ТНА-57 - антенна диаметром 12 м.

Модернизация системы автосопровождения спутника

Заказчик

МО РФ

Период реализации

февраль 2004 г.

Задача

Целью выполнения работ являлось обеспечение автоматической коррекции положения антенны ТНА-57 в соответствии с суточным перемещением спутника-ретранслятора путем замены морально устаревшего и физически изношенного оборудования.

Содержание работы:

• Дооборудовать ЗССС интеллектуальным контроллером следящей антенной системы RC2000C-Az/El производства Research Concepts Inc. (США), который реализует алгоритм перемещения антенны в зависимости от параметров наклонной орбиты спутника – ретранслятора и уровня СВЧ сигнала на выходе приемной части антенны. Контроллер RC2000C-Az/El подключить к существующей аппаратуре по трем каналам: канал входного сигнала, канал датчиков, канал приводов;
• В качестве адаптера входного сигнала установить спутниковый ресивер ESR-1255 или ESR-1450 производства R.L.DRAKE (США), который подключить к резервному выходу делителя РС2х2 между первым и вторым даунконверторами (по частоте 1500 МГц). Выход напряжения цепи АРУ ресивера использовать в качестве входного сигнала контроллера;
• Существующие датчики положения (бесконтактные сельсины-датчики и СКВТ) непригодны для работы с контроллером RC2000C-Az/El, поэтому необходимо разработать, изготовить и установить в приборные редукторы изделия ТНА-57 новые импульсные оптоэлектронные датчики. Предусмотреть минимальную механическую доработку приборных редукторов. Оборудовать корпуса приборных редукторов гермовводами для кабелей датчиков, проложить новые кабели для датчиков от приборных редукторов до места установки контролера;
• Разработать, изготовить и установить блок адаптера приводов и сигнализации, который должен обеспечить согласование выходных сигналов контроллера со стойкой управления тиристорным электроприводом постоянного тока (стойка ЭПС-У1);
• Вывести из эксплуатации стойку ЭПС-У2 и приготовить ее к демонтажу;
• Произвести корректировку существующей и разработку новой технической и эксплуатационной документации;
• Произвести обучение обслуживающего персонала работе на данном оборудовании;

Приёмо-передающая спутниковая антенна ТНА-57 с диаметром рефлектора 12 метров, установленная вблизи г. Дубна Московской области, входит в состав земной станции спутниковой связи (ЗССС) и используется для обеспечения связи с объектами в Восточной Сибири и Средней Азии. Связь организована по трем направлениям (по технологии SCPC) через спутник «Горизонт» («Стационар-14») в позиции 96.5°Е.

Спутник находится на наклонной орбите с углом наклона относительно плоскости экватора около 6.4 градуса. Суточное угловое перемещение спутника относительно ЗССС в Дубне составляет более 12 градусов по углу места и около 4 градусов по азимуту. Поскольку ширина основного лепестка ДН 12-метровой антенны на уровне половинного усиления всего 0.44 градуса, требуется круглосуточное автоматическое сопровождение спутника. Причем в «критические» часы, во время пересечения спутником плоскости экватора, перестройку антенны необходимо осуществлять каждые 5-6 минут. Штатное оборудование автосопровождения (Рис.2) давно вышло из строя и не подлежало восстановлению, так как физически и морально устарело. Слежение осуществлялось вручную, силами дежурного персонала станции. Издержки «человеческого фактора» приводили к тому, что перерывы связи составляли до нескольких часов в сутки.

Реализация

Проект был реализован САТПРО по результатам выигранного тендера. В феврале 2004 г. успешно завершен первый этап работ по модернизации системы автосопровождения приемо-передающей антенны ТНА-57.

Сложность использования контроллера RC2000C с антенной ТНА-57 заключалась в том, что контроллер рассчитан на работу со стандартными актюаторами: электроприводами с двигателями постоянного тока 24÷42В и импульсными датчиками. Перемещение ТНА-57 осуществляется четырьмя (два по каждой оси) двигателями постоянного тока ДПМ-11 с номинальным напряжением 110В и мощностью 2.5 кВт каждый. Двигатели питаются от трехфазной сети переменного тока 380В 50 Гц через тиристорные преобразователи (управляемые выпрямители), поэтому использовать для управления двигателями обычные магнитные пускатели (контакторы), как это рекомендуется производителями RC2000C, невозможно. Антенна оборудована датчиками положения на сельсинах и вращающихся трансформаторах, которые также невозможно использовать с контроллером RC2000C.

В результате модернизации обеспечена круглосуточная автоматическая коррекция положения антенны по сигналам контроллера RC2000C.