2.1 Анализ энергопотребляемой аппаратуры

На космическом аппарате выделяют две системы энергопотребления:

1. служебные системы;

2. целевая система.

Рассмотрим каждую из них по отдельности.

1) К целевой системе энергопотребления относится целевая аппаратура. В результате поиска необходимого оборудования для обеспечения голосовой связи был выбран ретранслятор Motorola MRT2000, чьи массогабаритные и энергетические характеристики удовлетворяют требованиям данного проектного задания. Далее приведена таблица характеристик данного ретранслятора.

Таблица характеристик ретранслятора Motorola MRT2000:

Данные габаритные размеры уменьшаются за счёт снятия корпуса и не нужных элементов из конструкции ретранслятора. Следовательно уменьшаются масса и энергозатраты на работу аппаратуры, таким образом можно будет ставить несколько таких ретрансляторов для увеличения количества каналов, но тогда встает вопрос о площади СБ и вырабатываемой ими мощности.

Первоначально возьмем следующие данные:

1. количество ретрансляторов: 2;

2. потребляемая мощность: примерно 140 Вт;

3. напряжение питания: постоянный ток, 14.2 В;

4. вес: ? 20…25 кг;

5. габариты: 300х300х10.

2) Служебные системы. Для расчёта СЭП необходимо знать потребляемую мощность всей аппаратуры, установленной на МКА. Таким образом, к служебным системам можно отнести:

1. системы ориентации и стабилизации:

1.1. 3-хосный лазерный гироскоп;

1.2. 3-х маховичная система стабилизации;

1.3. солнечный датчик;

1.4. комплексная двигательная установка (КДУ);

2. бортовой комплекс управления (БКУ);

3. аппаратура регулирования и контроля;

4. антенно-фидерные устройства.

Для того чтобы определить суммарную требуемую мощность служебных систем необходимо рассмотреть каждую из них по отдельности.

1) Начнём с системы ориентации и стабилизации. За основу возьмем характеристики элементов системы МКА LAPAN-TUBSAT.

1. 3-хосный лазерный гироскоп. Максимальная потребляемая мощность 2 Вт.

2. 3-ч маховичная система стабилизации RW-05. Масса 1 кг, потребляема мощность в стационарном режиме 1.5 Вт, при максимальной нагрузке 9 Вт, напряжение 18-24 В, точность ±0.2 об/мин, габаритные размеры 62х78.

3. Солнечный датчик S3 Smart Sun Sensor. Масса 330 г, потребляемая мощность 0.7 Вт, напряжение 5 В, диапазон рабочих температур от -25 оС до +60 оС, точность 0.02 о, габаритные размеры 112х112х43 мм.

4. Комплексная двигательная установка.

2) В бортовой комплекс управления входят бортовой радиокомплекс (БРК) и бортовой микрокомпьютер (БМК). Потребляемая мощность в пределах 10 Вт и напряжение 14 В.

3) К аппаратуре регулирования и контроля относятся различные датчики: температур, угловой скорости, вольтметры, амперметры и т.д. Суммарная потребляемая мощность не превышает 1 Вт, напряжение 14 В.

4) К антенно-фидерным устройствам относятся антенны для передачи телеметрической информации на наземный пункт приема. Потребляемая мощность не более 10 Вт.