Система передачі інформації та контролю зближення в розподіленому супутнику в терагерцовому діапазоні
Вантажиться...
Дата
2025
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність роботи. Стрімке зростання кількості IoT-пристроїв вимагає глобальної інфраструктури з низькою затримкою та високою пропускною здатністю. Розподілені угрупування малих супутників, що працюють у суб-ТГц (≈ 60 ГГц) діапазоні, здатні забезпечити швидкі міжсупутникові лінії зв’язку, зменшити навантаження на наземну мережу та підвищити автономність орбітальних систем. Створення внутрішньої радіомережі такого угрупування із використанням фазованої антенної решітки (ФАР) є актуальним напрямом розвитку 6G-/NTN-технологій, адже відкриває можливості для каналів > 100 Гбіт/с на дальностях до 1 км та точного контролю взаємного руху кубсатів. Мета. Розробити концепцію та макет приймально-передавального модуля суб-ТГц-діапазону для внутрішньої радіомережі розподіленого супутника, що одночасно забезпечує високошвидкісну передачу корисного навантаження; радіолокаційне вимірювання відносних координат елементів угрупування. Об’єкт дослідження. Процеси передачі даних і радіолокаційних вимірювань у внутрішній мережі розподіленого супутника, яка функціонує в суб-ТГц-діапазоні. Предмет дослідження. Методи та технічні засоби формування вузькоспрямованих променів ФАР, гібридного (аналогово-цифрового) формування променя та двофункціонального використання каналу «зв’язок / радіолокація» для групи кубсатів. Мета дослідження. Підвищення пропускної здатності та точності визначення координат у мережі розподіленого супутника шляхом застосування суб-ТГц-ФАР з гібридним формуванням променя й оптимізованих алгоритмів часово-частотного розподілу слотів. Поставлена мета передбачає розв’язання таких завдань Розробити архітектуру внутрішньої радіомережі з двома режимами роботи - «дані» і «вимірювання координат». Спроєктувати гібридну ФАР головного супутника та алгоритм її сканування. Створити метод радіолокаційного визначення похиленої дальності й напрямних косинусів кубсата. Провести аналіз особливостей поширення сигналу на 60 ГГц у космосі та оцінити лінійний бюджет на дальностях до 1 км. Змоделювати ДСХ ФАР і розрахувати фазові зсуви для відхилення променя. Оцінити пропускну здатність мережі та похибки вимірювання координат у реальних умовах експлуатації. Методи дослідження. У ході дослідження використовується теоретичний аналіз електродинамічних моделей ФАР, дискретне перетворення Фур’є для синтезу діаграми спрямованості, методи радіолокації з узгодженим відгуком, а також проведено теоретичний аналіз енергетичного бюджету й статистичних похибок вимірювань. Отримані результати. В результаті представлено технічну складову та характеристики для розподіленого супутника, запропоновано структурну схему внутрішньої мережі з часовим поділом слотів. Розроблено макет гібридної ФАР 8 × 8 зі ступенем електронного сканування що може коригуватися в залежності від потреб, так як і коефіцієнт підсилення. Обґрунтовано можливість досягнення швидкості 20 Гбіт/с. Розроблено алгоритм визначення координат.
Опис
Ключові слова
Розподілені супутники, терагерцовий діапазон частот, внутрішня мережа, внутрішня радіомережа
Бібліографічний опис
Охременко, Є. О. Система передачі інформації та контролю зближення в розподіленому супутнику в терагерцовому діапазоні : дипломна робота ... бакалавра : 172 Телекомунікації та радіотехніка / Охременко Єгор Олександрович. – Київ, 2025. – 79 с.