DORIS

DORIS ( ranska:  Détermination d'Orbite et Radiopositionnement Intégré par Satellite , lyhenne DORIS ) on ranskalainen siviilijärjestelmä tarkkaan (senttimetriseen) kiertoradan määritykseen ja paikannukseen. Toiminta perustuu Doppler-ilmiön periaatteeseen [1] . Sisältää kiinteiden maalähettimien järjestelmän - radiomajakat , vastaanottimet sijaitsevat satelliiteissa. Satelliitin tarkan sijainnin määrittämisen jälkeen järjestelmä voi määrittää radiomajakan tarkat koordinaatit ja korkeuden maan pinnalla. Alunperin tarkoitettu geodesian ja geofysiikan ongelmien ratkaisemiseen .

Yleistä tietoa

CNES , IGN (Institut Géographique National) ja GRGS (Groupe de Recherches en Géodésie Spatiale) ovat kehittäneet ja optimoineet DORIS-järjestelmän erittäin tarkkaan kiertoradan määritykseen ja majakan paikannukseen. DORIS kehitettiin alun perin osana TOPEX/POSEIDON -merigrafista korkeusmittaustehtävää . DORIS on ollut toiminnassa vuodesta 1990, jolloin ensimmäinen tekninen demonstraatiojärjestelmä (hyötykuorman prototyyppi) laukaistiin SPOT-2-avaruusaluksella. DORIS on mikroaaltouuniseurantajärjestelmä, Doppler -pohjainen uplink-radiojärjestelmä, joka vaatii isäntäsatelliitin (avaruussegmenttipakettia varten) ja maailmanlaajuisen seuranta-maa-asemien verkon. Päätavoitteena on tarjota tarkkoja mittauksia POD (Precise Orbit Determination) -palveluille ja geodesian sovelluksille . Järjestelmän konsepti perustuu Doppler-siirtymien tarkkoihin mittauksiin maa-asemien lähettämässä RF- signaalissa , joka vastaanotetaan DORIS-vastaanottimia kuljettavissa kiertoradalla olevissa satelliiteissa, kun ne ovat aseman näkyvissä. DORIS-kantoaaltosatelliittien määrää ei ole rajoitettu. DORIS-vastaanottimien mittaustuloksia voidaan käyttää seuraavissa sovelluksissa:

• POD-tuki korkeusmittaukseen ja muihin tehtäviin;
• kiertoradan ohjaus (aluksella tai maan päällä);
• maamajakan paikannus;
• geofyysinen mallinnus (maan gravitaatiokenttä , ilmakehä , ionosfääri , Maan napojen liikkeen seuranta jne.);
• valvoa DORIS-järjestelmän eheyttä.

DORIS-järjestelmä perustuu maamajakoiden lähettämien ja avaruusaluksella vastaanotettujen radiotaajuisten signaalien Doppler-siirtymän tarkkaan mittaukseen. Mittaukset tehdään kahdella taajuudella: 2,03625 GHz mittaamaan Doppler-siirtymää ja 401,25 MHz korjaamaan signaalin etenemisviivettä ionosfäärissä. Taajuutta 401,25 MHz käytetään myös aikaleimamittauksiin ja oheistietojen siirtoon. Vain satelliitin siirtojärjestelmän valinta mahdollistaa majakoiden ja tietoliikennelinjojen toiminnan täysin automatisoinnin keskitetyn tiedon toimittamiseksi käsittelykeskukseen.

Doppler-taajuusmuutos mitataan satelliitista 10 sekunnin välein. Saatua säteittäistä nopeutta (sen tarkkuus on suunnilleen 0,4 mm/s) käytetään maapallolla yhdessä dynaamisen satelliittiratamallin kanssa kiertoradan tarkkaan määrittämiseen korkeintaan 5 cm:n korkeusvirheellä. Nämä tiedot tulevat saataville 1,5 kuukausia ulkoisten tietojen, kuten auringonsäteilyn , viivästysten vuoksi .

Yleiskatsaus satelliittitehtäviin DORIS-paketilla

Yleiskatsaus DORIS-radan määrityksen ominaisuuksiin

DORIS Toolkit

DORIS-laite koostuu

• ylimääräinen vastaanotin kahdella vastaanottopiirillä;
• ultrastabiili kideoskillaattori (Ultra Stable Oscillator - USO), jonka taajuusmuutos on enintään , identtinen DORIS-maasegmentissä käytettyjen oskillaattorien kanssa;
• monisuuntainen kaksitaajuinen antenni;
• ohjausyksikkölaite (yhdessä MWR:n kanssa).

Maasegmentti koostuu

• SSALTO-monitoimiohjauskeskus, jota CLS ylläpitää CNES :n puolesta ;
• majakkaasennukset ja IGN : n ohjauskeskus , joka koordinoi maailmanlaajuista orbital beaconien (ODB) verkostoa. Verkko koostuu 60 seuranta-asemasta, jotka sijaitsevat ympäri maailmaa 30 maassa (Venäjällä: Krasnojarsk , Badaryn alue (Tunkinskin alue, Burjatian tasavalta) , Južno-Sakhalinsk , Paramushir [5] );
• CNES : ssä suoritetut tarkat kiertoradan määritykset ja Maan gravitaatiokentän laskelmat GRGS :n DORIS-tiedoista ; koko järjestelmän aika- ja taajuusreferenssin tarjoaa isäntäkelloon liittyvä isäntämajakka; DORIS-järjestelmän ohjauskeskus ohjaa laitteita telemetriatietojen ja kiertoratojen toiminnallisen määrityksen mukaan.

Laitteen DORIS DGxx ominaisuudet

DORIS Beam Positioning Efficiency

Muistiinpanot

1. ↑ Yksi ensimmäisistä Doppler-ilmiön sovelluksista satelliittinavigoinnin tarjoamiseen oli Transit -järjestelmässä, jota käytettiin George Washington -luokan amerikkalaisten ydinkäyttöisten ohjussukellusveneiden navigointiin ja navigointitukeen Polaris - ballististen ohjusten laukaisussa näistä veneistä. . Toisin kuin DORISissa, signaalin taajuus mitattiin maa (käyttäjä) segmentissä
2. ↑ SARAL/AltiKa-tuotteiden käsikirja . Haettu 30. heinäkuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 16. toukokuuta 2017. (määrätön)
3. ↑ Uutiset: Sentinel-3A laukaistiin onnistuneesti kohdekiertoradalle . Haettu 30. heinäkuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 31. heinäkuuta 2017. (määrätön)
4. ↑ Rokot-kantoraketin laukaisu Sentinel-3A-avaruusaluksesta 
5. ↑ Luettelo DORIS-asemista virallisella verkkosivustolla . Haettu 16. heinäkuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 31. heinäkuuta 2017. (määrätön)

Kirjallisuus

• P.FERRAGE, A.AURIOL, C. TOURAIN, C. JAYLES, F. BOLDO. Doris-järjestelmän kehitys ja tulevat tehtävät Diat: DORIS- järjestelmän kehitys ja tulevat tehtävät
• Lebedev S. A. Satelliittikorkeusmittaus maatieteissä / Maan kaukokartoituksen nykyaikaiset ongelmat avaruudesta. 2013. V. 10. Nro 3. S. 33-49.
• Deev M. G. Taso maailman valtameren tilan muutosten indikaattorina / maantiede. Nro 6. 2010
• Lebedev S. A. Integroitu satelliittikorkeusmittaustietokanta (diat)

Linkit

• Kansainvälinen DORIS-palvelun virallinen sivusto (englanniksi)
• AVISO: Satelliittikorkeusmittaustiedot Satelliittikorkeusmittauksen viiteportaali
• Ranskan kansallisen avaruustutkimuskeskuksen (CNES) virallinen verkkosivusto (englanniksi)
•  Satelliitti ARgosin ja ALtikan kanssa (SARAL) - Indo-ranskalainen tieteellinen yritys, sek.