DORIS

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. május 6-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .

A DORIS ( franciául:  Détermination d'Orbite et Radiopositionnement Intégré par Satellite , rövidítés DORIS ) egy francia polgári rendszer pontos (centiméteres) pályameghatározásra és helymeghatározásra. A művelet a Doppler-effektus elvén alapul [1] . Tartalmazza a helyhez kötött földi adók rendszerét - rádiójeladók , a vevők műholdakon találhatók. A műhold pontos helyzetének meghatározása után a rendszer meg tudja állapítani a rádiójeladó pontos koordinátáit és magasságát a Föld felszínén. Eredetileg geodéziai és geofizikai problémák megoldására szánták .

Általános információk

A DORIS rendszert a CNES , az IGN (Institut Géographique National) és a GRGS (Groupe de Recherches en Géodésie Spatiale) fejlesztette ki és optimalizálta a rendkívül pontos pályameghatározás és a jeladó pozicionálás érdekében. A DORIS-t eredetileg a TOPEX/POSEIDON oceanográfiai magasságmérő küldetés részeként fejlesztették ki. A DORIS 1990 óta működik, amikor is a SPOT-2 űrhajó fedélzetén felbocsátották az első technológiai demonstrációs rendszert (payload prototípus). A DORIS egy mikrohullámú nyomkövető rendszer, egy Doppler - alapú felfelé irányuló rádiórendszer , amelyhez egy fogadó műholdra (az űrszegmens csomaghoz) és a nyomkövető földi állomások globális hálózatára van szükség. A fő cél pontos mérések biztosítása a POD (Precise Orbit Determination) szolgáltatások és a geodéziai alkalmazások számára . A rendszer koncepciója a földi állomások által kibocsátott és a DORIS vevőket szállító, keringő műholdakon vett RF jel Doppler-eltolódásainak pontos mérésén alapul, amikor azok az állomás láthatóságán vannak. A DORIS vivőműholdak száma nincs korlátozva. A DORIS vevők által szolgáltatott mérési eredmények a következő alkalmazásokban használhatók fel:

A DORIS rendszer a földi jeladók által továbbított és az űrhajó fedélzetén vett rádiófrekvenciás jelek Doppler-eltolódásának pontos mérésén alapul. A méréseket két frekvencián végezzük: 2,03625 GHz-en a Doppler-eltolás mérésére és 401,25 MHz -en az ionoszférában a jelterjedési késleltetés korrigálására. A 401,25 MHz-es frekvenciát időbélyegzéses mérésekre és kiegészítő adatok továbbítására is használják. A csak a műholdra történő átviteli rendszer kiválasztása lehetővé teszi a jeladók és a kommunikációs vonalak működésének teljes automatizálását a feldolgozóközpontba történő központosított adattovábbítás érdekében.

A Doppler-frekvenciaeltolódást a műhold fedélzetén 10 másodpercenként mérik. A kapott radiális sebességet (pontossága megközelítőleg 0,4 mm/s) a Földön dinamikus műholdpálya-modellel kombinálva használják fel a pálya pontos meghatározására , legfeljebb 5 cm magassági hibával. Ezek az adatok 1,5 perc után válnak elérhetővé. hónap a külső adatok, például a napsugárzás késése miatt .

A DORIS csomaggal végzett műholdküldetések áttekintése

Küldetés Indítás dátuma Bemutatott szolgáltatások
SPOT-2 (CNES) 1990. január 22 1. generációs vevő (18kg), kétfrekvenciás rendszer 1 csatornás bevezetése
Topex / Poszeidon 1992. augusztus 10
SPOT-3 ( CNES ) 1993. szeptember 26
SPOT-4 ( CNES ) 1998. március 24 Az S/C navigációhoz valós idejű feldolgozási képességeket biztosító kísérleti DIODE szoftvercsomag megvalósítása
Envisat ( CNES ) 2002. március 1 - a második generációs vevő (11 kg) elindítása, kétfrekvenciás rendszer 2 csatornában;

- A DIODE továbbfejlesztett változata a Föld gravitációs modelljével és a Nap / Hold vonzásával.

Jason-1 ( NASA / CNES ) 2001. december 07 A 2. generációs miniatűr vevő (5,6 kg), kétfrekvenciás rendszer, 2 csatornás bevezetése
SPOT-5 ( CNES ) 2002. május 04 Apró második generációs vevő
Kriozát ( ESA ) 2005. október 8. S/C indítási hiba - A DIODE hozzáadott egy másik funkciót: inerciális J2000 levegőben lévő helyzet- és sebességadatokat, amelyeket az AOCS használ;

– egy új processzor bevezetése: Sparc ERS 32

Jason-2 ( NASA / CNES , NOAA, EUMETSAT) 2008. június 20 — DGxx vevők: 8 DIODE direktívákon alapuló csatorna a beacon jelek vételére;

- DIÓDA hozzáadott funkció: "Geodéziai közlemények", amelyek magassága a Jason-2 referencia geoid felett van , AltiKa stb.

CryoSat-2 ( ESA ) 2010. április 8 — a pálya valós idejű meghatározása az űrhajó meghatározásához és a pálya vezérléséhez (fedélzeti);

- pontos időkiosztás biztosítása TAI ( International Atomic Time ) alapján; Ezenkívül pontos, 10 MHz-es referenciajelet (fedélzeti) használnak; – földi POD (precíz pályameghatározás) és ionoszféra modellezés biztosítása

HY-2 (Haiyang-2), ( CNSA ) 2011. augusztus 15
Pléiades ( CNES ) két űrhajó 2011. december 17. 2013 — HR1: A pályameghatározást a DORIS vevő végzi;

- HR2: a pályameghatározást a DORIS vevő végzi

SARAL [2] ( ISRO / CNES ) AltiKa-val 2013. február 25
Sentinel -3A (GMES), ESA 2016. február 2. [3] [4]
Jason-3 ( Eumetsat , NOAA , CNES ) 2016. január 17

A DORIS pályameghatározás jellemzőinek áttekintése

Paraméter 1. generáció 2. generáció 2. generáció (kis eszközök)
Küldetések SPOT-2, -3, TOPEX/Poseidon, SPOT-4 Envisat Jason-1, Spot-5
Keringési pontosság ≤3 cm sugarú cm sugarú ≤3 cm sugarú
Pályaérzékelés valós időben Tengely 5 m / 3 tengely (SPOT 4) 1 m tengely / 3 tengely 30 cm sugarú, mások 1 m-enként
Időpontosság 3 µs 3 µs 3 µs

DORIS Toolkit

A DORIS fedélzeti műszer a következőkből áll:

A földi szegmens a következőkből áll:

A DORIS DGxx készülék jellemzői

egy 2
Nagy pontosságú Doppler mérések és légi navigáció — elemi sebességméréseket biztosít 0,3 mm/s-nál nem rosszabb pontossággal;

— Valós idejű PVT információkat szolgáltat ITRF és J2000 képkockákban centiméteres pontossággal a pálya és az űrhajó jellemzőitől függően; - geodéziai adatok szolgáltatásának képessége a magasságmérő követéshez

A jeladók követésének képessége Akár 7 jeladó egyidejűleg (7 kétfrekvenciás csatorna)
A munka autonómiája - rutin nagy pontosságú navigációs mód;

- manőver előrejelzés

Az erő forrása 22-37VDC, 23W; 30 W bemelegítés, kevesebb, mint 2 óra
Telemetriai/távvezérlő interfész - MIL-STD-1553 / CCSDS terminálcsomag protokoll;

— maximális sebesség kbit/s; - lánconként két kétszintű állapot (teljesítmény és szoftver állapot)

CPU/szoftver — Sugárzásálló kialakítás, amely képes észlelni a CPU-hibákat és a SPARC ERC32 memóriahibákat helyreállítással;

- dupla "hot" mentés az összes szoftverről két redundáns EEPROM bankban; a működés megszakítása nélkül teljesen terhelhető;

Súly, teljesítmény, méret 16 kg, 24 W, 390 mm x 370 mm x 165 mm. Redundáns DGxx (új generációs) konfigurációhoz, beleértve a két USO-t, amelyek immár a vevő belsejében vannak elhelyezve

DORIS Beam Positioning Efficiency

Az adatgyűjtés időtartama Pontosság (1 műhold) Pontosság (2 műhold)
1 óra 1 m 50 cm
1 nap 20 cm 15 cm
5 nap 10 cm 7 cm
26 nap 3 cm 1-2 cm

Jegyzetek

  1. A Doppler-effektus egyik első műholdnavigációt biztosító alkalmazása a Transit rendszerben volt, amelyet a George Washington osztályba tartozó amerikai nukleáris meghajtású rakéta-tengeralattjárók navigálására és a Polaris ballisztikus rakéták ezekről a hajókról való kilövésére szolgáló navigációs támogatásra használtak. . A DORIS-szal ellentétben azonban a jel frekvenciáját a földi (felhasználói) szegmensben mérték
  2. SARAL/AltiKa termékek kézikönyve . Letöltve: 2017. július 30. Az eredetiből archiválva : 2017. május 16.
  3. Hírek: A Sentinel-3A sikeresen célpályára állt . Letöltve: 2017. július 30. Az eredetiből archiválva : 2017. július 31.
  4. A Rokot hordozórakéta kilövése a Sentinel-3A űrrepülőgéprőlYouTube logó 
  5. A DORIS állomások listája a hivatalos weboldalon . Letöltve: 2017. július 16. Az eredetiből archiválva : 2017. július 31.

Irodalom

Linkek