Антенные и телекоммуникационные космические средства связи на базе динамических тросовых систем

• Автор: Кузнецова, Ирина Анатольевна
• Шифр специальности: 05.12.07, 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 221 с. : ил.

ВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ, РАЗРАБОТОК И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПРОГРАММ ПО КОСМИЧЕСКИМ ТРОСОВЫМ СИСТЕМАМ
2. КОСМИЧЕСКИЕ ТРОСОВЫЕ СИСТЕМЫ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВОЗМУЩАЮЩИХ ФАКТОРОВ ОРБИТАЛЬНОГО ПОЛЕТА

2.1. Анализ взаимодействия тросовых систем с космической средой

2.1.1. Вводные пояснения

2.1.2. Взаимодействие тросовых систем с внешней средой

2.1.3 Взаимодействие тросовых систем с окружающей природной средой

2.2. Основные характеристики и особенности космических тросовых систем при функционировании на низких орбитах

2.2.1. Космические тросовые системы традиционных обычных типов

2.2.2. Электродинамические квазистатические КТО

2.2.3. Атмосферные КТО

3. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АНТЕННЫХ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ КОСМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ СИСТЕМ
СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ НА НИЗКИХ ОРБИТАХ
3.1. Основные сведения, особенности и виды решаемых задач и предоставляемых услуг низкоорбитальной спутниковой связью
3.2. Технико-экономический анализ вариантов построения спутниковых систем связи
3.3. Параметрический анализ
3.4. Анализ и обоснование низкоорбитальной структуры антенных и телекоммуникационных космических средств связи
3.5. Теоретическое обоснование общего принципа построения и функционирования антенных и телекоммуникационных космических средств связи на базе динамических тросовых
СИСТеМ;
4. АНТЕННЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ СВЯЗИ НА НИЗКИХ ОРБИТАХ НА БАЗЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ТРОСОВЫХ СИСТЕМ
4.1. Общие сведения об орбитальных антеннах для НССС на базе тросовых систем
4.2. Спутниковые динамические тросовые рамочные антенны для СНЧ-диапазона радиоволн
4.3.Математическое моделирование конфигураций контура спутниковой динамической тросовой рамочной антенны
4.4.Расчет электрических характеристик спутниковой
динамической тросовой рамочной антенны
4.5 Оценка излучения спутниковых динамических тросовых рамочных антенн
4.5.1. Электрическое поле замкнутой кольцевой петли при различных вариантах возбуждения
4.5.2. Варианты возбуждения кольцевой петли
4.5.3. Остронаправленное излучение кольцевых рамочных антенн со встроенными фазовращателями
4.6. Технология электродинамического управления ориентацией и стабилизацией орбитальной динамической тросовой рамочной антенны

4.6.1. Условия равновесия динамического контура тросовой антенны с током
4.6.2. Частные случаи управления динамическим антенным контуром и некоторые оценки
4.6.3. Стабилизация динамического антенного контура ТС
5. ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА СВЯЗИ, ВЕЩАНИЯ И РЕТРАНСЛЯЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БОЛЬШИХ КОСМИЧЕСКИХ ПЛАТФОРМ НА БАЗЕ
ДИНАМИЧЕСКИХ ТРОСОВЫХ СИСТЕМ
5.1. Обзор концепций и программ разработок космических платформ
5.2. Общие понятия, задачи и проблемы
5.3. Обоснование перспектив применения БКП в спутниковых системах связи, вещания и ретрансляции
5.4. Обоснование выбора орбиты БКП
5.5. Варианты низкоорбитальных БКП на базе тросовых систем
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

КК.1: КТС/ДГЭ типа свободно летящих контуров (единичный контур, система контуров, ленточный или сеточный контур с электропроводниками);
КК.2: КТС/ДГЭ типа динамических несущих каркасов орбитальных сооружений (в плоскости орбиты, вне плоскости орбиты);
КК.З: КТС/ДГЭ типа гибких манипуляторов для управления положением и перемещением одних космических объектов (КО) относительно других (привязной зонд, управляемый с базового КО; гибкий манипулятор для обслуживания КО с помощью сервисного КО).
В данных КТС/ДГЭ рассматриваются как диэлектрические, так и электропроводные гибкие элементы.
В рамках установленных трех ключевых концепций может быть построена система динамических моделей, с помощью которых необходимо будет провести общее исследование выявленных концепций и выбрать приоритетные концепции КТС/ДГЭ для задач космических средств спутниковой связи.
Дальнейшие исследования позволят разработать технические предложения и требования к их реализации для решения конкретных научноприкладных и технических проблем. Такими разработками, в первую очередь, являются антенные и телекоммуникационные космические средства спутниковой связи (концепции КК.1 и КК.2).
Выводы по первой главе
1. По информационным отечественным и зарубежным материалам проведен обзор исследований, разработок и научно-технических программ в области космических тросовых систем. Рассмотрены основные особенности тросовых систем, отличающие их от космических аппаратов традиционного типа.
2. Показано, что космические тросовые системы являются исторически и логически обусловленным направлением развития космонавтики, позволяя решать целый ряд важных научных и прикладных задач, которые не могут быть решены системами других типов. Российские ученые заложили основы концепции тросовых систем как одного из перспективных направлений космической техники.
3. Показаны области наиболее эффективного применения космических тросовых систем разных типов в фундаментальной и научно-прикладной сферах. Указаны основные задачи и направления, в рамках которых идут наиболее плодотворные разработки этих систем.
4. Отмечены существенные преимущества нового типа космических тросовых систем, исследуемых и разрабатываемых в МТУСИ: динамических тросовых систем (с «бегущими вдоль себя» тросами), имеющих потенциально большое значение и перспективные возможности для решения задач спутниковой связи, телекоммуникаций и информационных технологий.
5. Проведенные в МТУСИ исследования позволяют предложить следующие три ключевые концепции космических тросовых систем с динамическими гибкими элементами (динамических тросовых систем):