DORIS

DORIS ( franceză:  Détermination d'Orbite et Radiopositionnement Intégré par Satellite , prescurtare DORIS ) este un sistem civil francez pentru determinarea și poziționarea precisă (centimetrică) a orbitei. Operația se bazează pe principiul efectului Doppler [1] . Include un sistem de emițătoare la sol staționare - balize radio , receptoarele sunt amplasate pe sateliți. După ce a determinat poziția exactă a satelitului, sistemul poate stabili coordonatele exacte și înălțimea radiofarului de pe suprafața Pământului. Destinat inițial pentru rezolvarea problemelor de geodezie și geofizică .

Informații generale

Sistemul DORIS a fost dezvoltat și optimizat de CNES , IGN (Institut Géographique National) și GRGS (Groupe de Recherches en Géodésie Spatiale) pentru determinarea orbitei și poziționarea farului cu o mare precizie . DORIS a fost dezvoltat inițial ca parte a misiunii de altimetrie oceanografică TOPEX/POSEIDON . DORIS este în funcțiune din 1990, când a fost lansat primul sistem de demonstrație tehnologică (prototip de sarcină utilă) la bordul navei spațiale SPOT-2. DORIS este un sistem de urmărire cu microunde, un sistem radio pe legătură în sus, bazat pe Doppler , care necesită un satelit gazdă (pentru pachetul de segment spațial) și o rețea globală de stații de urmărire la sol. Scopul principal este de a oferi măsurători precise pentru serviciile POD (Precise Orbit Determination) și aplicațiile de geodezie . Conceptul sistemului se bazează pe măsurători precise ale deplasărilor Doppler ale semnalului RF transmis de stațiile terestre și recepționat la bordul sateliților în orbită care transportă receptori DORIS atunci când acestea sunt în vizibilitatea stației. Numărul de sateliți purtători DORIS nu este limitat. Rezultatele măsurătorilor furnizate de receptoarele DORIS pot fi utilizate în următoarele aplicații:

• Suport POD pentru altimetrie și alte misiuni;
• controlul orbitei (la bord sau pe Pământ);
• poziționarea farului la sol;
• modelare geofizică ( câmp gravitațional terestru , atmosferă , ionosferă , monitorizarea mișcării polilor Pământului etc.);
• monitorizarea integrității sistemului DORIS.

Sistemul DORIS se bazează pe măsurarea precisă a deplasării Doppler a semnalelor de frecvență radio transmise de balize de sol și primite la bordul navei spațiale. Măsurătorile se fac la două frecvențe: 2,03625 GHz pentru a măsura deplasarea Doppler și 401,25 MHz pentru a corecta întârzierea de propagare a semnalului în ionosferă. Frecvența 401,25 MHz este, de asemenea, utilizată pentru măsurătorile de marcare temporală și transmiterea datelor auxiliare. Alegerea sistemului de transmisie numai către satelit vă permite să automatizați complet operațiunile balizelor și liniilor de comunicație pentru livrarea centralizată a datelor către centrul de procesare.

Schimbarea frecvenței Doppler este măsurată la bordul satelitului la fiecare 10 secunde. Viteza radială obținută (precizia sa este aproximativ egală cu 0,4 mm/s) este utilizată pe Pământ în combinație cu un model dinamic de traiectorie a satelitului pentru a determina cu precizie orbita cu o eroare de înălțime de cel mult 5 cm. Aceste date devin disponibile după 1,5 luni din cauza întârzierilor în datele externe, cum ar fi radiația solară .

Prezentare generală a misiunilor prin satelit cu pachetul DORIS

O privire de ansamblu asupra caracteristicilor determinării orbitei DORIS

DORIS Toolkit

Instrumentul de bord DORIS este format din

• receptor suplimentar cu două circuite de recepție;
• un oscilator cu cristal ultra-stabil (Ultra Stable Oscillator - USO) cu o schimbare de frecvență de cel mult , identic cu oscilatoarele utilizate în segmentul de sol DORIS;
• antenă omnidirecțională cu frecvență duală;
• dispozitivul unității de control (combinat cu MWR).

Segmentul de sol este format din

• centrul de control multimisiuni SSALTO, operat de CLS în numele CNES ;
• instalații de balize și un centru de control de la IGN , care coordonează rețeaua globală de balize orbitale (ODB). Rețeaua este formată din 60 de stații de urmărire situate pe tot globul în 30 de țări (în Rusia: Krasnoyarsk , tractul Badary (districtul Tunkinsky, Republica Buriația) , Yuzhno-Sakhalinsk , Paramushir [5] );
• determinări de precizie a orbitei efectuate la CNES și calcule ale câmpului gravitațional al Pământului din datele DORIS de la GRGS ; referința de timp și frecvență pentru întregul sistem este furnizată de un far principal asociat cu ceasul principal; Centrul de control al sistemului DORIS controlează instrumentele în funcție de datele de telemetrie și de determinarea operațională a orbitelor.

Caracteristicile aparatului DORIS DGxx

Eficiența poziționării fasciculului DORIS

Note

1. ↑ Una dintre primele aplicații ale efectului Doppler pentru a furniza navigație prin satelit a fost în sistemul de tranzit , care a fost folosit pentru a naviga submarinele americane cu rachete cu propulsie nucleară din clasa George Washington și pentru a sprijini navigația pentru lansarea rachetelor balistice Polaris de pe aceste bărci. . Cu toate acestea, spre deosebire de DORIS, frecvența semnalului a fost măsurată în segmentul sol (utilizator).
2. ↑ Manual de produse SARAL/AltiKa . Consultat la 30 iulie 2017. Arhivat din original la 16 mai 2017. (nedefinit)
3. ↑ Știri: Sentinel-3A a fost lansat cu succes pe orbita țintei . Preluat la 30 iulie 2017. Arhivat din original la 31 iulie 2017. (nedefinit)
4. ↑ Lansarea vehiculului de lansare Rokot de pe nava spațială Sentinel-3A 
5. ↑ Lista posturilor DORIS pe site-ul oficial . Preluat la 16 iulie 2017. Arhivat din original la 31 iulie 2017. (nedefinit)

Literatură

• P.FERRAGE, A.AURIOL, C. TOURAIN, C. JAYLES, F. BOLDO. Evoluții ale sistemului Doris și misiuni viitoare Slide-uri: dezvoltări ale sistemului DORIS și misiuni viitoare
• Lebedev S. A. Altimetria prin satelit în științele Pământului / Probleme moderne de teledetecție a Pământului din spațiu. 2013. V. 10. Nr. 3. S. 33-49.
• Deev M. G. Nivelul ca indicator al schimbărilor în starea Oceanului Mondial / Geografie. Nr. 6. 2010
• Lebedev S. A. Baza de date integrată de altimetrie prin satelit (Slides)

Link -uri

• Site-ul oficial al serviciului internațional DORIS (engleză)
• AVISO: Date de altimetrie prin satelit Portal de referință pentru altimetrie prin satelit
• Site-ul oficial al Centrului Național de Cercetare Spațială din Franța (CNES) (engleză)
•  Satelit cu ARgos și ALtika (SARAL) - Întreprindere științifică indo-franceză sec.