كيفية تحديد القمر الصناعي في المدار

أثناء البحث عن إشارات من الأقمار الصناعية الروسية MKA-N ، تم الكشف عن إشارة من قمر صناعي مجهول ، ليس لدي في الكتالوج. اسمحوا لي أن أذكركم أنه تم إطلاق أجهزة MKA-N رقم 1 ورقم 2 في 14 يوليو 2017 من Baikonur Cosmodrome ولم تتصل. لسبب غير رسمي - بسبب حادث مع وحدة رفع تردد التشغيل Frigate ، على الرغم من أن Roscosmos لا تعترف بذلك. الشركة المصنعة لهذين الجهازين هي شركة روسية خاصة ، Dauria Aerospace. تتطلب Roscosmos الآن 290 مليون روبل من شركة ناشئة لمركبة الفضاء الخاملة ( المصدر ). بعد 3 أيام من البحث عن إشارات ، لم يتم اكتشافها أبدًا. ولكن تم اكتشاف إشارة أخرى غريبة. ليس لدي هذا الجهاز في الكتالوج ، لذلك يجب تحديده وإدخاله في الكتالوج الخاص به.



بادئ ذي بدء ، انتقل إلى الموقع www.space-track.org وقم بتنزيل TLE لجميع الكائنات في مدار الأرض وتحميلها في برنامج Orbitron. Orbitron هو نظام تتبع عبر الأقمار الصناعية مصمم للهواة والمراقبين البصريين. كما أنها تستخدم من قبل المتخصصين في الأرصاد الجوية ومستخدمي الأقمار الصناعية. يعرض البرنامج موضع الأقمار الصناعية في أي لحظة (في الوقت الحقيقي وفي وضع المحاكاة). البرنامج مجاني (Cardware) ، ويعتبر من أسهل البرامج استخدامًا ، وفي الوقت نفسه أقوى برامج تتبع الأقمار الصناعية ، وفقًا لآلاف مستخدميه من جميع أنحاء العالم.

نحصل على إحداثيات جميع الأجسام الموجودة في مدار الأرض والتي كانت في الكتالوج (كائنات البريد)



نذهب إلى وضع المحاكاة ونحدد التاريخ والوقت عندما سمعنا الإشارة من القمر الصناعي. نحصل على صورة لجميع الأشياء فوق الرأس (للتصور). واحد منهم هو جهازنا الذي نريد التعرف عليه.



الآن ، وبمساعدة الحساب ، اكتشفنا الأقمار الصناعية التي كانت علوية خلال هذه الفترة الزمنية. حصل على رقم 1868 قطعة. هذا للبحث عن إبرة في كومة قش :-)



من الضروري تقليل عدد الأجهزة إلى الحد الأدنى. للقيام بذلك ، تحتاج إلى معرفة الفترة المدارية للقمر الصناعي. نقوم بإجراء بضع ملاحظات تحسبًا لظهور الإشارة وحساب الوقت بينهما.

ظهور الإشارة الأولى:



ظهور الإشارة الثانية:



من الملاحظات التي تم الحصول عليها ، تكون الفترة المدارية للقمر الصناعي حوالي ساعة واحدة 35 دقيقة و 15 ثانية (95 دقيقة). مع هذه الفترة من الثورة حول الأرض ، تطير الأقمار الصناعية في مدار المدار الأرضي المنخفض. مدار LEO (مدار أرضي منخفض) - مدار فضائي حول الأرض ، له ارتفاع فوق سطح الكوكب في المدى من 160 كم (فترة الدوران حوالي 88 دقيقة) إلى 2000 كم (الفترة حوالي 127 دقيقة). وفقًا للمعلومات الواردة ، نقوم بإزالة الأقمار الصناعية من برنامج Orbitron الذي يحلق فوق هذا المدار. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك إزالة الأجهزة العسكرية وأجهزة الأرصاد الجوية وأجهزة GPS وأجهزة الاتصال. نحصل على الصورة التالية. أفضل بكثير بالفعل :)



فوق الرأس:



لاستكمال الملاحظات ، سنقوم بمراقبة أخرى للقمر الصناعي مع الإشارة إلى الوقت والحصول على 4 نقاط من المدار.



الآن لدينا 4 نقاط من المدار عندما يظهر القمر الصناعي فوق الأفق:

- 14 مارس 2018 07:52:10 UTC
- 20 مارس 2018 07:20:20 بالتوقيت العالمي المنسق
- 20 مارس 2018 08:55:35 UTC
- 20 مارس 2018 16:38:50 UTC

بناءً على هذه الطوابع الزمنية ، نقوم بإنشاء 4 قوائم بأقمار صناعية كانت في الأفق. قارن القوائم من أجل وجود أقمار صناعية متطابقة ، وإذا لم يكن بعض الأقمار الصناعية في القائمة ، فقم بحذفها. لا تنس أن تأخذ في الاعتبار أن الجهاز لا ينبغي أن يكون أعلى من الأفق.

بعد كل العمليات ، جاء جهاز واحد فقط بالمعلمات: TYVAK-61C.



TYVAK-61C - NORAD: 43144 ، رقم COSPAR: 2018-004-AK ، الفترة: 1h 34m 32s (الفترة المقدرة هي ساعة و 35 دقيقة و 15 ثانية).

الآن نحدد التردد الدقيق لإشارة الأقمار الصناعية. سوف يساعدنا تأثير دوبلر في ذلك. إن تأثير دوبلر هو تغيير في التردد ، وبالتالي ، الطول الموجي للإشعاع الذي يلاحظه المراقب (المستقبل) بسبب حركة مصدر الإشعاع و / أو حركة المراقب (المستقبل). تم تسمية التأثير بعد الفيزيائي النمساوي كريستيان دوبلر.

الآن ، بمعرفة معلمات المدار ، نحسب تأثير دوبلر. مع هذه المعلمات من المدار بتردد 400000 ميجاهرتز ، سيكون ± 0.009520 ميجاهرتز.



عند معرفة التردد عند وصول أول إشارة ساتلية ، نقوم بحساب الإشارة العاملة ، لتعويض تأثير دوبلر. اتضح - 401.050 ميغاهرتز.

نتحقق من الحسابات في الوقت الحقيقي. نحن في انتظار المرور التالي للقمر الصناعي ونرى كيف ستختلف الإشارة عن الإشارة المحسوبة. إذا كانت هناك اختلافات كبيرة أثناء الاستقبال ، فهذا ليس الجهاز ، إذا كان كل شيء دقيقًا ، فهذا هو القمر الصناعي TYVAK-61C. أطلقنا محطة الاستقبال. لدينا تناقض بين تردد الاستقبال وتردد إشارة القمر الصناعي (ظهرت إشارة القمر الصناعي بتردد 401.042 ميجاهرتز ، ويجب أن يكون التردد المحسوب للاستقبال 401.052 ميجاهرتز).



يمكن أن يكون التناقض لسببين ، الأول - لم يتم تحديد القمر الصناعي بشكل صحيح ، والثاني - مقياس الوقت والتردد على لقطات الشاشة السابقة (مسح نظرة عامة على التردد) لديه خطأ صغير. 95٪ هو السبب الثاني. بمعرفة موقع القمر الصناعي في الفضاء ، والوقت المحدد لاستقبال الإشارة وتردد استقبال الإشارة ، نقوم بإعادة حساب تأثير دوبلر. نحصل على التردد 401.040 ميجاهرتز. قمنا بتعيين تردد المتلقي على 401.040 ميجاهرتز ونراقب تردد الإشارة والتردد المحسوب.



الآن ، يتقارب تردد الاستقبال ، مع مراعاة تأثير دوبلر. ويمكننا القول بأمان أن هذا هو القمر الصناعي TYVAK-61C.

TYVAK-61C هو ساتل فلكي أمريكي تم تصنيعه بواسطة Tyvak Nano-Satellite Systems، Inc. الجهاز مصمم لفهرسة التغيرات في ضوء النجوم. يبلغ قياس القمر الصناعي 10 × 30 سم (3U CubeSat). تم إطلاق TYVAK-61C في 12 يناير 2018 من موقع إطلاق Shrikharikot في الهند. لسوء الحظ ، لم أجد صورة الجهاز على الإنترنت ، ولكن يبدو تقريبًا مثل القمر الصناعي NanoACE.



نقوم بتبديل جهاز الاستقبال من هوائي المراقبة إلى هوائي اتجاهي مع جهاز دوار. سنحاول تلقي المعلومات منه وفك شفرة الإشارة.



حددنا القمر الصناعي ، وحددنا تردد الإشارة وفك شفرة الإشارة :-) إشارة النداء للقمر الصناعي: GEOSF1.


→ الجهاز مدرج في جدول التردد
← تمت إضافة الجهاز إلى قائمة الأقمار الصناعية
→ كيفية إضافة قاعدة بيانات SATONLINE إلى Orbitron