Супутникова платформа (Космічна Платформа або Модуль Службових Систем) — це уніфікована платформа для побудови сучасних супутників зв'язку, яка включає в себе всі основні системи супутника крім модуля корисного навантаження.
Використання космічних платформ має ряд переваг в порівнянні з індивідуальним виготовленням космічний апаратів:
- зменшення витрат на проектування у зв'язку з серійністю виробництва і можливістю розподілу вартості проектування платформи між усіма супутниками серії;
- збільшення надійності супутників через багаторазову перевірку та відпрацювання їхніх систем;
- зменшення часу виробництва супутників до 18-36 місяців. Крім того виробники можуть гарантувати терміни виготовлення.
Космічна платформа зазвичай застосовується для виготовлення геостаціонарних супутників зв'язку, але може служити і для інших проектів.
Компоненти космічної платформи
Відношення маси корисного вантажу комерційних телекомунікаційних супутників до загальної маси КА
У космічну платформу входять всі службові системи супутника крім модуля корисного навантаження:
- Система енергопостачання (включаючи сонячні батареї та акумулятори);
- Система управління рухом, орієнтації і стабілізації, що складається з оптичних датчиків, вимірників кутових швидкостей і маховиків;
- Апогейний двигун для довивода з геоперехідну на геостаціонарну орбіти;
- Двигуни корекції за широтою та довготою (часто за допомогою ЕРД);
- Система терморегулювання, призначена для відведення тепла від службових систем і систем модуля корисного навантаження;
- Бортовий комплекс управління з системою передачі службової телеметричної інформації;
Також, на космічній платформі передбачається місце для встановлення відсіку корисного навантаження і антен. Зазвичай платформи оптимізуються під масу корисного навантаження, що в свою чергу визначає масу всього супутника і потужність системи енергопостачання.
Співвідношення КН до загальної маси КА
Одним з найважливіших параметрів є відношення маси КН до загальної маси КА. Очевидно, що чим краще це співвідношення, тим ефективніше можуть бути виконані завдання місії. Зазвичай вантажопідйомність ракети-носія визначає максимальну масу КА на орбіті. Таким чином, чим менше важить платформа, тим більше корисного вантажу може бути доставлене на задану орбіту. В даний час цей показник становить приблизно 18-19% для сучасних важких телекомунікаційних платформ, таких як або Експрес 2000. Основною технологічною проблемою є енергетична вартість підвищення орбіти з геоперехідну до геостаціонарної. КА повинні нести велику кількість пального для підвищення орбіти (до 3 тонн і більше). Крім того, ще 400 — 600 кг використовується для утримання супутника на заданій орбіті за весь час активної експлуатації.
У недалекому майбутньому, широке використання електричних іонних двигунів, а також зменшення маси сонячних батарей і акумуляторів повинно привести до покращення відношення маси ПН до загальної маси КА до 25% і більше.
Одним з найперспективніших напрямів є розвиток електричних іонних і плазмових двигунів. Ці двигуни мають набагато більш високим питомим імпульсом в порівнянні з традиційними двох-компонентними гідразіновимі системами (1500-4000 сек. проти 300 сек) і тому їх використання може призвести серйозного зменшення маси супутників і відповідного зменшення вартості їх запуску. Наприклад, електричний іонний двигун фірми , використовує всього лише 75 кг пального для утримання супутника на орбіті протягом 15 років. При можливому використанні цього двигуна для підвищення і подальшого утримання орбіти, можна заощадити до 50 млн Євро (хоча в цей час ця функція повністю не використовується). З іншого боку, використання нових технологій щодо сонячних батарей (перехід з кремнієвих на багатошарові GaInP / GaAs / Ge) і акумуляторів (впровадження літій-іонних технологій) також призведе до зниження ваги КА.
Типи космічних платформ
По масі (разом з пальним), в наш час[] супутникові платформи можна розділити на три категорії:
- Легкі, масою до 2000 кг, з потужністю корисної навантаження до 6 кВт;
- Середні, масою до 5000 кг, з потужністю до 14 кВт;
- Важкі, масою більше п'яти тонн потужністю більше 15-20 кВт і більше.
Також при розробці платформи враховуються тип висновку на опорну орбіту: прямий висновок або з довиводом з геоперехідну на геостаціонарну орбіти з допомогою апогейной ДУ супутника. У загальному випадку, КА побудовані з легких платформах можуть бути безпосередньо виведені на геостаціонарну орбіту, що дозволяє позбутися апогейного двигуна і супроводжує його палива.
Список космічний платформ
В даний час основні виробники геостаціонарних супутників використовують такі супутникові платформи:
Назва | Маса, кг | Потужність КН, кВт | Кількість побудованих (замовлених) апаратів | Виробник | Країна |
---|---|---|---|---|---|
Середні і важкі платформи | |||||
3000-5900 | до 11,6 | 63 (7) | Thales Alenia Space | Франція / Італія | |
до 6400 | 6 — 14 | более 60 | Франція / Німеччина | ||
6000 — 8800 | 12 — 18 | 0 (1) | Франція / Італія / Німеччина | ||
до 6000 | до 18 | 22 (17) | Boeing | США | |
до 8000 | до 20 | 73 | (Space Systems/Loral) | США | |
2800 — 6600 | до 15 | 36 | Lockheed Martin Space Systems | США | |
2300 — 2600 | 1,7 — 6,8 | 31 | ВАТ ІСС | Росія | |
до 6000 | до 14 | 0 (4) | ВАТ ІСС | Росія | |
до 5200 | до 8 | 12 | China Aerospace Science and Technology Corporation | КНР | |
Легкі платформи | |||||
STAR Bus | 1450 (сухая) | 1,5 — 7,5 | 21 (10) | Orbital Sciences Corporation | США |
Експрес 1000 | до 2200 | до 6 | 0 (10) | Росія | |
1-4 | Lockheed Martin Space Systems | США | |||
LUXOR (SmallGEO) | 1600 — 3000 | до 4 | 0 (1) | Німеччина |
Примітки
- Eurostar 3000 Structure Enhancement. European Space Agency. Архів оригіналу за 21 червня 2012. Процитовано 1 жовтня 2010.
- . CNES. Архів оригіналу за 13 березня 2015. Процитовано 01.10.2010.
- ВЗАИМОВЫГОДНАЯ ПЛАТФОРМА. КОММЕРСАНТЪ BUSINESS GUIDE. Архів оригіналу за 21 червня 2012. Процитовано 1 жовтня 2010.
- Star Bus factsheet (PDF). Orbital Sciences Corporation. Архів (PDF) оригіналу за 21 червня 2012. Процитовано 30 вересня 2010.
Посилання
- Communications Satellites [ 17 травня 2011 у Wayback Machine.]
- ОАО Информационные спутниковые системы имени академика М.Ф.Решетнёва [ 24 вересня 2018 у Wayback Machine.]
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Suputnikova platforma Kosmichna Platforma abo Modul Sluzhbovih Sistem ce unifikovana platforma dlya pobudovi suchasnih suputnikiv zv yazku yaka vklyuchaye v sebe vsi osnovni sistemi suputnika krim modulya korisnogo navantazhennya Vikoristannya kosmichnih platform maye ryad perevag v porivnyanni z individualnim vigotovlennyam kosmichnij aparativ zmenshennya vitrat na proektuvannya u zv yazku z serijnistyu virobnictva i mozhlivistyu rozpodilu vartosti proektuvannya platformi mizh usima suputnikami seriyi zbilshennya nadijnosti suputnikiv cherez bagatorazovu perevirku ta vidpracyuvannya yihnih sistem zmenshennya chasu virobnictva suputnikiv do 18 36 misyaciv Krim togo virobniki mozhut garantuvati termini vigotovlennya Kosmichna platforma zazvichaj zastosovuyetsya dlya vigotovlennya geostacionarnih suputnikiv zv yazku ale mozhe sluzhiti i dlya inshih proektiv Komponenti kosmichnoyi platformiVidnoshennya masi korisnogo vantazhu komercijnih telekomunikacijnih suputnikiv do zagalnoyi masi KA U kosmichnu platformu vhodyat vsi sluzhbovi sistemi suputnika krim modulya korisnogo navantazhennya Sistema energopostachannya vklyuchayuchi sonyachni batareyi ta akumulyatori Sistema upravlinnya ruhom oriyentaciyi i stabilizaciyi sho skladayetsya z optichnih datchikiv vimirnikiv kutovih shvidkostej i mahovikiv Apogejnij dvigun dlya dovivoda z geoperehidnu na geostacionarnu orbiti Dviguni korekciyi za shirotoyu ta dovgotoyu chasto za dopomogoyu ERD Sistema termoregulyuvannya priznachena dlya vidvedennya tepla vid sluzhbovih sistem i sistem modulya korisnogo navantazhennya Bortovij kompleks upravlinnya z sistemoyu peredachi sluzhbovoyi telemetrichnoyi informaciyi Takozh na kosmichnij platformi peredbachayetsya misce dlya vstanovlennya vidsiku korisnogo navantazhennya i anten Zazvichaj platformi optimizuyutsya pid masu korisnogo navantazhennya sho v svoyu chergu viznachaye masu vsogo suputnika i potuzhnist sistemi energopostachannya Spivvidnoshennya KN do zagalnoyi masi KA Ekonomiya yaka mozhe buti dosyagnuta pri vikoristanni ionnih elektrichnih dviguniv Odnim z najvazhlivishih parametriv ye vidnoshennya masi KN do zagalnoyi masi KA Ochevidno sho chim krashe ce spivvidnoshennya tim efektivnishe mozhut buti vikonani zavdannya misiyi Zazvichaj vantazhopidjomnist raketi nosiya viznachaye maksimalnu masu KA na orbiti Takim chinom chim menshe vazhit platforma tim bilshe korisnogo vantazhu mozhe buti dostavlene na zadanu orbitu V danij chas cej pokaznik stanovit priblizno 18 19 dlya suchasnih vazhkih telekomunikacijnih platform takih yak abo Ekspres 2000 Osnovnoyu tehnologichnoyu problemoyu ye energetichna vartist pidvishennya orbiti z geoperehidnu do geostacionarnoyi KA povinni nesti veliku kilkist palnogo dlya pidvishennya orbiti do 3 tonn i bilshe Krim togo she 400 600 kg vikoristovuyetsya dlya utrimannya suputnika na zadanij orbiti za ves chas aktivnoyi ekspluataciyi U nedalekomu majbutnomu shiroke vikoristannya elektrichnih ionnih dviguniv a takozh zmenshennya masi sonyachnih batarej i akumulyatoriv povinno privesti do pokrashennya vidnoshennya masi PN do zagalnoyi masi KA do 25 i bilshe Odnim z najperspektivnishih napryamiv ye rozvitok elektrichnih ionnih i plazmovih dviguniv Ci dviguni mayut nabagato bilsh visokim pitomim impulsom v porivnyanni z tradicijnimi dvoh komponentnimi gidrazinovimi sistemami 1500 4000 sek proti 300 sek i tomu yih vikoristannya mozhe prizvesti serjoznogo zmenshennya masi suputnikiv i vidpovidnogo zmenshennya vartosti yih zapusku Napriklad elektrichnij ionnij dvigun firmi vikoristovuye vsogo lishe 75 kg palnogo dlya utrimannya suputnika na orbiti protyagom 15 rokiv Pri mozhlivomu vikoristanni cogo dviguna dlya pidvishennya i podalshogo utrimannya orbiti mozhna zaoshaditi do 50 mln Yevro hocha v cej chas cya funkciya povnistyu ne vikoristovuyetsya Z inshogo boku vikoristannya novih tehnologij shodo sonyachnih batarej perehid z kremniyevih na bagatosharovi GaInP GaAs Ge i akumulyatoriv vprovadzhennya litij ionnih tehnologij takozh prizvede do znizhennya vagi KA Tipi kosmichnih platformPo masi razom z palnim v nash chas koli suputnikovi platformi mozhna rozdiliti na tri kategoriyi Legki masoyu do 2000 kg z potuzhnistyu korisnoyi navantazhennya do 6 kVt Seredni masoyu do 5000 kg z potuzhnistyu do 14 kVt Vazhki masoyu bilshe p yati tonn potuzhnistyu bilshe 15 20 kVt i bilshe Takozh pri rozrobci platformi vrahovuyutsya tip visnovku na opornu orbitu pryamij visnovok abo z dovivodom z geoperehidnu na geostacionarnu orbiti z dopomogoyu apogejnoj DU suputnika U zagalnomu vipadku KA pobudovani z legkih platformah mozhut buti bezposeredno vivedeni na geostacionarnu orbitu sho dozvolyaye pozbutisya apogejnogo dviguna i suprovodzhuye jogo paliva Spisok kosmichnij platformV danij chas osnovni virobniki geostacionarnih suputnikiv vikoristovuyut taki suputnikovi platformi Nazva Masa kg Potuzhnist KN kVt Kilkist pobudovanih zamovlenih aparativ Virobnik KrayinaSeredni i vazhki platformi3000 5900 do 11 6 63 7 Thales Alenia Space Franciya Italiyado 6400 6 14 bolee 60 Franciya Nimechchina6000 8800 12 18 0 1 Franciya Italiya Nimechchinado 6000 do 18 22 17 Boeing SShAdo 8000 do 20 73 Space Systems Loral SShA2800 6600 do 15 36 Lockheed Martin Space Systems SShA2300 2600 1 7 6 8 31 VAT ISS Rosiyado 6000 do 14 0 4 VAT ISS Rosiyado 5200 do 8 12 China Aerospace Science and Technology Corporation KNRLegki platformiSTAR Bus 1450 suhaya 1 5 7 5 21 10 Orbital Sciences Corporation SShAEkspres 1000 do 2200 do 6 0 10 Rosiya1 4 Lockheed Martin Space Systems SShALUXOR SmallGEO 1600 3000 do 4 0 1 NimechchinaPrimitkiEurostar 3000 Structure Enhancement European Space Agency Arhiv originalu za 21 chervnya 2012 Procitovano 1 zhovtnya 2010 CNES Arhiv originalu za 13 bereznya 2015 Procitovano 01 10 2010 VZAIMOVYGODNAYa PLATFORMA KOMMERSANT BUSINESS GUIDE Arhiv originalu za 21 chervnya 2012 Procitovano 1 zhovtnya 2010 Star Bus factsheet PDF Orbital Sciences Corporation Arhiv PDF originalu za 21 chervnya 2012 Procitovano 30 veresnya 2010 PosilannyaCommunications Satellites 17 travnya 2011 u Wayback Machine OAO Informacionnye sputnikovye sistemy imeni akademika M F Reshetnyova 24 veresnya 2018 u Wayback Machine