рейтинг блогов

Про связь Марса и Земли Китайскими руками и мозгами

топ 100 блогов vsatman88821.05.2021 Самое  обсуждаемое космическое событие этих дней это удачное (или успешное???) примарсение китайского марсохода .. Все любуются, восхищаются, а отдельные граждание подкалывают наш Роскосмос - мол,  а Вы то чего??
Ну раз все туда, придется и мне  отписаться..Но всяк кулик свое болото знает, поэтому и я о своем - о связи.

Но сразу повинюсь, что Настоящий Автор этого поста  Игорь Лисин, блестящий Технический Редактор Журнала Новости Космонавтики, ныне уже невыпускаемого..А вот Игорь дело не бросил и пишет интересные статьи о китайскорй космонавтике, которые иногда можно прочитать на сайте Новости Космонавтики.
Итак вот , что Игорь написал у себя в ФейсБуке а я скопирую ниже

Ну так вот, о «Чжужуне»
Все помнят, что с вращением планеты точка посадки уходила за горизонт через два часа после касания? А на первый сеанс связи вообще отводилось всего 20 минут, причем за это время ровер мог передать максимум 10 кадров информации. И разработчикам пришлось проявить изобретательность, чтобы не растратить их на настройку, синхронизацию и т.д. и все же передать наиболее важную информацию о состоянии «Чжужуна». Собственно, поэтому и сообщение о посадке задержалось более чем на час.
И вообще надо осознавать, что радиоканал с Марса у Китая очень хиленький. Не время обсуждать, почему так, примем как данность.

Поэтому:
(1) Ровер может передавать прямо на Землю в X-диапазоне через маленькую (около 40 см) остронаправленную антенну.

вот она в правом верху, при этом такое совсем классическое исполнение с металлическими волноводами, с болтовыми их соединениями,  судя по их размерам  это Х  диапазон то есть 6-8 ГГц
Про связь Марса и Земли Китайскими руками и мозгами

Малая площадь антенны и ограничения по мощности сигнала приводят к тому, что скорость передачи составляет 16 бит/с. Да, два байта в секунду и килобайт за восемь минут, вы правильно поняли. За отсутствием в момент первого сеанса информации о фактической орбите «Тяньвэня» (это тот модуль, который привер Ровер (марсоход Чжужун на орбиту Масрса и остался сам на этой орбите Марсианским спутником) возможность ретрансляции не рассматривается.

Это скорость передачи прямо с  МарсоХода (Ровера) на Землю. На Земле скорее всего используется антенна диаметром  40..60 метров типа нашей российской ТНА -1500, что стоят в Калязине и Медвежьих Озерах. Тут  1500 это площадь антенны в кв. м. Ниже фото антенны в Калязине

Про связь Марса и Земли Китайскими руками и мозгами у маленькой антенны есть только один плюс с точки зрения радиотехники - большой угол диаграммы направленности и ее не так точно надо наводить  она накрывает огромное пространство  на большом расстоянии от Марса, правда и сигнал из за этого очень слабый (то есть как учит нас старина  Шеннон, то бит там на Гц с гулькин нос..)
(2) Ровер может передавать информацию на спутник Марса с дальнейшей ретрансляцией на Землю. Либо через ту же антенну в X-диапазоне на «Тяньвэнь», либо через отдельный канал УКВ-диапазона. В последнем случае помимо китайского аппарата информацию может принимать и ретранслировать европейский Mars Express. Ему, правда, уже 18 лет от роду, но – работает.
Передатчик X-диапазона благодаря остронаправленной антенне добивает и до апоцентра орбиты спутника, и в это время его лучше всего и использовать, чтобы не крутить антенну слишком быстро и на слишком большие углы. Но апоцентр не должен быть слишком высоким – 59000 км не годится, нужно в несколько раз меньше. Поэтому в план полета заложена коррекция орбиты «Тяньвэня» во втором перицентре орбиты, то есть через двое суток после посадки, со снижением апоцентра до примерно 15000 км, а периода – до 8.2 часа, то есть до одной трети марсианских суток. При этом раз в три витка спутник будет проходить над местом посадки в перицентре, а посередине между этими моментами – оказываться над ним в апоцентре.
При этих условиях канал X-диапазона обеспечивает скорость 32 кбит/с и передает 50 Мбит данных ( то есть 12,5 Мбайт ) за 25-минутный сеанс.

Пытливый читатель заметит эту разницу  - на Землю,  которая в ХХ миллионах километров  скорость 16 бит, а на спутник,  висящий на орбите всего в 59000 км  уже 32 кбит , то есть в 2000 раз больше. Это именно  из за того, что сигнал на орбите Марса сильней или по научному  Ебинойз в этом случае больше (Eb/No отношение сигнал шум) и 2000 раз это  целых 7,6 дБ разницы сигнал шум..

Мало того, что его продолжительность ограничена по питанию – по той же причине использовать этот режим можно не ежесуточно, а только раз в трое суток. Неудивительно, что УКВ-канал ретрансляции считается основным, а канал X-диапазона – запасным.
УКВ-передатчик с его неподвижной плоской антенной имеет ограниченную дальность и может работать только со спутником вблизи перицентра орбиты, в окошке продолжительностью 8-10 минут. Скорость при этом достигает 38-40 кбит/с, а объем передаваемой за сеанс информации – 20 Мбит (2,5 Мбайта) Раз в сутки, напомним.
Ну а теперь практическая сторона дела. Сразу после посадки «Чжужун» передает напрямую эти самые 20 минут критически важной информации в объеме пары-тройки килобайт. Ни о каких картинках, разумеется, не может быть и речи. Через 14 часов после посадки он снова выходит на видимую с Земли сторону Марса и может какое-то (неизвестное нам) время вещать на скорости 16 бит/с. Понятно, что снимков и панорам от этого не прибавится.
«Тяньвэнь» ушел на высокий эллипс и для ретрансляции недоступен. В перицентре первого витка он проводит коррекцию, так что утреннего сеанса 17 мая у нас тоже нет. После маневра надо аккуратно промерить орбиту «Тяньвэня» и заложить ее параметры (или расписание сеансов) в память бортового компа ровера – без этого он не будет знать, куда наводить антенну X-диапазона. Полутора витков для этого может оказаться мало, так что использовать подъем «Тяньвэня» в апоцентр вечером 17 мая тоже не получится.
Что же в итоге? Оказывается, первая реальная возможность провести сеанс с ретрансляцией будет утром 18 мая в УКВ-диапазоне. Вот тогда Земля имеет шанс получить первые 20 Мбит (или 2,5 Мбайт) данных. Картинки две-три среднего качества влезет, пожалуй.


И теперь снова на Землю.. Я отношусь к поколению, которые знали, что такое доступ в Интернет на скорости 20-50 кбит .. Эти звуки я не забуду никогда..


и когда нынешнее племя молодое , буйное  печалится, что у него интернет всего лишь 5-10 мбит и ему нужны те самыее 300 Мбит от Илона Маска.. могу тольео развести руками.. и сказать .. да, это называется  прогресс

но вот Вам яркий пример того, что и 16 бит это совсем не мало в умелых руках..и для этих 16 бит нужно много лет труда  десяткам и сотням инженеров ..

Оставить комментарий

Архив записей в блогах:
Супружеская пара: Дэвид и его жена Алексис, торопится на последний паром, отходящий на их частный остров. По пути они подвозят израненного молодого человека, обнаруженного ими на ...
Группа сопровождения миссии Gaia опубликовала снимок, сделанный 18 февраля. На первый взгляд, это ничем не примечательное изображение, демонстрирующее несколько звезд. Но на самом деле одна из точек на снимке это не звезда, а рукотворный объект. В поле зрения Gaia попал знаменитый ...
Итоги за предыдущую неделю подводить не стал, ибо были одни маты. Сублимирую обе тут, оптом. Омикрон (или простуда, ОРВИ — какая разница?) отступил, осталось лёгкое покашливание. ...
"Парень встречается с девушкой на свидании, они прогуливаются по городу и она ему жалуется, что у нее депрессия, потому что она стала толстая и поэтому одинокая. Молодой человек слушает ее, угощает конфетами и утешает: - Да что вы говорите , вы - толстая?! Да кто вам это сказал, не может ...
Сил моих больше нет !!! Как убедить бабушек и дедушек ( в основном бабушек ) прекратить впихивать в детей сладости в неограниченном количестве ? Поясню сразу-между всеми нами теплые, добрые родственные отноешния. Единственная проблема это сладкое, ...