Исходные данные на разработку модификации КА
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ
(национальный исследовательский университет)» (МАИ)
Институт "Аэрокосмический"
Кафедра 601
Наименование специальности (направление подготовки) -
24.05.01 Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно-космических комплексов
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине "Преддипломный курс"
на тему: "Разработка модификации перспективного космического аппарата
дистанционного зондирования Земли"
Выполнил ________________________________________________
Фамилия И.О. Группа (подпись, дата)
Руководитель _____________________________________________
Фамилия И.О Ученая степень, ученое звание (подпись, дата)
Москва
2018
РЕФЕРАТ
Курсовая работа содержит .... стр. текста., ... рисунка(ов), ... таблиц, ... источника.
Дистанционное зондирование Земли, КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ, МОДУЛЬ ЦЕЛЕВОЙ АППАРАТУРЫ, МОДУЛЬ СЛУЖЕБНЫХ ПОДСИСТЕМ, ЦЕЛЕВАЯ СЪЁМОЧНАЯ СИСТЕМА, Двухуровневая схема исследования, Проектный АНАЛИЗ.
В курсовой работе проводится разработка модификации космического аппарата дистанционного зондирования Земли для решения тематических задач с требуемыми характеристиками целевой аппаратуры и возможностью их улучшения при реализации перспективных проектно-конструкторских решений.
|
|
|
На основании исходных данных, статистических характеристик прототипов и их анализа, разработана модификация космического аппарата дистанционного зондирования Земли. Приведена формулировка постановки задачи. Определен критерий эффективности. Выбран ряд ограничений для проектных параметров. Сформулированы требования для разработки бортовых служебных систем.
Определены обобщенные параметры модуля целевой аппаратуры и модуля бортовых служебных систем и массовая сводка разрабатываемого КА. Разработана конструктивно-компоновочная схема космического аппарата. Приведена оценка конкурентоспособности КА.
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ…………...………….........
ВВЕДЕНИЕ..........................................................................................................
1. Исходные данные на разработку модификации КА....................................
2. Требования к КА ДЗЗ……….………............................................................
3. Предварительные изыскания.........................................................................
|
|
|
3.1. Постановка задачи исследования...........................................................
3.2. Анализ тактико-технических характеристик прототипов КА..............
3.2.1. Основные тактико-технические характеристики прототипов....
3.2.2. Формирование зависимостей для определения массы КА.........
4. Проектно-баллистический анализ................................................................
5. Определение обобщенных характеристик модуля МЦА с учетом
перспективных проектно-конструкторских решений подсистем...............
5.1. Целевая съемочная система.....................................................................
5.1.1. Расчет характеристик оптической схемы.....................................
5.1.2. Определение габаритно-массовых характеристик ….............…
5.1.3. Формирование требований к бортовым системам......................
5.2. Система сбора и передачи информации…….........................................
5.2.1. Расчет радиолинии связи……………………...........................…
5.2.2. Расчет характеристик РКПЦИ……………….……......................
5.3. Оценка характеристик системы терморегулирования и конструкции.
6. Определение обобщенных характеристик модуля МСП с учетом
перспективных проектно-конструкторских решений подсистем...............
|
|
|
6.1. Бортовой управляющий комплекс……………………….................….
6.2. Обеспечивающие системы и средства...................................................
7. Компоновочная схема и массовая сводка КА……….......................................
8. Оценка конкурентоспособности проекта КА..............................................
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………..….
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ..………………...………….
ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
А – антенна;
БА – бортовая аппаратура;
БКУ – бортовой комплекс управления;
БРК – бортовой радиокомплекс;
БУСИ – блок управления и считывания информации;
ДЗЗ – дистанционное зондирование земли;
ДУ – двигательная установка;
ИСЗ – искусственный спутник Земли;
КА – космический аппарат;
КС – космическая система;
КИС – командно-измерительная система;
КПД – коэффициент полезного действия;
МСП – модуль служебных подсистем;
МСС – многозональная съёмочная система
МЦА – модуль целевой аппаратуры;
НА – наземная антенна;
НКПОР – наземный комплекс приема информации;
НКУ – наземный комплекс управления;
НС – наземная станция;
ПГС – пневмогидравлическая система;
ПКР – проектно-конструкторское решение;
ПРД – передающее устройство;
|
|
|
ПРМ – приемное устройство;
ПСС – панхроматическая съёмочная система;
ПЗС – прибор с зарядовой связью;
РКПЦИ – радиокомплекс передачи целевой информации;
СО и С – система ориентации и стабилизации;
ССПИ – система сбора и передачи информации;
ССО – солнечно-синхронная орбита;
СТР – система терморегулирования;
СЭП – система электропитания;
ФМ – фазовая модуляция;
ФПРД – формирователь информационных потоков;
ФЭП – фотоэлектрический преобразователь;
ЦСС – целевая съёмочная система.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время информация, получаемая с помощью космических систем дистанционного зондирования Земли (КС ДЗЗ), широко применяется для решения различных прикладных и социально-экономических задач.
Целью курсовой работы является закрепление теоретических знаний и получение практических навыков по проектированию и конструированию КА ДЗЗ с использованием новых технических достижений.
Состав КА представлен двумя подсистемами – модулем целевой аппаратуры, в который входит целевая съемочная система, система сбора и передачи целевой информации и др., а также модулем служебных подсистем, которая включает в себя подсистемы, обеспечивающие нормальную работу модуля целевой аппаратуры и КА в целом: система электропитания, система обеспечения теплового режима, бортовая аппаратура командно-измерительного комплекса, двигательная установка и др.
На основании статистических зависимостей определены предварительные параметры КА, такие как масса КА и ЦСС, ширина полосы захвата и др.
Сформированы и формализованы требования к КА и составу его бортовых служебных систем. Из анализа технических характеристик космического аппарата-прототипа были определены требования к баллистическим параметрам орбиты функционирования КА.
Выбран состав, формализованы требования и определены основные проектные параметры модуля целевой аппаратуры и модуля служебных подсистем КА.
В результате проведенных исследований определены технико-экономические показатели разработанной модификации КА.
Исходные данные на разработку модификации КА
Задание: вариант № ..., серия ....
В качестве примера в таблице приведен необходимый перечень исходных данных!!!!.
Исходные данные приведены в табл. 1.1. Используемые константы представлены в табл. 1.2.
Таблица 1.1
Исходные данные для расчета
| Наименование параметра | Размерность | Обозначение | Значение |
| Масса КА, кг | кг | MКА | 900 |
| Пространственное разрешение (наилучшее) | м | R | 0,8 |
| Тип ЦА (прототип) | PAN стерео | ||
| Номинальная рабочая частота бортового ПРД ЦИ | ГГц | fПРД | 8,4 |
| Номинальная рабочая частота БА КИС | ГГц | fКИС | 2,2 |
| Скорость передачи ЦИ | Мбит/с | I | 246 |
| Скорость передачи КИС | кбит/с |
| 32 |
| Суммарная эквивалентная шумовая температура НА ЦИ | К | Т | 85 |
| Суммарная эквивалентная шумовая температура НА КИС | К | ТКИС | 1000 |
| Угол возвышения НА ЦИ | град. | α | 15 |
| Угол возвышения НА КИС | град. | αКИС | 15 |
| Коэффициент использования поверхности наземной антенны | б/р | q | 0,6 |
| КПД ПРМ | б/р | ηПРМ | 0,96 |
| КПД ПРД | б/р | ηПРД | 0,96 |
| Диаметр НА ЦИ | м | DАПРМ | 9 |
| Диаметр НА КИС | м | DАПРМкис | 2 |
| Кратность фазовой модуляции БРК ЦИ | б/р | kфм | 8 |
| Кратность фазовой модуляции БА КИС | б/р | kфмКИС | 2 |
| Ширина полосы пропускания наземного ПРМ ЦИ | МГц |
| 58 |
| Дополнительные помехи радиолинии передачи ЦИ | дБ | Lдоп | 2,3 |
| Дополнительные помехи радиолинии КИС | дБ | Lд | 1,65 |
Таблица 1.2
Используемые константы
| Параметр | Размерность | Обозначение | Величина |
| Постоянная Больцмана | Дж/К | k | 1,38 ∙ 10-23 |
| Скорость света | м/с | с | 3 ∙ 108 |
| Радиус Земли | км | Rз | 6371 |
Требования к КА ДЗЗ
Формирование требований к КА ДЗЗ проведено с использованием информации, приведенной в [.........].
1. Требование к наблюдению заданного района (объекта).
– ширина полосы обзора: 
;
– географическая широта: 
.
2. Требование к спектральным характеристикам аппаратуры наблюдения.
Панхроматическая съемка (пример!!!):
λ = 0,46… 0,79 мкм;
Многозональная съемка (пример!!!):
λ1 = 0,54… 0,59 мкм;
λ2 = 0,63…0,68 мкм;
λ3 = 0,79…0,90 мкм.
3. Требование к пространственной разрешающей способности
– панхроматическая съемка: 
;
– многозональная съемка: 
.
4. Требование к обзорности изображения: 
.
5. Требование к периодичности и внешним условиям наблюдения
– периодичность наблюдения: 
– угол Солнца при съемке: 
.
6. Требование к качеству информации: 95% достоверной информации (5% кадров отбраковываются).
7. К информационной производительности: 
.
8. Требование к стоимости: 
.
9. Требование ко времени функционирования: 
.
10. Требование к массогабаритным характеристикам: 
11. Требования к базовому КА ДЗЗ по условиям функционирования и обобщённым характеристикам следующие:
– орбита КА – солнечно-синхронная (ССО);
– количество КА в системе 
= ....;
– периодичность наблюдения 
= ..... суток;
– широта наблюдения 
= .....;
– требования по надежности КА: вероятность безотказной работы в течение срока активного существования ( 
) КА – 
≥ 0,9;
– требования по массе КА: 
≤..... кг;
– информационная производительность 
≥ .....тыс. км2 за один сеанс связи с НКПОР;
– выведение КА – попутное или с использованием РН легкого класса.
Предварительные изыскания
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 394; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!