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:
Охохонюшки... Белки-истерички продолжают носиться и верещать. "Ах, НАТО поставит бандерастам 100 танков, нет 200!!! Нет, все танки поставит!!!" Ага. Знаете что это означает, граждане-господа белочки? Очень простую штуку означает: все танки (практически) самой уркаины и всё, что смогли ...
Все началось с типичной истории, когда пассажира нижней полки попросили "удалиться" с оплаченного им места. В соцсетях эта тема вызвала шквал обсуждений. Как считаете, кто здесь прав? Обсуждаем ...
...
Есть несколько классических сюжетов о влюбленности богини в смертного, который остается к богине равнодушен. Самый известный сюжет - Афродита (Венера) и Адонис. Афродита влюбляется в Адониса, а он в нее не очень. У Овидия Адонис не только почти равнодушен к Афродите, но и влюбляется в ...
В ходе предстоящей встречи в Сочи «Центральными темами станут двухсторонние отношения, конфликт на Украине, ситуация в Сирии, а также сотрудничество в газовой сфере России и Украины », заявили в кабмине ФРГ , и поскольку это уже вполне официально, можно просчитывать ...