Уважаемые коллеги!
В ветви обсуждения 802.11 наш уважаемый участник"Оленеводик" затронул очень интересную тему по связи с космическими аппаратами в частности с американскими аппаратами "Спирит" и "Апатьюнити"
На самом деле какие технологии связи там применяются?
Давайте это обсудим :)!

там скорости ... очень высокие .... в тысячи раз быстрее 802.11 !

:-)

Там вроде много гигагерц частота...
А вот к чему там высокие скорости передачи данных?
Куда торопиться, к тому же качество связи явно не ахти какое...

Насколько я понял, скорости там ничтожны. На уровне 2400 битсек, где-то порядки такие. Может 9600 битсек.
Мегабайт полчаса качаеца.

7 Ггц?
MFSK
15 Ватт
до 12 кбит. Я был прав, скорости там малюсенькие.


а это че такое: "401,5 MHz, pro downlink (ze sond na rovery) je vyhrazena frekvence 437,1 MHz s přenosovou rychlostí 8 kb/s" ??

А вокруг там ничего не летает?
Может это ретрансляция на (c) орбитальный модуль?

Вот так это происходит.



На земле расположена Сеть дальней космической связи НАСА - DSN (Deep Space Network), 3 радиоцентра, которой располагаются равномерно по окружности Земли в Голдстоуне (США, Калифорния), в Канберре (Австралия) и в Мадриде (Испания). Для связи используются антенны с параболическими заркалами диаметром 70 и 34 метра.

Частоты Марс-Земля примерно 8,4 - 8,5 ГГц, Земля-Марс 7,145 - 7,235 ГГц. На Марсе связь обеспечивает орбитальный модуль (млм модули), который связывается с марсоходом на частотах 401.585625, 404.4, 397.5, 437.1, 435.6, 439.2 MHz (это для «Кьюриосити»). Кроме того, на марсоходе есть антенна прямой связи с Землей на меньшей скорости обмена, но из за вращения Марса этот канал доступен не всегда.

Первые марсоходы «Спирит» и «Оппортьюнити» могли сбрасывать на Землю (через орбитальный модуль) информацию на скоростях до 128 кбит/с, принимать до 8 кбит/с. Более современный «Кьюриосити» с атомной ЭУ до 2 Мбит/с и 256 кбит/с. Сейчас на Марс летит «Персевирэнс». Судя по тому, что он сделан на базе «Кьюриосити», система связи и частоты, скорее всего, останутся прежними.

Кроме того, этим летом, в момент ближайшего приближения Марса к Земле, туда запустили свои экспедиции еще Объединенные Арабские Эмираты и Китай со своим марсоходом. У них другие системы связи. Объединенная Европа и Россия тоже готовили совместную экспедицию "ЭкзоМарс", но, к сожелению, не справились со страшным ударом коронавируса и выпали из седла, теперь надо ждать 26 месяцев до следующего удобного расположения планет)

большие скорости передачи не имеют смысла, так как всё равно радиоволна идёт очень долго, управления в реальном времени не получится.

а если слабый сигнал на уровне шумов принимается методом накопления сигнала, то и тем более больших скоростей не получится. Так было при связи с аппаратом, спускаемым на поверхность Венеры

killer258
большие скорости передачи не имеют смысла, так как всё равно радиоволна идёт очень долго, управления в реальном времени не получится.

Когда Марс и Земля находятся на минимальном расстоянии (это повторяется каждые 2 с небольшим года) радиоволна между планетами идет 3,5 минуты. Когда Марс на противоположной стороне орбиты - время прохождения увеличивается до 20 минут.

Кроме того, в этот период, связь прерывается на 2 недели из за того что линию Земля-Марс перекрывает Солнце и марсоходы работают по записанной программе а орбитальный марсианский модуль накапливает информацию в своей бортовой памяти.

Кстати, для передачи качественных фото и видео в разных спектрах нужно передавать на Землю довольно много информации. На марсоходах применяются программно-управляемые радиосистемы SDR, которые могут быстро менять скорости передачи, в зависимости от условий.

Судя по тому, что он сделан на базе «Кьюриосити», система связи и частоты, скорее всего, останутся прежними.


Там базовая только некоторая механика и шасси. Заменены колёса, электроприводы, материал покрышек используется более прочный. Всё остальное тоже модернизировано, электроника, сервоприводы, всё нового поколения. Новый энергоблок более мощный и живучий. Поставили новые видеокамеры высокого разрешения и их больше. Теперь две камеры могут работать как микроскоп. Вторая запасная.
Все эти марсоходы штатно работают через орбитальный ретранслятор. Возможно, как аварийный канал связи есть и прямое управление с Земли, но точно не известно. Напрямую там не пробиться через атмосферу большую часть времени, а ждать пока планеты встанут в удобное положение и не будет бурь в атмосфере связь уже станет неактуальной, его нафиг песком занесёт.

spbtvmaster
ждать пока планеты встанут в удобное положение и не будет бурь в атмосфере связь уже станет неактуальной, его нафиг песком занесёт.

Вращение Земли на связь не влияет. Центры дальней космической связи попеременно сменяют друг друга в течении суток. У "Кюриосити" прямой канал на Землю предусмотрен, как явствует из представленной выше картинки. Для этого на борту имеется поворотная АФАР диаметром 30 см на X-band. Скорость низкая - 250 кбит в час, но запасной канал очень важен на случай непредвиденных обстоятельств, которые случаются к подобными аппаратами часто. Наверняка, через него можно экстренно перезагрузить программы или даже перезалить поврежденные части кода и т.п.

На счет заноса песком, не все так страшно. Первые марсоходы-близнецы Спирит и Опортьюнити были в 5 раз меньше и проработали один 7, другой 14 лет.

На счет заноса песком, не все так страшно. Первые марсоходы-близнецы Спирит и Опортьюнити были в 5 раз меньше и проработали один 7, другой 14 лет.
Причём на солнечных батареях, для которых занос песком критичен, а для РИТЭГ это нестрашно. Занести надо так, чтоб колёса увязли.

Из недавних происшествий: Телеметрия ракеты - Страница 3
Даже у китайских СДР усиление можно снизить так, что вещалки 88-108 еле видны на спектре, а тут пришлось снижать уровень отворотом антенны :) Что-то у них совсем динамический диапазон узкий.

Причём на солнечных батареях, для которых занос песком критичен, а для РИТЭГ это нестрашно. Занести надо так, чтоб колёса увязли.

Спецы из НАСА утверждают, что марсианские бури наоборот помогали - очищали поверхность солнечных элементов от скопившейся пыли и после них марсоход чувствовал себя бодрее. Я полагаю, от солнечных батарей отказались из за их размеров. Они здорово мешали рассматривать скелеты марсиан под колесами марсохода)))

Даже у китайских СДР усиление можно снизить так, что вещалки 88-108 еле видны на спектре, а тут пришлось снижать уровень отворотом антенны :) Что-то у них совсем динамический диапазон узкий.

Скорее, использование аппаратуры не по назаначению. Если 70 метровое зеркало предназначено для дальней космической связи, зачем наводить его на орбитальные объекты, до которых всего 300 км?
Динамический диапазон там не такой уж и маленький получится. 300 км орбита Земли и 350 миллионов км, когда Марс на максимальном удалении. Разница в мощности сигнала 10^12 или 120 дБ. Плюс нужен запас для пробития атмосферы Марса и прочие непредвиденные вещи, хотя бы 10 - 20 дБ. Ни один СДР и даже супергетеродин этого не осилит только своей динамикой.

ждать пока планеты встанут в удобное положение
решающий фактор

350 миллионов км, когда Марс на максимальном удалении. Разница в мощности сигнала 10^12 или 120 дБ.

Я сильно сомневаюсь, что марсоход будет способен услышать сигнал с Земли, у него для этого средств маловато. Тарелочка у него мелкая, а до Земли далековато. Во-первых, он устанет искать нашу планеты. Откуда он может знать в какой части марсианского неба в данный момент Земля? Систему позиционирования на Марсе ещё пока не развернули и ждать этого лет двадцать. Если орбитальные марсианские спутники крякнут, думаю с управлением марсоходом наступит финиш.
Возможно, этот прямой канал связи с радиотелескопом односторонний, марсоход с Земли могут слышать, а он нет.

spbtvmaster
Я сильно сомневаюсь, что марсоход будет способен услышать сигнал с Земли, у него для этого средств маловато. Тарелочка у него мелкая, а до Земли далековато.
Через ретранслятор на орбите Марса.

Откуда он может знать в какой части марсианского неба в данный момент Земля?
знает, сво... такая, знает! такие вещи считаются. есть фото земли и с марса, и даже из за сатурна

Систему позиционирования на Марсе ещё пока не развернули и ждать этого лет двадцать
Как же без этой системы тыщу лет на Земле и поверхностные, и небесные координаты определяли? "Остается секстан, в опытных руках он..." (Жюль Верн, Пятнадцатилетний капитан)

Я сильно сомневаюсь, что марсоход будет способен услышать сигнал с Земли, у него для этого средств маловато. Тарелочка у него мелкая, а до Земли далековато. Во-первых, он устанет искать нашу планеты. Откуда он может знать в какой части марсианского неба в данный момент Земля? Систему позиционирования на Марсе ещё пока не развернули и ждать этого лет двадцать. Если орбитальные марсианские спутники крякнут, думаю с управлением марсоходом наступит финиш.
Возможно, этот прямой канал связи с радиотелескопом односторонний, марсоход с Земли могут слышать, а он нет.

Связь двухсторонняя, слышит сигнал с Земли потому что на земле работают очень мощные и узконаправленные антенны. У марсохода 2 антенны, одна узконаправленная, требующая постоянной ориентации на Землю, другая вообще ненаправленная, но даже она работает на таком расстоянии, правда очень очень медленным каналом связи (единицы бит в секунду или даже меньше). Можно, к примеру, подать команду на уход в спячку, если умер орбитальный модуль и до подлета нового с Земли, чтобы сэкономить ресурс и т.п.

Спутниковая система позиционирования совсем не обязательна. Точка посадки известна, марсоход от нее далеко не уезжает. В любой момент можно вычислить направление на Землю по Солнцу, звездам или при помощи гирокомпаса. Орбиты всех небесных тел точно просчитаны, часы реального времени есть.