● Eksperimendiks vajalik mehaaniliste seadmete komplekt asub satelliidi keskmises sektsioonis ja koosneb ultrahelimootorist, millele on kinnitatud pool päikesepurje traadiga, traadi otsas olevast raskusest ning neid kõiki koos hoidvast ümbrisest. ESTCube-1 alamsüsteemid Satelliitsidejaam (lühend GS) ● Ülesandeks võimaldada raadiosidet satelliidiga Tarkvaraline missiooni juhtimiskeskus (lühend MCS) ● Ülesandeks sideseansside planeerimine ja satelliidile käskude saatmine ● Maale tulevate vastuste analüüsimine ESTCube-1 elutsükkel kosmoses ● Start 7. mail 2013 kell 05:06:31 (Ida-Euroopa suveaeg) ● ESTCube-1 eraldub kanderaketist 2 tundi ja 48 sekundit peale starti, kell 07:07:19 EEST ● Pool tundi pärast stardikapslist eraldumist avatakse satelliidi antennid, lülitatakse sisse raadiosaatja ja elektritoite alamsüsteem ● ESTCube-1 alustab peale kanderaketist eemaldumist kontrollsignaali edastamist, mida kõigil
spektri nähtav piirkond, lähisinfrapunane spektripiirkond, soojusliku infrapunase piirkond, mikrolainepiirkond raadiolainepiirkond. kaugseire mootmised erinevates spektrivahemikes- spektraalsed signatuurid- aluspinna SS defineeritakse kui spektri lühilainelises piirkonnas kindla spektraalse lahutusvoimega moodetud heledusena, tavaliselt normeerituna etalonpinna, ideaalse hajutaja suhtes, ehk heleduskordaja spektrina passiivne kaugseire- Passiivses kaugseiresüsteemis votab lennukile voi satelliidile paigutatud kaugseireinstrument vastu aluspinnalt peegeldunud voi kiirgunud kiirgust ja registreerib seda kindlas lainepikkuste vahemikus. aktiivne kaugseire- Passiivses kaugseiresüsteemis votab lennukile voi satelliidile paigutatud kaugseireinstrument vastu aluspinnalt peegeldunud voi kiirgunud kiirgust ja registreerib seda kindlas lainepikkuste vahemikus. ruumiline lahutusvoime e resolutsioon- väljendab pikslite arvu
mis hakkab saatma sõnumeid Maale (majaka signaali vastuvõtt on esimene hetk, kui on võimalik tuvastada satelliidi toimimine orbiidil). · Satelliidi majakas hoitakse töös mõned päevad, et saada infot satelliidi seisukorrast ja kindlasti mõned majaka sõnumid kätte saada. · Satelliit käivitab kõik alamsüsteemid ja jääb ootama käske maapealselt sidekeskuselt. · Sidekeskuse vahendusel tehakse satelliidile diagnostikat ja vajadusel laetakse tarkvarauuendusi. · Satelliidi juhuslik pöörlemine orbiidil stabiliseeritakse, seejärel tehakse pilte satelliidil oleva kaameraga. · Algab põhimissioon: satelliit pannakse elektromagnettõukurite abil pöörlema, algab päikesepurje traadi väljakerimine. Traadi väljakerimisest saadakse kinnitust pardakaamera ja satelliidi pöörlemiskiiruse muutuse mõõtmise abil.
nelja satelliidi olemasolul ja sobival paiknemisel saab määrata ka kõrguse merepinnast). Vastuvõtja kella täpsustatakse satelliidilt tuleva signaali järgi. Süsteemi segmentatsioon: NAVSTAR GPS koosneb kolmest osast. Need on kosmose segment (space segment (SS)), kontrollsegment (control segment (CS)) ja kasutaja segment (user segment (US)). Kosmose segment: Kosmose segment koosneb orbiidil olevatest GPS satelliitidest. GPS süsteem on üles ehitatud 24. satelliidile mis on võrdselt jaotatud kuuele orbiidile. Orbiidi kese paikneb maakera keskpunktis. Kõik kuus orbiiti on ekvaatori suhtes umbes 55° nurga all. Orbiitide omavaheline nurk on 60°. Orbiidi kõrguseks on 20 200 km ja orbiidi raadiuseks 26 600 km. Kõik satelliidid teevad kaks tiiru umber maakera ühe sideerilise päeva jooksul. Alates 2007. aasta septembrist on süsteemis kasutusel 31 satelliiti. GPS vastuvõjad. Sateliit
Monitooringujaamad, mida on viis, mõõdetakse kaugusi satelliitideni iga 1,5 sekundi tagant ning taandatakse 15 minuti intervallidega andmeteks ja edastatakse juhtivale kontrolljaamale. Kontrolljaamad asuvad monitooringujaamade lähedused, seal paiknevad saateantennid, kus toimub kommunikatsioon satelliitidega, andmete edastus toimub 1 2 korda päevas ning edastatakse arvutatud andmed satelliiidele. 5) GPS SÜSTEEM see süsteem on üles ehitatud 24 satelliidile, mis tiirlevad 20200km kõrgusel ülitäpselt määratud orbiiti mööda. Iga satelliit teeb ööpäeva jooksul kaks täistiiru ümber Maa ning saadab lühilainesignaalina maa suunas oma koordinaadid. Satelliidid on ümber maakera tiirlema pandud nii, et igas Maa punktis oleks igal ajahetkel võimalik tuvastada vähemalt nelja satelliiti, mis annavad signaale. GPS satelliidid saadavad kosmosest
pinnad mõõdistatakse lasertehnoloogia vahendusel. Laserskanneerimist võib kasutada plaanide saamiseks, aga ka hoonete, sildade, teede ja tunnelite mõõtmisel. Tagasisaabuva signaali põhjal arvutatakse peegeldunud laserpunktide koordinaadid, mille abil saadakse punktipilv (Joonis 5). Punktipilvest on võimalik modelleerida skaneeritud objekti. 30) GPS mõõdistamine on (Üleilmne asukoha määramise süsteem)Mõõdistamise jaoks on vaja nähtavust 4 satelliidile. Kasutatakse vähemalt kahte GPS vastuvõtjat Satelliidi ülesanne: Mitmesuguse info vastuvõtmine ja salvestamine,Piiratud mahus andmetöötlus ,Sagedusstandardite töö tegemine ,Info ja raadiosignaali edastamine kasutajale, Manööverdamine orbiidil 31) GPS – haldab USA, algselt kasutas sõjavägi, hiljem kõigile kättesaadav, igas maakera punktsi vähemalt 24 sateliiti. 6 orbiiti. GLONASS – töötati välja NSVL. Alternatiiviks GPS ja GALILEOLE. 31
pinnad mõõdistatakse lasertehnoloogia vahendusel. Laserskanneerimist võib kasutada plaanide saamiseks, aga ka hoonete, sildade, teede ja tunnelite mõõtmisel. Tagasisaabuva signaali põhjal arvutatakse peegeldunud laserpunktide koordinaadid, mille abil saadakse punktipilv (Joonis 5). Punktipilvest on võimalik modelleerida skaneeritud objekti. 30) GPS mõõdistamine on (Üleilmne asukoha määramise süsteem)Mõõdistamise jaoks on vaja nähtavust 4 satelliidile. Kasutatakse vähemalt kahte GPS vastuvõtjat Satelliidi ülesanne: Mitmesuguse info vastuvõtmine ja salvestamine,Piiratud mahus andmetöötlus ,Sagedusstandardite töö tegemine ,Info ja raadiosignaali edastamine kasutajale, Manööverdamine orbiidil 31) GPS – haldab USA, algselt kasutas sõjavägi, hiljem kõigile kättesaadav, igas maakera punktsi vähemalt 24 sateliiti. 6 orbiiti. GLONASS – töötati välja NSVL. Alternatiiviks GPS ja GALILEOLE. 31
Euroopa kogemus näitab, et võrreldes teiste tehnoloogiatega on EGNOS-e konkurentsivõime kõige suurem lennunduses, täppispõllumajanduses ja transpordisektoris. (European GSA, 2017) EGNOS tööpõhimõte on järgmine. EGNOS ekspluateerib GNSSI mõõtmeid, mida kasutavad maapealsed tugijaamad võttes vastu signaali GPS satelliitidelt. Määravad seejärel hetke GPS signaali vea. Siis saadavad vea suuruse nelja kontrollkeskuste kaudu kolmele satelliidile, mis omakorda edastavad selle lõppkasutaja vastuvõtjale. Selle tulemusena parandab EGNOS GNSSi positsioneerimisteabe usaldusväärtus ja täpsus. (European GSA, 2017).EGNOS abil on võimalik saavutada ühe kuni kahe meetrise või veidi parem täpsus. (Regio AS, Invent Baltics OÜ, 2013) Pilt 1. EGNOS-maapealse võrgu kaart 4 EGNOS koosneb kolmest satelliidist, neljast juhtimiskeskusest ja umbes neljakümnest
See 3 probleem lahenes aga mobiiltelefonide tehnoloogia arenguga, mis tõi kaasa satelliidi komponentide väiksemad mõõtmed. Pikosatelliidi sisemus koosneb üldjoontes samasugustest osadest kui nutitelefon. Satelliidi väiksus tähendab ka odavamat orbiidile saatmist. Nende ülessaatmiseks pole vaja erilisi kanderakette, vaid need pannakse n-ö kaasreisijana NASA satelliidile kaasa. Pikosatelliidi toiteallikas on väike päiksepaneelide süsteem. Satelliit suudab Maaga sidet pidada atmosfääri ja Van Alleni vööndi vahelisel orbiidil kuni 16 nädalat. Seejärel süttib pikosatelliit atmosfääri langedes põlema ja hävineb oma väiksuse tõttu. Niisiis ei teki nendest ka kosmoseprügi. Pikosatelliite on teadlased juba mitu aastat kasutanud. Kalleimad neist maksavad ligi 70 000 eurot ja suudavad mõõta näiteks kosmilise kiirguse mõju bakteritele. 2009
Nende põhjal kontrollitakse, kas kõik süsteemid toimivad nagu ette nähtud. Kõigi parameetrite positiivsete lugemite alusel võetakse vastu otsus põhieksperimendi alustamise kohta. Selleks käivitatakse vastav programm magnetpoolide juhtimiseks, mille kaudu vastasmõju tõttu maa magnetväljaga saavutatakse kontrollitud pöörlemine ümber satelliidi antennide telje kiirusega üks pööre sekundis. Sidekeskuse vahendusel tehakse satelliidile diagnostikat ja vajadusel laetakse tarkvarauuendusi. 5. Stabiilse pöörlemise saavutamisel alustatakse nanojuhtme lahtikerimist satelliidi poolilt. Nanojuhtme otsas asetsev ligikaudu poolegrammine raskus tõmbab nanojuhtme satelliidist eemale; poolilt nanojuhtme väljakerimine toimub umbes 10 sentimeetriste etappidena mille lõpus edastatakse mõõtetulemused juhtimiskeskusesse. Iga etapi lõppedes võetakse vastu otsus järgmise etapi käivitamiseks
See võib viia aga täpsuse mõningale vähenemisele. · Iga satelliit edastab kahel sagedusel L1 (1575,42 MHz) ja L2 (1227,6 MHz) kodeeritud (C/A-kood ja P(Y)-kood) signaali, millede põhjal saab mõõta maapealse vastuvõtjaga kaugust satelliidini ja nn navigatsiooniteadet, mille abil saab arvutada satelliidi asukoha orbiidil (satelliidi koordinaadid). 3 kuju: almanahh, otseedastatud efemeriidid, täpsed efemeriidid (x,y,z). GPS süsteem on ülesehitatud 24 satelliidile, mis on üleehitatud 6 orbiidile. Orbiidi esitamise viisid ja nende täpsus Almanahh (~1 km, mõõtmiste planeerimiseks) Otseedastatud efemeriidid (prognoos, kättesaadavad kasutajale reaalajas, satelliidi navigatsiooniteates) Täpsed efemeriidid (ei ole prognoos, satelliidi X, Y, Z koordinaadid ~2 cm täpsusega, saadavad alles ~13 päeva pärast reaalselt toimunud mõõtmisi Kepleri orbiidi elemendid a ellipsi pikem pooltelg e ellipsi ekstsentrilisus i orbiidi kalle
Raadiosaatjad on suhteliselt odavad, kerged (alates 1g) ja levinud märgistusvahendid. Selle signaali on võimalik leida olenevalt maastikust ja seadmete eripärast 0,1 - 50 km kauguselt (9). Pildil on näha saatjatega varustatud Eesti must-toonekurgede Jaagu ja Tooni ränded, neist üks ööbis Moldovas ja teine Bulgaarias (10). Satelliitsaatjad võimaldavad vähendada oluliselt tööjõu kulu, sest andmed linnu asukoha kohta saame otse oma arvutisse. Seade saadab signaali satelliidile ning satelliit omakorda Argos keskusesse, kus arvutatakse linnu asukohad. GPS-saatjad on satelliitsaatjate edasiarendus, kus laekuvad asukohapunktid on oluliselt täpsemad, st väikesesse karpi on peidetud GPS-seade. GPS-punktid salvestatakse mällu ja saadetakse satelliitidele ning sealt Argos CLS keskuse kaudu meie arvutisse. Nii saame samasuguse täpsusega punktid, nagu oleks lind lennanud ringi tavalise GPSiga. Lisaks salvestab seade ka punkti võtmise ajal
Satelliitide orbiidi suur kõrgus on teatud eeliseks. Antud juhul on Maa õhuruumi ja gravitatsioonivälja muutuste mõjud küllalt väikesed ning võimalikke kõrvalekaldeid matemaatilisest mudelist kontrollitakse seirejaamades, kus määratletakse satelliidi kõrgus, kiirus ja paiknemine. Määratud parameetrid lähetatakse satelliidi protsessorile, sealt tarbijale. Matemaatilisest mudelist kõrvalekallete põhjuseiks loetakse Kuu ja Päikese külgetõmbejõudu ning päikesekiirguse rõhku satelliidile. Üheks raskemini arvestatavaks veaallikas GPS mõõtmisel on ionosfääri (ulatus 50 kuni 1000 km kõrguseni) mõju. Päikese ultraviolettkiirgus on vabastanud selles kihis asuvatest gaasimolekulidest elektrone ning GPS signaal, läbides selle ioniseeritud gaasi kihi, teatud määral pidurdub. Pidurdus mõjutab signaali levikuaja määramist, kuna signaali levikukiirust peetakse konstantseks. On välja töötatud kaks põhimõtteliselt erinevat ionosfääri mõju elimineerimise meetodit
Viimasel juhul on raskuskiirendus tingitud puhtalt planeedi gravitatsioonilisest tõmbest ja suunatud planeedi masskeskmesse . Sellise raskuskiirenduse mõiste ühtib gravitatsioonivälja tugevusega. Kui taevakeha on ligilähedaselt sfääriline massiga M, siis tema gravitatsioonivälja tugevuse moodul g kaugusel r massikeskmest on arvutatav Newtoni gravitatsiooniseadusevalemi järgi, kus G on gravitatsioonikonstant. Selline raskuskiirendus mõjub näiteks satelliidile, mis tiirleb ümber Maa. Kesktõmbekiirendus (normaalkiirendus) väljendab ringliikumisel kiiruse suuna muutumist ajas. a n = v2/R = ω2R ω-nurkkiirus. Kesktõmbekiirendus on kiirusega alati risti ning vektorina suunatud ringjoone keskpunkti. Nurkkiirendus näitab, kui palju muutub keha nurkkiirus ajaühikus β = (ω - ω 0) / t (rad/sek2) 3. Mehaanilise energia jäävuse seadus on jäävusseadus, mille kohaselt isoleeritud süsteemis, mille kehade
Vastuvõtja kella täpsustatakse satelliidilt tuleva signaali järgi (satelliidil on peal 4 ülitäpset aatomkella korraga kasutusel vaid 1). Süsteemi segmentatsioon NAVSTAR GPS koosneb kolmest osast. Need on kosmose segment (space segment (SS)), kontrollsegment (control segment (CS)) ja kasutaja segment (user segment (US)). Kosmose segment Kosmose segment koosneb orbiidil olevatest GPS satelliitidest. GPS süsteem on üles ehitatud 24. satelliidile mis on võrdselt jaotatud kuuele orbiidile. Orbiidi kese paikneb maakera keskpunktis. Kõik kuus orbiiti on ekvaatori suhtes umbes 55° nurga all. Orbiitide omavaheline nurk on 60°. Orbiidi kõrguseks on 20 200 km ja orbiidi raadiuseks 26 600 km. Kõik satelliidid teevad kaks tiiru umber maakera ühe sideerilise päeva jooksul. Alates 2007. aasta septembrist on süsteemis kasutusel 31 satelliiti. Kontrollsegment
Vastuvõtja kella täpsustatakse satelliidilt tuleva signaali järgi (satelliidil on peal 4 ülitäpset aatomkella korraga kasutusel vaid 1). Süsteemi segmentatsioon NAVSTAR GPS koosneb kolmest osast. Need on kosmose segment (space segment (SS)), kontrollsegment (control segment (CS)) ja kasutaja segment (user segment (US)). Kosmose segment Kosmose segment koosneb orbiidil olevatest GPS satelliitidest. GPS süsteem on üles ehitatud 24. satelliidile mis on võrdselt jaotatud kuuele orbiidile. Orbiidi kese paikneb maakera keskpunktis. Kõik kuus orbiiti on ekvaatori suhtes umbes 55° nurga all. Orbiitide omavaheline nurk on 60°. Orbiidi kõrguseks on 20 200 km ja orbiidi raadiuseks 26 600 km. Kõik satelliidid teevad kaks tiiru umber maakera ühe sideerilise päeva jooksul. Alates 2007. aasta septembrist on süsteemis kasutusel 31 satelliiti. Kontrollsegment
Sellel orbiidil tiirlevad satelliidid teevad päevas kaks tiiru ümber maakera ning ühe tiiruga on nad võimelised katma 90% Maa pinnast. · Geostatsionaarne (GEO) orbiit asub täpselt ekvaatori kohal 35784 km kõrgusel Maast. Satelliidi tiirlemisperiood langeb täpselt kokku Maa pöörlemisperioodiga ja seetõttu on satelliit Maa suhtes kogu aeg paigal. Umbes 40% satelliitidest tiirlevad GEO orbiidil, neid kasutatakse kommunikatsiooniks ja satelliittelevisioonis. Satelliidile paistab korraga 42% Maa pinnast. Miinused: suur viide üles- ja allalüli kokku kuni 2 sekundit, ei kata polaaralasid. Faks (täpsemalt facsimile machine) on aparaat, mis saadab ja võtab vastu pilte ja tekste sideliini, sealhulgas tavalise telefoniliini kaudu. Faksi idee pärine 1842. aastast, kui Alexander Bain töötas välja seadme, mis oli suuteline vastu võtma telegraafiliinilt saabuvaid signaale ja neid muundama paberil olevaks kujutiseks
TOMS tegi päevas 190000 mõõtmist, millest igaüks kestis 8 sekundit. 1978-1992 tegi see seadeldis kokku umbes 1 miljard mõõtmist. Ta mõ&otil de;tis atmosfääris hajunud lainepikkust kuuel erineval lainepikkusel. M.Chanini(1993) andmeil määras ta lainepikkustega 312,5 ; 317,5;331,2;339,8nm abil osoonikihi paksust ning 360 ja 380 nm abil peegelduvust. Soome koos Prantsusmaaga ja mitme teise Euroopa riigiga on välja töötanud GOMOS sektromeetri. 1990-ndate aastate lõpus peaks see satelliidile kinnitatud instrument keskenduma polaaralade osoonikihi olukorra jälgimisele. GOMOS hakkab tegema 400 mõõtmist päevas. Arvestuste kohaselt hakkab ta mõõtma kuni 0,05% suurusi aastaseid muutusi stratosfääri osoonihulgas. GOMOS kasutab osooni hulga määramisel kaugete tähtede spektr eid. Osoonikihi mõõtmisi teostab ka venelaste METEOR satelliit, mis lasti orbiidile 1991 aastal. 1991 aastal viis kosmosesüstik "Space Shuttle" orbiidile kõige aegade kalleima ja suurima
annaabi.ee 
