Аннотация:

Российский комплекс приема научной информации (РКПНИ) был создан в рамках совместного российско-европейского проекта "ЭкзоМарс" и предназначен для поддержки наземных станций Европейского космического агентства по приему научной информации с космического аппарата TGO (Trace Gas Orbiter).

РКПНИ использует географически распределенную инфраструктуру. Она охватывает две наземные станции с 64-х метровыми антеннами, расположенные в Московской и Тверской областях, а также узлы системы, которые размещены в ИКИ РАН (г.Москва), АО «НПО Лавочкина» (г.Химки) и Центре космических операций Европейского космического агентства (ESOC, г. Дармштадт, Германия).

С конца 2018 года (с момента начала номинальной научной программы проекта "ЭкзоМарс") и по настоящее время РКПНИ обеспечивает прием значительной части научных данных TGO. Созданный в результате совместных работ российских и европейских специалистов, РКПНИ является удачным примером международного сотрудничества в области научных космических исследований.

В работе рассматривается архитектура РКПНИ, технические и организационные аспекты его создания и эксплуатации, а также потенциальные перспективы развития.

Аннотация:

В настоящее время ведется подготовка 64-метровых радиотелескопов в Калязине и Медвежьих Озерах (ОКБ МЭИ) для участия в экспериментах по определению координат космических аппаратов методом Delta-DOR и проведения РСДБ-экспериментов по различным научным задачам: координатные и навигационные измерения, калибровка интерферометров, исследования сред распространения излучения, сопровождение космических миссий при приеме и передаче научной информации и др.

Разработаны и изготовлены широкополосные конверторы для регистрации и передачи данных с предварительной конвертацией их в форматы RDEF и VDIF в зависимости от задачи эксперимента. Двухканальные конвертеры позволяют выполнять регистрацию сигнала с максимальной частотой 2 ГГц в полосе до 256 МГц.

Новая аппаратура была протестирована в РСДБ-экспериментах по наблюдению внегалактических радиоисточников. Широкополосные конверторы были включены в штатные радиотракты антенн в Калязине и Медвежьих Озерах на частоте 8.4 ГГц. Научной задачей эксперимента являлась калибровка интерферометра и измерение проекций базовой линии и аппаратурной задержки.

Обработка экспериментальных данных выполнялась с помощью коррелятора, разработанного для перемножения потоков комплексных данных интерферометрических экспериментов. Реализованы алгоритмы XF- и FX-коррелятора, а также протестированы новые методы автоматического поиска корреляционного сигнала и алгоритм следящего коррелятора.

По результатам обработки данных интерферометрических экспериментов сделаны оценки длин проекций базы интерферометра и величины инструментальной задержки. Расхождение полученных и заданных проекций базы менее 3 метров, а дисперсия не превышает 7.5 м., что существенно меньше погрешности измерения задержки в линейной мере.

Разработанное оборудование – широкополосный конвертер и коррелятор - позволили применить метод синфазного суммирования сигналов, принятых двумя антеннами. Данный метод суммирования площадей позволяет добиться повышения чувствительности за счет увеличения площади приемной системы. Проведен эксперимент по приему, суммированию и воспроизведению сигнала аппарата TGO миссии ExoMars. Получено приращение Eb/N0 по отношению к среднему значению исходных сигналов на 2.6 дБ.

В работе приводятся результаты экспериментов и обсуждаются возможности технических решений и научного применения широкополосных конвертеров и коррелятора.