンテナのゲインは47dBです。これらは、MCCでリモートセンシング情報を受信するために使用されます。







アースリモートセンシング(ERS)



MCCの機能を向上させるために、地上局に基づいたEarth Remote Sensing(ERS)宇宙情報受信センターを配備しました。



ERSセンターは、高度な機器と方法を使用して宇宙から地球を研究する分野の完全な科学データを取得するために作成されました。さらに、学生はここで、衛星データの操作上の受信と、さまざまなERS宇宙船(アクア、NOAA、テラなど)から取得した地表の画像の処理のスキルについて訓練を受けています。実験室での作業では、専門部門(CM1、CM2、CM3)の学生が独自に情報を受け取り、それを処理してさらに科学的な研究を行います。







ERSセンターの教育現場では、専門学校の学生を対象に、宇宙モニタリングの講義、マスタークラス、各種ワークショップなどのテーマ別授業を行っています。学童は、実際の地球のリモートセンシング衛星との通信セッションに参加し、宇宙画像の受信とその前処理に参加します。



ICCが存在する間、学生はリモートセンシングの問題を解決するために3つの衛星を設計しました:Baumanets-1、Baumanets-2、およびBaumanets-3。



このような衛星の動作は、学生のMCCからも監視できます。センターの設備により、特定の白黒写真を表示することができます。冗長な情報を大量に伝達しているため、このように見えます。画像が表示され、リアルタイムで更新されます。地球の表面のスキャンからの新しい情報は常に画面に表示されます。







次のステップでは、画像が分析されます。さまざまなコンポーネントに関する情報を受け取ると、コンピューターはデータを処理し、必要なフィルターと設定のみを残します。その結果、まったく異なるカラー画像が得られ、特定の研究結果と特定の特徴が示されます。これには、水中世界の研究、森林の状態に関するデータの取得、表面の鉱物の特定などがあります。つまり、ERSセンターでは、バウマンの人々が宇宙から地球に関する実際のデータを受け取り、実際のタスクから学ぶことができます。







これらのタスクの1つは、氷の状況を調査することです。北海ルートの天候に応じて、氷はさまざまな方法で捕捉され、さまざまな側(北または南)からバイパスする方が収益性の高い地域がいくつかあります。リモートセンシングにより、船のキャラバンに最適なルートを選択できます。







最近、カムチャッカの生態学的状況を解決する過程で、リモートセンシング技術が使用されました。曇りにもかかわらず、宇宙レーダー画像はさらなる調査のために取得されました。これらは、特定の海域の汚染分布のマップとして使用され、専門家の作業に役立ちます。





サイトroscosmos.ruからの画像



次の記事では、バウマンの衛星Yarilo-1とYarilo-2について説明します。これらは、Soyuz-のUniverSatプログラムの下で、State CorporationRoscosmosによってPlesetskcosmodromeから9月28日に宇宙に打ち上げられました。 2.1b "通過荷重として。しばらくお待ちください。新しい興味深い資料をお見逃しなく!



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