Science Prime
506 subscribers
688 photos
117 videos
41 files
4 links
Exploring the universe from quarks to quasars

توییتر
https://x.com/Science_Prime

کانال کتاب‌ها و مقالات

https://t.me/Science_Prime_Books
Download Telegram
دوستان و رفقای عزیز سلام
مدت زیادیه که اینجا با هم هستیم، از حضور و همراهی شما عزیزان سپاس‌گزارم.
همینطور که در طول این مدت شاهد بودید، محتوای کانال پیرامون مسائل میلیتاری و فناوری‌های نظامی، برق، الکترونیک، مخابرات، کنترل، هوافضا، اخترفیزیک و کیهان‌شناسی بوده است. لطفا اگر کانال‌هایی که محتوای مرتبط با این کانال دارند معرفی کنید تا با اشتراک مطالب بتونیم مخاطبین بیشتری داشته باشیم و از مطالب بیشتری همگی استفاده کنیم.
❤16
پنل کنترل فرکانس در سامانه اویونیک جنگندۀ تورنادو

ماژول Siemens IPD2133، یک نمایشگر برنامه‌پذیر ماتریسی شامل 8 کاراکتر با آرایش نقطه‌ای 7*5 شامل حافظه، رمزگشای کدهای ASCII، مدار چندگانه‌سازی و راه‌انداز نمایشگر است. در بخش پردازشی، قطعه‌ Intel LD87C51FB1 از خانواده میکروکنترلرهای MCS-51 را می‌بینیم. این خانواده از پردازنده هشت‌بیتی، حافظه برنامه داخلی از نوع EPROM، حافظه RAM داخلی، خطوط ورود/خروج قابل‌برنامه‌ریزی و رابط ارتباطی سریال برخوردار است. در بخش ارتباطی، تراشه IS82C52 وجود دارد که رابط UART به همراه مولد نرخ انتقال داده است. با وجود این تراشه، ماژول احتمالاً برای تبادل داده دیجیتال با یک بخش دیگر طراحی شده است؛ کریستال 5.0688 مگاهرتز هم می‌تواند بعنوان مرجع زمانی یا ورودی مولد نرخ انتقال داده بکار رفته باشد. تغذیه بخش منطقی برد نیز هم توسط مبدل DC-DC شرکت GAIA Converter تأمین می‌شود. با توجه مشخصات درج‌شده روی قطعه، توان نامی خروجی آن تقریباً 4 وات خواهد بود. چنین مبدلی می‌تواند ولتاژ ورودی سامانه را به یک ریل 5ولتی پایدار برای میکروکنترلر، UART، مدارهای واسط و نمایشگرها تبدیل کند.

@Science_Prime
❤2👍1
رادار آرایه فازی، جهت پرتو اصلی را بدون حرکت مکانیکی و با اعمال اختلاف فاز مناسب میان المان‌ها بصورت الکترونیکی تغییر می‌دهد؛ اما با افزایش زاویه اسکن نسبت به حالت عمود بر صفحه آرایه (Broadside)، عملکرد آن به‌تدریج تغییر می‌کند.

در شبیه‌سازی، توزیع میدان، الگوی میدان دور و تغییرات بهره بیشینه را برای موقعیت‌های مختلف پرتو، از جمله انحراف 40- درجه را می‌بینیم. با دور شدن پرتو از محور عمود بر آرایه، تصویر مؤثر دهانه در راستای تابش کاهش می‌یابد؛ پدیده‌ای که به Scan Loss منجر شده و باعث افت تدریجی بهره بیشینه و تعریض پهنای پرتو می‌شود. این موازنه میان گستره زاویه اسکن و حفظ بهره، یکی از ملاحظات بنیادی در طراحی آرایه‌های فازی برای سامانه‌های راداری و مخابراتی با پوشش زاویه‌ای وسیع (Wide-Sector Coverage) است.


@Science_Prime
❤1
تلسکوپ نانسی گریس رومن با طی یک مسیر انتقال مستقیم در فاصله حدود 1.5 میلیون کیلومتری از ما بعد از حدود 3 ماه از تاریخ پرتاب (31 آگوست) به نقطه لاگرانژی L2​ خواهد رسید. در این مدت مراحل استقرار پنل‌های خورشیدی، خنک‌سازی ابزارها و کالیبراسیون تجهیزات انجام می‌شود تا فاز عملیات علمی آن از اوایل سال 2027 آغاز شود. رژیم مداری، مدار هالو حول نقطه لاگرانژی L2​ است؛ در این رژیم مداری، تعادل گرانشی میان زمین و خورشید به تلسکوپ اجازه می‌دهد با حداقل مصرف سوخت در فاصله‌ای ثابت نسبت به زمین باقی بماند. موقعیت L2​ محیطی از نظر حرارتی فوق‌العاده پایدار و بدون سایه زمین فراهم می‌کند که برای آشکارسازهای فروسرخ رصدگر، ضروری است. ارتباطات مخابراتی تلسکوپ رومن بر پایه دو باند فرکانسی اصلی طراحی شده؛ باند S برای دستورات فرماندهی، دورسنجی و اندازه‌گیری‌های مداری با پهنای باند کم و باند Ka که فرستنده اصلی داده‌های علمی است تا حجم عظیمی از داده‌های تصویربرداری را منتقل کند. تلسکوپ رومن روزانه حدود 11 ترابیت داده علمی را به ایستگاه‌های زمینی ارسال می‌کند.

Nancy grace roman telescope


@Science_Prime
ایستگاه ماهواره‌ای سوالبارد (Svalbard/SvalSat) یکی از مهم‌ترین زیرساخت‌های زمینی ارتباط با ماهواره‌ها در جهان است که در عرض جغرافیایی حدود 78 درجه شمالی، در مجمع‌الجزایر سوالبارد نروژ قرار دارد. اهمیت این مجموعه صرفاً به تعداد زیاد آنتن‌های آن محدود نمی‌شود؛ مزیت اصلی در هندسه مداری زمین و موقعیت شمالی آن نهفته است. این ویژگی باعث شده است که ایستگاه بتواند در هر دور گردش بسیاری از ماهواره‌های مدار قطبی، با آن‌ها ارتباط برقرار کند؛ قابلیتی که برای دریافت سریع داده‌های سنجش از دور، هواشناسی و پایش محیط‌زیست اهمیت زیادی دارد.

اما چرا موقعیت جغرافیایی 78 درجه شمالی اهمیت دارد؟

برای درک اهمیت این موضوع، ابتدا باید تفاوت میان مدار قطبی و مدارهای معمولی ماهواره‌ها را در نظر بگیریم. ماهواره‌های مدار قطبی، زمین را در مدارهایی دور می‌زنند که صفحه مداری آن‌ها تقریباً از نزدیکی قطب شمال و قطب جنوب عبور می‌کند. بسیاری از ماهواره‌های مشاهده زمین نیز در مدارهای تقریباً قطبی و بویژه مدارهای خورشیدآهنگ فعالیت می‌کنند. این مدارها امکان تصویربرداری از مناطق مختلف زمین را در شرایط نوری تقریباً مشابه فراهم می‌کنند. در عرض جغرافیایی 78 درجه شمالی، ماهواره‌های مدار قطبی در هر دور گردش خود از محدوده‌ای نزدیک به این ایستگاه عبور می‌کنند. در نتیجه، برخلاف بسیاری از ایستگاه‌های زمینی واقع در عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر، SvalSat می‌تواند در تمام گذرهای روزانه بسیاری از این ماهواره‌ها به آن‌ها دسترسی داشته باشد. بعنوان مثال، یک ماهواره در مدار LEO ممکن است تقریباً 14 تا 15 بار در شبانه‌روز به دور زمین گردش کند. در مأموریت‌های مناسب، SvalSat می‌تواند هر 14 گذر روزانه را پوشش دهد؛ البته این عدد به مدار دقیق، ارتفاع، هندسه خط دید و مشخصات مأموریت بستگی دارد. بنابراین، منظور از پوشش کامل در اینجا دسترسی به تمام گذرهای مداری قابل‌مشاهده از ایستگاه است، نه ارتباط پیوسته با ماهواره در تمام مدت شبانه‌روز.

ساختار فنی ایستگاه چگونه است؟

ین ایستگاه دارای بیش از 160 آنتن در قالب یک سامانه یکپارچه دریافت و تبادل داده است که آنتن‌ها، تجهیزات فرکانس رادیویی، گیرنده‌ها، مودم‌ها، سامانه‌های کنترل و زمان‌بندی، زیرساخت پردازش داده و شبکه انتقال اطلاعات را در بر می‌گیرد. البته تعداد آنتن‌ها در طول زمان و با توسعه ایستگاه تغییر می‌کند. آنتن‌های سهموی بزرگ این مجموعه برای برقراری پیوند رادیویی با ماهواره‌ها به کار می‌روند. قطر دهانه آنتن، فرکانس کاری، بازده دهانه و کیفیت سامانه دنبال‌کننده آنتن، در بهره آنتن و توانایی دریافت سیگنال‌های ضعیف مؤثرند. بهره بالای آنتن در جهت ماهواره به بهبود نسبت سیگنال به نویز در گیرنده کمک می‌کند؛ البته عملکرد نهایی به توان فرستنده ماهواره، فاصله، تلفات مسیر، شرایط جوی و مشخصات گیرنده نیز وابسته است.

در چنین ایستگاهی، مجموعه‌ای از باندهای فرکانسی برای مأموریت‌های مختلف استفاده می‌شود. برای نمونه:
باند S: برای برخی پیوندهای فرمان و تله‌متری و همچنین انتقال داده
باند X: برای دریافت حجم زیادی از داده‌های مأموریت، از جمله اطلاعات حاصل از ماهواره‌های سنجش از دور
باند Ka: برای انتقال داده با نرخ بالا، به‌ویژه در مأموریت‌هایی که به ظرفیت مخابراتی زیادی نیاز دارند.

البته نا گفته نماند این تقسیم‌بندی مطلق نیست و نوع پیوند و باند فرکانسی به طراحی هر مأموریت بستگی دارد. بعنوان مثال، شبکه KSATlite از پیوندهای بالارونده و پایین‌رونده در باند S، پیوند پایین‌رونده در باند X و پیوند پایین‌رونده در باند Ka پشتیبانی می‌کند. نکته مهم دیگر، تفاوت میان دریافت داده‌های مأموریت و کنترل خود ماهواره است. این دو وظیفه با یکدیگر ارتباط دارند، اما یکسان نیستند. داده‌های مأموریت (Payload Data) شامل اطلاعات تولیدشده توسط ابزارهای علمی و سنجش‌گرهای ماهواره، مانند تصاویر سطح زمین یا اندازه‌گیری‌های جوی، هستند. در مقابل، تله‌متری (Telemetry) وضعیت داخلی فضاپیما را گزارش می‌کند؛ بعنوان مثال، اطلاعات مربوط به توان، دما و عملکرد زیرسامانه‌ها. ردیابی و فرمان‌دهی نیز به‌ترتیب به تعیین و پایش وضعیت حرکتی ماهواره و ارسال دستورهای عملیاتی مربوط می‌شوند. مجموعه این عملیات را معمولاً با اصطلاح TT&C، یعنی تله‌متری، ردیابی و فرمان‌دهی، توصیف می‌کنند. KSAT برای ماهواره‌های مدار پایین زمین، خدمات TT&C را در شبکه زمینی خود ارائه می‌دهد.

بخش اول

@Science_Prime
👍1
Science Prime
ایستگاه ماهواره‌ای سوالبارد (Svalbard/SvalSat) یکی از مهم‌ترین زیرساخت‌های زمینی ارتباط با ماهواره‌ها در جهان است که در عرض جغرافیایی حدود 78 درجه شمالی، در مجمع‌الجزایر سوالبارد نروژ قرار دارد. اهمیت این مجموعه صرفاً به تعداد زیاد آنتن‌های آن محدود نمی‌شود؛…
برای درک بهتر عملکرد SvalSat، یک ماهواره سنجش از دور را در مدار پایین زمین در نظر بگیریم.

ماهواره در طول گردش مداری خود از فراز مناطق مختلف زمین عبور می‌کند و با ابزارهای تصویربرداری یا اندازه‌گیری خود، داده تولید می‌کند. این داده‌ها ممکن است در حافظه داخلی ماهواره ذخیره شوند تا هنگام عبور از محدوده دید یک ایستگاه زمینی، به زمین ارسال شوند. هنگامی که ماهواره به محدوده قابل‌مشاهده SvalSat وارد می‌شود، سامانه کنترل مأموریت، گذر آن را شناسایی کرده و آنتن مناسب را برای برقراری پیوند ارتباطی آماده می‌کند. آنتن با دنبال‌کردن موقعیت ظاهری ماهواره، پرتو خود را در جهت آن تنظیم می‌کند و گیرنده زمینی سیگنال رادیویی را دریافت می‌کند. سیگنال دریافتی پس از تقویت و پردازش در زنجیره گیرنده، به داده دیجیتال تبدیل می‌شود. سپس اطلاعات اعتبارسنجی و در صورت نیاز پردازش اولیه می‌شوند و برای ذخیره‌سازی یا انتقال به مرکز عملیاتی و کاربران نهایی آماده خواهند شد. مزیت کلیدی SvalSat این است که فرصت دریافت داده را در هر گذر مناسب ماهواره‌های مدار قطبی فراهم می‌کند. این قابلیت می‌تواند فاصله زمانی میان ثبت داده و دریافت آن در زمین را کاهش دهد، زیرا برای دریافت داده‌های ذخیره‌شده لازم نیست همواره تا گذر بعدی ماهواره از فراز یک ایستگاه واقع در عرض جغرافیایی پایین‌تر منتظر ماند. البته زمان نهایی تحویل اطلاعات تنها به موقعیت ایستگاه وابسته نیست؛ برنامه‌ریزی گذرها، ظرفیت ارتباطی، حجم داده، پردازش زمینی و مسیر انتقال تا مرکز کاربر نیز در آن نقش دارند. اهمیت این ایستگاه در طیف گسترده مأموریت‌هایی آشکار می‌شود که به دریافت مکرر داده از ماهواره‌های مدار قطبی نیاز دارند. بعنوان مثال ماهواره‌های تصویربرداری، اطلاعات مربوط به پوشش گیاهی، تغییرات کاربری زمین، منابع طبیعی و تحولات سطح زمین را تولید می‌کنند. دسترسی مکرر به داده‌های آن‌ها می‌تواند فرایند پایش و تحلیل را تسریع کند. ماهواره‌های هواشناسی داده‌هایی درباره دما، رطوبت، ابرها و سایر متغیرهای جوی جمع‌آوری می‌کنند. دریافت سریع این اطلاعات در زنجیره تولید محصولات هواشناسی اهمیت دارد. همچنین بررسی وسعت و تغییرات یخ دریا، وضعیت یخچال‌ها و تغییرات محیط‌زیستی قطب شمال، تحلیل تردد کشتی‌ها، پایش فعالیت‌های دریایی و شناسایی از جمله کاربردهای داده‌های ماهواره‌ای است که از طریق چنین زیرساخت‌هایی دریافت می‌شوند. از طرفی علاوه بر دریافت داده‌های مأموریت، زیرساخت‌های زمینی می‌توانند در برقراری ارتباط با ماهواره‌ها، دریافت تله‌متری و پشتیبانی از مراحل حساس مأموریت، از جمله مراحل اولیه پس از پرتاب، نقش داشته باشند.

بخش دوم

@Science_Prime
👍1