5 5 .Satélites Brasieliros e CRC INPE
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5.5. SATÉLITES BRASILEIROS E O
CENTRO DE RASTREIO E CONTROLE
DO INPE
AGRADECIMENTOS:
DR. VALCIR ORLANDO- INPE
Introdução à Astronáutica
UFABC / 2015
Profa. Maria Cecília Zanardi
Vista Parcial da Sala de Controle Principal do CCS
Estação de Rastreio de Cuiabá (MT)
Estação de Rastreio de Alcântara (MA)
Um Satélite de Observação da Terra
CBERS-2: lançado em 21/10/2003 - DESATIVADO
CBERS-2B: lançado em 19/09/2007 – DESATIVADO
CBERS-4: lançado em 07/12/2015
Lançador: Longa - Marcha 4B
Dois Satélites de Coleta de Dados Ambientais:
SCD1: lançado em 09/02/93
SCD2: lançado em 22/10/98
Lançador: Pegasus
Aplicações meteorologia, hidrologia, geomagnetismo,
química da atmosfera, planejamento
agrícola, monitoração de marés,
regeneração da floresta tropical.
Satélites Controlados pelo CRC
Carga útil
- Câmera CCD (20m resolução, 113km varredura)
- Câmera IRMSS - Infrared Multi-Spectral Scanner (80/160m, 120km)
- Câmera WFI - Imageador de campo amplo (260m, 890km)
- Subsistema de coleta de dados (DCS)
Missão de Coleta de Dados
Funcionamento
PCDs transmitem em UHF
Satélite retransmite em S.
O sinal é recebido por ET
Dados são enviados ao CMCD (Cachoeira Paulista) onde são disponibilizados aos usuários.
Aplicações: meteorologia, hidrologia,
geomagnetismo, química
da atmosfera, planejamento
agrícola, monit. de marés,
estudos de regeneração da
floresta tropical, etc...
Número de PCDs instaladas: 750 operação: 550
Lançamentos dos Satélites de Coleta de Dados SCD1: 09/02/93 SCD2: 22/10/98 Lançador: Pegasus
Seqüência de lançamento do SCD1 e SCD2 através do foguete Pegasus
Órbita
Circular
750 km de altitude
Inclinação 25º
Forma Prisma Octogonal:
1,055m x 1m
Massa
Total
115 kg
Painéis
Solares
70 - 110 W
Controle
Térmico
Passivo
Estabilização Rotação
Sensores
de Atitude
2 sensores solares
1 magnetômetro
Os Satélites SCD1 e SCD2
SCDs: Primeiras Órbitas
Evolução da Altitude do Perigeu
SCD1: Vínculo de Atitude
Missão de Coleta de Dados
Funcionamento
PCDs transmitem em UHF
Satélite retransmite em S.
O sinal é recebido por ET
Dados são enviados ao CMCD (Cachoeira Paulista) onde são disponibilizados aos usuários.
Aplicações: meteorologia, hidrologia,
geomagnetismo, química
da atmosfera, planejamento
agrícola, monit. de marés,
estudos de regeneração da
floresta tropical, etc...
Número de PCDs instaladas: 750 operação: 550
Sistema de Coleta de Dados
Evolução da Rede de PCDs
60 61 63
163
252 317
370 392 467
502
620
728
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Qu
an
tid
ad
e d
e P
CD
s
1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005
Ano
670
SCD1 e SCD2: Passagens Complementares
Alguns Números Atingidos pelo SCD1
Ao completar 19 anos em 09/02/2012 o SCD1:
Ultrapassou sua vida útil nominal (1 ano) em 1800 %
Completou 100.274 órbitas
Completou o percurso de
4.490.922.740 km:
5.910 viagens, ida e volta, à Lua (380.000 km)
Satélites de Observação da Terra
Massa: 1500kg;
Órbita: frozen perigee helio-synchronous, 778km;
Cíclo de Cobertura: 26 dias;
Tempo Local do Nodo Descendente: 10:30 am;
Estabilização de Atitude: três eixos;
Instrumentos Óticos:
- câmera CCD (<20m resolução, 113km varredura)
- Infrared Multi-Spectral Scanner (80/180m; 120km)
- Wide Field Imager (256m; 885km)
CBERS: dados orbitais
Órbita Heliosíncrona
Altitude 778 km
Inclinação 98,504º
Excentricidade 0,0011
Período 100,26 min
Revoluções / dia 14 + 9/26
Ciclo de repetição 26 dias
Passagem pelo ND 10:30 hs
Dist. entre traços 107,4km
CBERS: dados orbitais
A partir de 15/01/09 o CRC não
conseguiu mais captar o sinal
descendente do satélite.
Em 28/01/09 foi declarada oficialmente
encerrada a vida útil do CBERS-2.
•Para alcançar o percentual de participação estabelecido no acordo de
cooperação os equipamentos Central Terminal Unit (CTU) e Remote Terminal
Units (RTU) do subsistema Supervisão de Bordo (OBDH) de responsabilidade
da China passaram a ser de responsabilidade do Brasil.
Os satélites CBERS-3 e 4 representam uma evolução em relação aos satélites
CBERS-1, 2 e 2B.
Para os CBERS-3 e 4, são utilizadas no módulo carga útil quatro câmeras
(Câmera Pancromática e Multiespectral - PAN, Câmera Multiespectral Regular -
MUX, Imageador Multiespectral e Termal - IRS, e Câmera de Campo Largo -
WFI) com desempenhos geométricos e radiométricos melhorados.
Brasil China
Estrutura Controle térmico
Suprimento de Energia Controle de Atitude e
Orbital
Telemetria e Telecomando Supervisão de bordo*
Câmera MUX (20m) Câmera PAN (5m/10m)
Câmera WFI (64m) Câmera IRS (40m/80m)
DCS – Coleta de Dados SEM – Monitoramento do
Ambiente Espacial
DDR – Gravador de Dados Cablagem
MWT – Transmissor de
Dados Câmeras MUX e
WFI
PIT – Transmissor de
Dados das Câmeras PAN e
IRS
Na tabela abaixo é apresentada a divisão de responsabilidades entre
os dois países para o fornecimento dos subsistemas do satélite:
Característica CBERS 1, 2 e 2B CBERS 3 e 4
Massa total 1450 kg 2080 kg
Potência gerada 1100 W 2300 W
Taxa de dados 100 Mbit/s 300 Mbit/s
Vida útil projetado 2 anos 3 anos
Participação
brasileira 30 % 50 %
As diferenças entre os satélites da primeira geração do
Programa CBERS (CBERS-1, 2 e 2B)
e os da segunda (CBERS-3 e 4) estão apresentadas no
quadro abaixo:
Data e Horário: 14/10/1999 11h 26m 14s
Base:
Taiyuan, China
Lançador:
Longa Marcha 4B
Lançamento do CBERS-1
Atualmente fora de
atividade:
deixou de enviar TMs e
receber TCs em 08/2003,
quase 4 anos após
lançamento
(vida útil nominal: 2 anos)
O Satélite CBERS – 2B
• Lançamento: 19/09/07, C. L. de Taiyuan, Longa-Marcha 4B.
• Controle: XSCC: 19/09/07 a 29/06/08 INPE: 29/06/08 a 29/02/09
• Vínculo de órbita: L0: 10km
• Carga útil principal:
Câmara CCD experimental de alta resolução: 2,7m
. Faixa de varredura: 27 km em torno do traço do satélite.
. Ciclo de cobertura global do satélite: 26 dias com faixa de 113 km 130 dias para completar um ciclo em alta resolução.
. Varreduras adjacentes em faixas 27 km
necessidade de tomadas de imagens fora do nadir
manobras de atitude para posicionar câmara a cada 26 dias.
Devido a um problema em seus sistemas de bordo, em maio de 2010 foi
oficialmente encerrada sua vida útil.
As atividades de montagem, integração e testes (AIT) do satélite CBERS-3 foram
realizadas nas instalações da CAST (China Academy Space Technology), situada em
Pequim.
Após o AIT, o satélite foi desmontado e transportado para o Centro de Lançamento de
Satélites de Taiyuan (TSLC).
Nas instalações do TSLC o satélite foi novamente montado em sua configuração de voo e
integrado o veículo lançador.
O Lançamento do Satélite CBERS-3 ocorreu em 9 de dezembro de 2013, às 11h e 26m, a
partir do Centro de Lançamento de Tayuan, na China. Devido a uma falha de
funcionamento do veículo lançador Longa Marcha 4B, o CBERS-3 não foi posicionado na
órbita prevista resultando em sua reentrada na atmosfera da Terra.
As imagens do site CBERS podem ser divulgadas, desde que citada a fonte: CBERS/INPE – divulgação.
As imagens do site CBERS podem ser divulgadas, desde que citada a fonte: CBERS/INPE – divulgação.
Imagem da Câmara de Alta Resolução do CBERS-2B: Palácio da Alvorada - Brasília
Primeira imagem WFI do CBERS-2 Centro: Santiago, no Chile; áreas urbanas: rosa; vegetação: verde;
neves: branca (Cordilheira dos Andes); Oceano Pacifico: preto.
1ª imagem CCD do CBERS-2: região de Ribeirão Preto–SP
Preto : Água (a oeste vê-se o Rio Mogi-Guaçu, no sentido norte-sul); Branco/Rosa: restos de plantas em vários estágios de decomposição;
Verde : vegetação; Vermelho escuro/ Magenta: solo exposto
CBERS - 4
LANÇADO EM 07 DE DEZEMBRO DE 2014
Ver site: www.cbers.inpe.br/videos
Satélites SCDSatélites SCD--1 e SCD1 e SCD--22
Preparação dePreparação dePlano de Plano de VôoVôo
Determinação eDeterminação e
Propagação dePropagação deAtitudeAtitude
Análise eAnálise e
Planejamento Planejamento
de Manobrasde Manobras
Centro deCentro de
Controle deControle de
SatélitesSatélites
PreprocesPreproces. de. de
de Rastreiode Rastreio
DadosDados
Determinação eDeterminação e
Propagação dePropagação de
ÓrbitaÓrbita
Previsão dePrevisão dePassagensPassagens
PreprocesPreproces. de. deDados de Dados de SensoresSensores
O Sistema de O Sistema de
Dinâmica OrbitalDinâmica Orbital
Satélites SCDSatélites SCD--1 e SCD1 e SCD--22
Preparação dePreparação dePlano de Plano de VôoVôo
Determinação eDeterminação e
Propagação dePropagação deAtitudeAtitude
Análise eAnálise e
Planejamento Planejamento
de Manobrasde Manobras
Centro deCentro de
Controle deControle de
SatélitesSatélites
PreprocesPreproces. de. de
de Rastreiode Rastreio
DadosDados
Determinação eDeterminação e
Propagação dePropagação de
ÓrbitaÓrbita
Previsão dePrevisão dePassagensPassagens
PreprocesPreproces. de. deDados de Dados de SensoresSensores
O Sistema de O Sistema de
Dinâmica OrbitalDinâmica Orbital
ENTRADA: medidas angulares (0,05),
calibração (0,5m), distância (20m) Range-rate (3 cm/s)
ESTIMAÇÃO: Mínimos Quadrados
MODELO: geopotencial, arrasto atmosférico,
pressão de radiação, atração luni-solar.
OUTROS: precessão, nutação, movimento dos pólos,
refração atmosférica.
ACEITAÇÃO: média dos resíduos: < 50m; < 300m
MODELO: mesmo da D.O. ; ARQUIVOS: missão + 3 meses
Determinação de Órbita (D.O.)
Propagação de Órbita
Pre-processamento:
Entrada: magnetômetro e sensores solar
Saída: estimativas dos ângulos magnético e solar
estimativa da velocidade angular
Determinação Preliminar de Atitude(DPA)
Entrada: resultados do pre-processamento
Saída: uma estimativa de , por passagem
Determinação Fina de Atitude:
Entrada: resultados DPA ( 1 semana)
Saída: estimativas de , m e p
Determinação de Atitude
WINTER, O.C.; PRADO, A. F.B.A.
A conquista do espaço: do Sputinik à Missão Centenário.
www.feg.unesp.br/~orbital/sputnik/sputnik.html
Cap. 5 – págs. 151 - 176
Cap. 6 – págs. 177 - 208
LEITURA RECOMENDADA PARA PROVA: