3.3 Нахождение статистические зависимости.
Для передатчиков:
Для БА КИС передающей в S диапазоне представим опытные данные (таблица 3) .
Таблица 3 данные параметров БА КИС передающей в S диапазоне
№ |
Наименование характеристики |
Значение |
|||
Модель 1 |
Модель 2 |
Модель 3 |
|||
1 |
Масса, кг |
1,8 |
2,2 |
2,8 |
|
2 |
(на выходе), Вт |
1,3 |
4 |
11 |
|
3 |
Электропотребление, Вт |
16,6 |
24,5 |
60 |
|
График 7 График зависимости масс антенны от мощностей передающей антенны
получим
= E*
График 8 График зависимости энергопотребление от мощностей передающей антенны
.
получим:
=
G*
Для антенн:
Зависимость
массы антенны от ее коэффициента
усиления можно представить в виде
=
*
exp(
*
).
Коэффициенты
и
определим
исходя из аппроксимации опытных данных
Таблица 4. Опытные данные параметров плоских спиральных антенн, работающих в диапазоне частот 2-4 ГГц
Название антенны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
График 9 График зависимости энергопотребление от мощностей передающей антенны
Определение оптимальных параметров ба кис.
Зная
зависимость между величинами
и
,
получим график
= f( )
График 10 График зависимости масс антенны от мощностей передающей антенны
Используя =1,4+0,26 * , в результате сложения графиков и получим зависимость .
График 11 График зависимости масс антенны и масс передающей устройство от мощностей передающей антенны
График 12 График зависимости суммарный масс от мощностей передающей антенны
Определение оптимальных параметров
Масса БА КИС:
=
,
где n-число
каналов
=
+
+
,
где
-
масса передающей антенны;
-
масса приемной антенны;
- масса передающего устройства;
-
масса приемного устройства
- масса прочих устройств.
- в оптимизации не участвует (составляет 15% от массы КИС)
Примем = .
=0,5 кг .
В результате сложения графиков и получим зависимость , где М= + . Путем нахождения ее минимума найдем оптимальные параметры БА КИС.
Оптимальные
значения:
=0,22
Вт
=1,5 кг
=0,12
кг
=
1,45 кг
=4*
+
+
+
Отсюда
= 2,85 кг
В результате вычислений была сформирована БА КИС со следующими характеристиками:
= 2,91 кг
= 0,12 кг
= 1,45 кг
= 0,5 кг
0,85 кг
= 0,22 Вт
1 дБ
= 2,69 Вт
Вывод
Таким образом, в данной работе мы провели статистические исследования характеристик разных реальных антенн космических аппаратов, аппроксимацией выявили экспоненциальные зависимости их параметров, и, исходя из критерия минимальной массы, рассчитали оптимальные параметры БРК ЦИ и БА КИС.
Список используемой литературы:
Конспект лекций по дисциплине «бортовые системы КА»
Space Mission Analysis and Design, Third edition, p290-p300