《走近业余卫星通信》(九)完结| 聚焦VUSAT OSCAR 52

国家无线电监测中心发布时间:2021-02-08 09:51

    2005年5月5日,印度空间研究组织(ISRO)研发的“微卫星”42.5公斤的VO-52与1,560公斤的遥感卫星CARTOSAT-1,搭载印度极地卫星运载火箭(PSLV-6)发射成功,VO-52被发射到倾角97°度太阳同步极地轨道。

    VO-52是印度对国际业余卫星通信爱好者做出的首次贡献,目的是使ISRO的卫星业务更贴近生活,向大众普及空间技术。此外,VO-52满足了南亚地区业余卫星通信爱好者的长期需求。

图1  VO-52集成到PS LV-6运载火箭上的结构图(AMSAT-India提供)

    什么是太阳同步轨道?

    VO-52 (和其他很多业余卫星) 共同运行在太阳同步轨道。太阳同步轨道是一种将高度和倾角相结合的轨道,在这种轨道中运行的物体每天在几乎相同的当地太阳时间出现在地球表面的同一点。卫星需要连续的太阳光照射。例如,那些用可见光或红外波长(如对天气预报和间谍卫星)对地球表面进行成像或其它遥感目的(如携带海洋或大气遥感仪器)的卫星通常被发射到太阳同步轨道。在运载遥感卫星的火箭上作为二次有效载荷发射的VO-52,最终与主要有效载荷处在同一相对太阳同步轨道上。

    结构

    VO-52,是长630毫米、宽630毫米、高550毫米的立方体结构,主要材料为铝蜂窝。为保持卫星在太空正确姿态,被动热控制装置约以4RPM速度在±3度自旋轴方向绕卫星旋转;带有太阳传感器和磁转子的三轴磁强计作为执行器,为卫星的机载电子设备提供信号输入。机身安装的太阳能电池板和锂电池作为机载电源的主要来源;多元旋转天线与VO-52共享转发器发送下行遥测信号。

图2  VO-52 纪念发射贴纸 (AMSAT-India提供提供)

    转发器

    VO-52携带两个线性(模拟)反向转发器。一名荷兰芬洛高级技术研究院工程专业研究生兼业余无线电爱好者,制作了William Leijenaar转发器;ISRO和业余无线电爱好者共同研制了PE1RAH转发器。


图3  发射前VO-52及其PS LV-6运载火箭 (AMSAT-India提供提供)

    两个转发器都以“U/V模式”工作,上行链路为435MHz,下行链路为145MHz。在145.936MHz上的未调制载波是用来识别印度转发器,而荷兰的转发器在145.860MHz发射CW信号。两个转发器的输出功率约为1瓦。印度的转发器带宽约为60KHz,荷兰转发器的带宽约为50KHz。没有足够的功率来同时运行两个转发器,因此一次只能激活其中的一个。

    怎么接收、何时接收、在哪接收

    2005年发射以来,VO-52已成为一颗受欢迎的线性(模拟)转发器卫星。通过1瓦转发器和旋转天线,即使用最简单的阵列天线,也能提供惊人的高功率下行信号。

    然而,由于VO-52处于相对较低的轨道(646Km×607Km),移动速度比大多数低轨卫星要快得多,地球站覆盖区略小,过境时间大约15分钟左右,上行和下行信号多普勒频移明显。这需要重新设置一组新的轨道根数在卫星跟踪软件中运行,以确保获取卫星通过地球站的准确时间。

表1 VO-52频率和数据模式

    和操作其它在线性转发器卫星一样,当VO-52出现在地平线,可以将下行链路频率设置在通带的中心频率例如,145.9MHz;然后在上行链路上发送几个宽间隔的CW信号,同时调整上行链路信号的频率。一旦听到信号经过下行链路返回,就可以开始卫星通信了。

    编译:王孟 刘明星 杨娟