Sistemul de transmitere a informațiilor navelor spațiale este un set de instrumente software și hardware care permit transmiterea informațiilor între o navă spațială (SC) și centrul de control al zborului acestei nave spațiale. Informațiile transmise pot fi împărțite în trei tipuri principale:
Controlul zborului navei spațiale este efectuat de un sistem de control automatizat , format din două părți principale: la bord și la sol. Complexul de control al navelor spațiale de la bord constă din două sisteme principale: controlul mișcării și controlul atitudinii. Complexul de control automatizat de la sol combină stații de comandă și măsurare de la sol, centre de control al zborului navelor spațiale și centre balistice.
Sarcina principală a sistemului de control al navei spațiale este de a controla orientarea navei spațiale și mișcarea centrului său de masă. Acest lucru necesită sisteme pentru transmiterea informațiilor de comandă și program către navă spațială și informații telemetrice de la aceasta.
Sistemele de transmitere a informațiilor de comandă și program (KPI) și informații telemetrice (TMI) utilizează o formă digitală de reprezentare a mesajelor sub forma unui cod binar uniform . Se știe că în acest caz, semnalele opuse sunt optime, care pot fi obținute prin manipularea de fază a oscilației armonice . Sub influența zgomotului „alb” aditiv, receptorul optim de semnal este un multiplicator al eșantionului semnalului primit și al amestecului semnal-zgomot. Rezultatul înmulțirii este integrat pe intervalul de durată a simbolului și comparat cu un prag zero.
La recepția ideală, toți timpii semnificativi ai semnalului primit ar trebui să fie cunoscuți. Pentru a face acest lucru, receptorul conține un dispozitiv de sincronizare, care, de regulă, sunt implementate sub formă de sisteme închise care monitorizează fazele frecvențelor purtătoarei , subpurtătoarei și simbolului . Sistemele în buclă închisă, în buclă blocată în fază necesită hardware suplimentar și timp suplimentar pentru a căuta și a achiziționa un semnal în frecvență și fază . În același timp, sistemele asincrone de recepție a semnalelor digitale au cel mai slab consum specific de energie. Și cu o bandă de frecvență mai largă, totuși, acestea sunt mai puțin complexe în hardware și vă permit să primiți semnale cu mai puțină întârziere.
Pentru vehiculele spațiale îndepărtate, potențialul energetic al semnalului la intrarea receptorului de bord atunci când se utilizează o antenă cu direcție joasă nu depășește 1000 Hz. Cu un asemenea potențial energetic, cu metode succesive de căutare a frecvenței purtătoare și a fazei semnalului, în limitele incertitudinii cunoașterii vitezei radiale a navei spațiale, este nevoie de aproximativ 300 de secunde pentru a intra în sincronism. Este nevoie de aproximativ aceeași perioadă de timp pentru a căuta faza secvenței de modelare. În total, receptorul de bord are nevoie de până la 600 s pentru a intra pe deplin în sincronism. Un astfel de timp de intrare în sincronism nu este prea lung într-o situație normală, deoarece o sesiune de comunicare cu o navă spațială îndepărtată poate dura destul de mult timp. Cu toate acestea, în caz de urgență, de exemplu, când nava își pierde orientarea și se rotește, nivelul semnalului la intrarea receptorului variază foarte mult în 1-2 minute din cauza modelului de radiație neuniform al antenei de la bord. Într-o astfel de situație, cei 600 de secunde necesari pentru sincronizare nu vor permite stabilirea comunicării cu nava spațială.
Astfel, este posibilă fundamentarea structurii semnalului în legăturile radio ale sistemului de transmitere a comenzii-program și a informațiilor telemetrice. Potențialul energetic al legăturii radio SC - Pământ este întotdeauna cu un ordin de mărime mai mare decât legătura radio Pământ - SC, datorită posibilității de a utiliza un transmițător de 100-1000 de ori mai puternic pe Pământ, în timp ce sensibilitatea legăturii de la sol. receptorul este mai mare decât cel al receptorului de bord, doar 10 o dată. Aceasta înseamnă că, la aceeași rată de transfer de informații prin aceste legături radio, metode neoptimale (asincrone) de recepție a semnalelor pot fi utilizate pentru a transmite informații de comandă și programare pentru a elimina sistemul de sincronizare și, prin urmare, a crește fiabilitatea intrării în comunicare, precum şi pentru a reduce greutatea echipamentului de pe navă spaţială.
La crearea unei legături radio a sistemelor de transmitere a informațiilor despre programul de comandă și telemetrice ale navelor spațiale îndepărtate, se iau în considerare următoarele condiții pentru funcționarea acestora: