Радио Спутник RS12/13
Спутник “Комос 2123” с двумя комплектами радиолюбительской бортовой аппаратуры (позывные соответственно RS12 и RS13) был выведем на орбиту 5 февраля 1991 года. Более семи лет эксплуатировался лишь комплект с позывным RS12, Второй комплект был включен в сентябре прошлого года.
Два комплекта бортовой радиоэлектронной аппаратуры БРТК-10М размещены на спутнике "Космос-2123" и предназначены для проведения любительских радио связей через бортовой ретранслятор. Ретрансляция сигналов любительских радиостанций осуществляется в реальном масштабе времени. Принятые на борту ИСЗ сигналы усиливаются и переносятся на другой любительский диапазон. Кроме того, радиолюбители имеют возможность проводить радиосвязи с роботом - автоматическим бортовым оператором Робот-4. Данные о них заносятся в бортовой журнал ИСЗ. Система циркулярных сообщений БЗУ-4 позволяет передавать разнообразную информацию для радиолюбителей. Комплект БРТК-10М обеспечивает формирование и передачу на Землю телеметрической информации о техническом состоянии основных систем бортовой аппаратуры и содержании бортового журнала робота, а также командное управление бортовой аппаратурой.
Комплекты аналогичны по конструкции, составу и функциям и отличаются только частотами радиоканалов и позывными (RS12 и RS13).
Они обеспечивают следующие режимы ретрансляции:
- с диапазона 21 МГц на диапазон 28 МГц;
- с диапазона 144 МГц на диапазон 28 МГц;
- одновременно с диапазонов 21 и 144 МГц на диапазон 28 МГц;
- с диапазона 21 МГц на диапазон 144 МГц;
- с диапазона 21 МГц одновременно на диапазоны 23 и 144 МГц.
Распределение частот радиоканалов комплектов приведено в таблице:
| RS-12 | RS-13 | |
| Земля – ретранслятор | 21210...21250 кГц | 21260...21300 кГц |
| Земля – ретранслятор | 14Б910...145950 кГц | 145960...146000 кГц |
| Ретранслятор - Земля | 29410...29450 кГц | 29460...29500 кГц |
| Ретранслятор - Земля | 145915...145955 кГц | 145864...145904 кГц |
| Маяк-1 | 29408,145912 кГц | 29458,145862 кГц |
| Маяк-2 | 29454,145958 кГц | 29504,145908 кГц |
| Земля - Робот | 21130,145830 кГц | 21140,145840 кГц |
Коэффициент усиления по мощности, каналов ретрансляции при переносе сигналов с диапазона 21 МГц, лежит в пределах 116 - 124 дБ, а при переносе с диапазона 144 МГц - в пределах 130 - 136 дБ, По командам с Земли эти коэффициенты можно уменьшить на 10, 20 и 30 дБ.
Тракт ретрансляции аппаратуры БРТК-10М имеет два канала. Один из них выполнен по обычной схеме с общим широкополосным кварцевым фильтром и с амплитудным ограничителем максимальных уровней сигналов. Во втором применена сложная система частотно-селективного автоматического регулирования усиления (АРУ) призванная исключить возможность перегрузки канала ретрансляции мощными сигналами наземных станций и в значительной мере снизить взаимное влияние ретранслируемых сигналов.
Полоса пропускания канала ретрансляции с частотно-селективной системой АРУ может принимать по командам с Земли значения 16, 24 или 40 кГц. При большой полосе пропускания каждому корреспонденту на выходе передатчика системой АРУ выделяется мощность 0,45 Вт, а при более узких полосах она увеличивается до 0,6.. .0,7 Вт. Выходная мощность каждого передатчика диапазонов 28 и 144 МГц в односигнальном режиме - не менее 8 Вт. Передатчики обладают хорошей экономичностью и линейностью (не хуже -40 дБ при двухсигнальных измерениях). Эти же передатчики используются и для информационно-телеметрических маяков. Мощность каждого маяка устанавливают по командам с Земли (0,45 или 1,3 Вт). Передатчики могут работать как поочередно, так и одновременно, но при включении передатчика диапазона 144 МГц приемник этого диапазона, естественно, отключают.
Бортовое антенное хозяйство состоит из четырех антенн. В диапазоне 144 МГц применены полуволновые вибраторы, которые используют в каждом комплекте и переключают на прием или передачу в зависимости от режимов работы. Антенны диапазонов 21 и 28 МГц выполнены в виде четвертьволновых штырей. Антенна диапазона 21 МГц подключена одновременно к приемникам двух комплектов, а антенна диапазона 28 МГц коммутируется к передатчику одного из комплектов.
Информационная система БЗУ-4 предназначена в основном для оповещения пользователей спутниковой системы связи. Ее память состоит из двух одинаковых частей с независимым управлением по 256 семи битных знаков в каждой. Передача информации из памяти БЗУ-4 осуществляется кодом Морзе через передатчик "Маяк-1" (чередуясь с телеметрической информацией) или через "Маяк-2". При этом будет отключен автоответчик "Робот-4". Ввод информации в память БЗУ-4 осуществляется по принципу пакетной связи специальным помехозащитным кодом со скоростью 600 бод с автоматическим контролем неискаженного приема информации.
Автоматический ответчик "Робот-4" предназначен для проведения двухсторонних связей с радиолюбителями. Он примерно один раз в минуту приглашает на связь всех радиолюбителей, а затем ожидает их вызов. Вызов робота должен состоять из позывного (RS12 или RS13), кодового сочетания DE, позывного вызывающего корреспондента и обязательно знака окончания вызова (слитно переданные буквы AR ). Сигнал вызывающей станции ретранслируется роботом на его частоту приема, что облегчает самоконтроль при проведении связи. Робот содействует установлению связи. Короткими фразами он сообщает о помехах, просит повторить вызов, советует изменить скорость, но после установления связи диалог с радиолюбителем не продолжает. Робот принимает вызовы от радиолюбителей на диапазонах 144 и 21 МГц, при этом чувствительность его приемников в диапазоне 21 МГц составляет 2...5 мкВ, а в диапазоне 144 МГц - 1...2 мкВ. По командам с Земли чувствительность каждого канала может быть снижена на 10 дБ.
Все состоявшиеся радиосвязи робот фиксирует в бортовом журнале, представляющим собой запоминающее устройство, куда записываются позывной корреспондента, диапазон и порядковый номер связи. Объем памяти журнала робота позволяет записать данные о 128 связях. Считывание информации из бортового журнала осуществляется со скоростью 600 бод специальным помехозащитным кодом, который обрабатывается посредством ЭВМ.
Питание аппаратуры бортового радиотехнического комплекса БРТК-10М осуществляется от бортовой сети основного спутника напряжением 27 В через вторичные источники питания с гальванической развязкой (ВИП-9 и ВЦП-20), выполненные по схеме двухтактных преобразователей напряжения. Потребляемая мощность колеблется в пределах от 12 до 30 Вт в зависимости от загрузки каналов ретрансляции.
Контроль технического состояния бортовой аппаратуры БРТК-10М ведут в каждом комплекте две телеметрические системы - ТМС-5м и ТЛМ-16м2м, отчасти дублирующие и дополняющие друг друга. Телеметрическая система ТМС-5м работает с накоплением телеметрической информации в течение суток и с постоянным ее обновлением. Эта система является служебной, и ее информация передается помехозащищённым кодом со скоростью 600 бод. На пункте управления ИСЗ эта информация принимается и обрабатывается с помощью ЭВМ.
Телеметрическая система ТЛМ-16м2м рассчитана на прием ее данных радиолюбителями. Ее информация (как дискретная, так и аналоговая) представлена в виде сигналов кода Морзе, что позволяет вести прием телеметрической информации на Земле любым наблюдателям на слух с помощью обычной радиоприемной аппаратуры без применения каких-либо дополнительных устройств.
Телеметрическая информация представляет собой сочетания букв и цифр кода Морзе и отражает цикл за циклом изменение параметров в реальном масштабе времени. Длительность одного цикла 1 ...2 мин. Телеметрическая система ТЛМ-16м2м позволяет контролировать 16 аналоговых и 16 дискретных параметров. Значения аналоговых параметров представляются в виде двузначного числа от 00 до 99 в десятичной системе счисления. Погрешность аналого-цифрового преобразования - 1 процент плюс-минус одна единица отсчета. Все аналоговые и дискретные телеметрические параметры сведены в следующей таблице, где указано их функциональное назначение и приведены формулы расшифровки. Сочетания первых двух букв трехбуквенного индекса указывают на принадлежность каждого числового значения определенному аналоговому параметру. Дискретная информация заключена в последнем элементе третьей буквы каждого индекса. Значение этого элемента, точка или тире (да - нет) например, показывает состояние функционального узла.
| Буквы | Параметр | Третья буква S.D.R.G U,K,W,0 |
Цифра (параметр) | Формула | |
| 11 | Интервал опроса служебной телеметрии | 90 мин | 10 мин | Напряжение ВИП-20 | N/4, В |
| IN | Чувствительность ретранслятора | -20 дБ | 0 дБ | Мощность ТХ 144 МГц | N/10, Вт |
| IA | Чувствительность ретранслятора | -10 дБ | 0 дБ | Мощность ТХ 28 МГц | N/10, Вт |
| IM | Ретрансляция с диапазона 21 МГц | Отключена | Включена | Питание УПЧ-1 с АРУ | N/5, В |
| MI | Ретрансляция с диапазона 144 МГц | Отключена | Включена | Питание УПЧ-2 с АРУ | N/5, B |
| NN | Служебный канал ретрансляции | Отключен | Включен | Питание УПЧ без АРУ | N/5, B |
| NA | Мощность "Маяка-1" | Максимальная | Минимальная | Служебная информация | - |
| NM | Мощность "Маяка-2" | Максимальная | Минимальная | Служебная информация | - |
| Al | Считывание информации ЗУ-1 | Разрешено | Запрещено | Температура ТХ 144 МГц | N-10,°C |
| AN | Считывание информации ЗУ-2 | Разрешено | Запрещено | Температура ТХ 28 МГц | N-10,°C |
| AA | Режим работы ЗУ-1 | Хранение | Запись | Температура ВИП-20 | N-10,°C |
| AM | Режим работы ЗУ-2 | Хранение | Запись | Температура ВИП-9 | N-10,°C |
| MI | Вывод информации БЗУ-4 | "Маяк-2" | "Маяк-1" | Питание дубля (RS12/RS13) | N/5,B |
| MN | Чувствительность RX робота 21МГц | -10 дБ | Максимальная | Питание УПЧ RX 21 МГц | N/5, B |
| MA | Чувствительность RX робота 144 МГц | -10 дБ | Максимальная | Питание УПЧ RX 144 МГц | N/5, В |
| MM | Мощность канала служебной связи | Максимальная | Минимальная | Заполнение бортового журнала | Да - нет |
Определить включено или выключено соответствующее устройство можно также по значению аналоговых параметров, информирующих о напряжении или мощности. Например, если значение параметра MN равно 42-48, что соответствует напряжению 8,4-9,6 В, то усилитель ПЧ приемника диапазона 21 МГц включен и автоматический ответчик "Робот-4" готов к работе с радиолюбителями на данном диапазоне. Если же значение этого параметра равно 00-01, то указанный усилитель ПЧ отключен и автоматический ответчик "Робот-4" на диапазоне 21 МГц не работает.
Рабочий коэффициент усиления канала ретрансляции определяется вычитанием из максимального коэффициента значений, указанных в расшифровке телеметрических параметров IN и 1А, а чувствительность роботов - в MN и МА.
Элементной базой радиотехнических устройств аппаратуры БРТК-10М являются микросхемы серии 235, двухзатворные полевые и мощные биполярные транзисторы. Логическая часть аппаратуры БРТК-10М, включающая в себя командные и телеметрические системы, бортовые информационные ЗУ, автоматический ответчик "Робот-4" и бортовую автоматику, выполнена в основном на микросхемах серий 164 и 564, отличающихся повышенной экономичностью. Габариты БРТК-10М не превышают 480х340х220 мм, а масса 14,5 кг.
Аппаратура бортовых радиотехнических комплексов БРТК-10М создана группой специалистов г. Калуги под патронажем научно-исследовательской лаборатории космической техники ДОСААФ СССР, ныне НИЛ АКТ РОСТО.