Ένα περιστρεφόμενο τραπέζι παρακολούθησης δορυφόρων είναι μια πλατφόρμα περιστροφής υψηλής ακρίβειας ικανή να ευθυγραμμίζεται αυτόματα και να παρακολουθεί συνεχώς τεχνητούς δορυφόρους που κινούνται στο διάστημα. Αποτελείται συνήθως από δύο κύρια μέρη: τη μηχανική δομή του περιστρεφόμενου τραπεζιού και το σύστημα ελέγχου παρακολούθησης.

Κύρια εξαρτήματα

1. Μηχανικό περιστρεφόμενο τραπέζι

Δομική μορφή: Συνήθως τύπου αζιμουθίου-κλίσης, που σημαίνει ότι μπορεί να περιστρέφεται ελεύθερα στην οριζόντια κατεύθυνση (γωνία αζιμουθίου) και στην κάθετη κατεύθυνση (γωνία κλίσης). Ορισμένα ειδικά σχέδια υιοθετούν επίσης άξονες XY ή άλλες μορφές.

Σύστημα κίνησης: Χρησιμοποιούνται κινητήρες υψηλής ακρίβειας (όπως σερβοκινητήρες ή κινητήρες βημάτων) και μειωτήρες για την ομαλή και ακριβή κίνηση του περιστρεφόμενου τραπεζιού.

Εξοπλισμός υποστήριξης: Διάφορες συσκευές είναι τοποθετημένες στο περιστρεφόμενο τραπέζι, η πιο κοινή από τις οποίες είναι μια κεραία δορυφορικής επικοινωνίας (παραβολική κεραία), αλλά μπορεί επίσης να είναι ένα οπτικό τηλεσκόπιο, ένα λέιζερ αποστασιόμετρο, ένα ραντάρ ή εξοπλισμός συλλογής ηλεκτρονικών πληροφοριών κ.λπ.

2. Σύστημα ελέγχου παρακολούθησης

Κεντρικός ελεγκτής: Ένας υπολογιστής ή ένας ειδικός επεξεργαστής που είναι ο «εγκέφαλος» του περιστρεφόμενου τραπεζιού.

Αλγόριθμος παρακολούθησης:

Παρακολούθηση προγράμματος: Αυτή είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος. Με βάση τις γνωστές παραμέτρους τροχιάς του δορυφόρου (δεδομένα TLE), σε συνδυασμό με την ακριβή γεωγραφική θέση και ώρα του περιστρεφόμενου τραπεζιού, ο ελεγκτής υπολογίζει τις γωνίες αζιμουθίου και κλίσης του δορυφόρου σε πραγματικό χρόνο και στη συνέχεια οδηγεί το περιστρεφόμενο τραπέζι να δείξει σε αυτή τη θέση.

Αυτόματη παρακολούθηση: Χρησιμοποιείται κυρίως σε δορυφορικές επικοινωνίες. Η κεραία ανιχνεύει την ισχύ του λαμβανόμενου σήματος του δορυφόρου (όπως ένα σήμα φάρου). Εάν το σήμα εξασθενεί, το σύστημα οδηγεί ένα περιστρεφόμενο τραπέζι να εκτελέσει μια σάρωση μικρής εμβέλειας για να βρει το σημείο με το ισχυρότερο σήμα, διατηρώντας έτσι τη βέλτιστη ευθυγράμμιση ανά πάσα στιγμή. Οι κοινές τεχνικές περιλαμβάνουν την παρακολούθηση βημάτων και τη κωνική σάρωση.

Αισθητήρες: Αυτά περιλαμβάνουν κωδικοποιητές υψηλής ακρίβειας που παρέχουν ανατροφοδότηση σχετικά με την πραγματική γωνιακή θέση του περιστρεφόμενου τραπεζιού, σχηματίζοντας έναν έλεγχο κλειστού βρόχου για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια σήμανσης. Ένας δέκτης GPS θα ενσωματωθεί επίσης για να λάβει ακριβείς πληροφορίες ώρας και τοποθεσίας.

Κύρια σενάρια εφαρμογής

Τα περιστρεφόμενα τραπέζια παρακολούθησης δορυφόρων είναι βασικός εξοπλισμός στα επίγεια συστήματα εφαρμογών δορυφόρων και χρησιμοποιούνται ευρέως σε:

1. Δορυφορική επικοινωνία

Κινητή επικοινωνία: Εγκατεστημένο σε οχήματα, πλοία και αεροσκάφη, διατηρεί μια σταθερή σύνδεση με δορυφόρους επικοινωνίας ενώ βρίσκονται σε κίνηση, επιτρέποντας αδιάλειπτη μετάδοση Διαδικτύου, τηλεφώνου και βίντεο.

Ακίνητη επικοινωνία: Χρησιμοποιείται για επικοινωνίες έκτακτης ανάγκης, οχήματα εκπομπής ειδήσεων κ.λπ., που απαιτούν ταχεία ανάπτυξη και ευθυγράμμιση με δορυφόρους.

Σταθμός VSAT: Ορισμένα τερματικά VSAT που πρέπει να παρακολουθούν πολλούς δορυφόρους ή δορυφόρους χαμηλής τροχιάς χρησιμοποιούν επίσης περιστρεφόμενα τραπέζια παρακολούθησης.

2. Διαστημική επιστήμη και εξερεύνηση

Δορυφορική μέτρηση απόστασης με λέιζερ: Αυτό περιλαμβάνει την εκπομπή παλμών λέιζερ προς έναν δορυφόρο και τη λήψη του ανακλώμενου φωτός του για την ακριβή μέτρηση της απόστασης μεταξύ της Γης και του δορυφόρου. Χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του βαρυτικού πεδίου της Γης και την παρακολούθηση της κίνησης του φλοιού. Αυτό απαιτεί από το περιστρεφόμενο τραπέζι εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια σήμανσης και ταχύτητα παρακολούθησης.

Οπτική παρατήρηση: χρησιμοποιείται για την παρατήρηση και τη φωτογράφηση διερχόμενων δορυφόρων για καταλογοποίηση, μορφολογική αναγνώριση ή επιστημονική έρευνα.

3. Στρατιωτική και Εθνική Άμυνα

Ηλεκτρονική αναγνώριση: υποκλοπή και ανάλυση σημάτων από εχθρικούς δορυφόρους για την απόκτηση πληροφοριών.

Παρακολούθηση ραντάρ: Χρήση ραντάρ για την παρακολούθηση και την απεικόνιση συγκεκριμένων δορυφόρων.

4. Διαστημική τηλεμετρία και έλεγχος

Στα αρχικά στάδια της εκτόξευσης πυραύλων και της εισαγωγής δορυφορικής τροχιάς, οι μεγάλες κεραίες του σταθμού ελέγχου εδάφους πρέπει να παρακολουθούν με ακρίβεια τον πύραυλο και τον δορυφόρο προκειμένου να μετρήσουν την τροχιά, να στείλουν εντολές και να λάβουν δεδομένα τηλεμετρίας.

5. Αναμετάδοση δεδομένων

Αυτό χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση δορυφόρων αναμετάδοσης (όπως η σειρά «Tianlian» της Κίνας). Αυτοί οι δορυφόροι βρίσκονται επίσης σε κίνηση και οι επίγειοι σταθμοί πρέπει να τους παρακολουθούν για να λαμβάνουν δεδομένα που μεταδίδονται από άλλα διαστημόπλοια (όπως διαστημόπλοια, διαστημικούς σταθμούς και δορυφόρους χαμηλής τροχιάς).