Predmet: Projekt iz programske podrške

2009/10.

U izradi projekta sudjelovali su: Željko Balagović; Goran Banjeglav; Hrvoje Brlek; Krešimir Mladiček; Lorena Račić; Martin Soldić; Ana

Šeronja; Tomislav Tolić

Ključno pitanje: Kojim modelom opisati Zemlju?

Modeli:

Kugla

Sferoid

Geoid

Opisuje se pomoću dva polumjera:

1. Ekvatorijalni

2. Polarni

a= 6,378.137 km

b = 6,356.7523 km

V= 1,083,207,317,374 km3

satelite neovisno o činjenici jesu li oni prirodni ili umjetni definiramo putem parametara koji ih jednoznačno određuju

Parametri: podsatelitna putanja, perigej, apologej, apsida, uzlazna točka, silazna točka , linija točaka, inklinacijski kut, progradna orbita, retrogradna orbita, kut (argument) perigeja

1. Podsatelitna putanja – putanja koju satelit iscrtava na površini Zemlje tijekom kruženja

2. Apologej- točka na putanji satelita u kojoj je satelit najudaljeniji od Zemlje

3. Perigej – točka na putanji satelita u kojoj je satelit najbliži Zemlji

4. Apsida – zamišljena linija tj pravac koji spaja apologej i perigej kroz središte Zemlje

5. Uzlazna točka – točka u kojoj satelit sječe ekvatorijalnu ravninu krećući se od juga prema sjeveru

6. Silazna točka – točka u kojoj satelit sječe ekvatorijalnu ravninu krećući se od sjevera prema jugu

7. Linija točaka – pravac koji spaja uzlaznu i silaznu točku kroz središte Zemlje

8. Inklinacijski kut – kut koji ravnina putanje satelita zatvara s ekvatorijalnom ravninom

9. Kut perigeja – kut između ekvatorijalne ravnine tj. uzlazne točke i perigeja mjeren u smjeru u kojem se giba satelit

10.Progradna orbita – orbita satelita koji se kreće u istom smjeru u kojem Zemlja rotira

11.Retrogradna orbita – orbita satelita koji se kreće u suprotnom smjeru od smjera rotiranja Zemlje

Kretanje satelita opisujemo pomoću Keplerovih zakona:

1. Keplerov zakon:

Planeti se oko Sunca kreću po eliptičnoj putanji, a u jednom od žarišta putanje nalazi se centar mase

2. Keplerov zakon:

Radij-vektor Zemlja – satelit u određenom vremenskom intervalu pokriva u svakom trenutku jednake površine

3. Keplerov zakon:

Kvadrat ophodnog vremena proporcionalan je kubu srednje udaljenosti satelita

Zakon je velike važnosti za geostacionarne orbite zato što postoji direktna veza između ophodnog vremena i velike poluosi orbite. Ako je putanja kružna na temelju poznavanja ophodnog vremena moguće je izračunati udaljenost satelita

Lansiranje satelita na jednokratnoj raketi ili letjelici

Nakon izlaska iz atmosfere pale se pomoćni motori za detaljno pozicioniranje satelita

Lansiranje u privremenu orbitu

Ulazak satelita u svoju trajnu orbitu

Uvjet opstanka u orbiti:

• Gravitacijska sila Zemlje = Centrifugalna sila satelita

• Orbita satelita uvijek siječe centar Zemlje

Satelit – nebesko tijelo koje se po zakonima astrofizike giba oko drugog tijela znatno veće mase

Vrste: prirodni i umjetni

Sastavljen od dva dijela: platforma i teret

Platforma – osnovna struktura satelita, potpora teretu

Teret – specificirani dio satelita, ovisno o izvedbi i funkciji satelita

Umjetni sateliti se dijele po funkciji na:

Telekomunikacijske – protok informacija

Radiodifuzne- emitiranje televizije i radio programa odnosno satelitske televizije

Mateorološke – promatranje Zemljine atmosfere

Vojne i špijunske – prikupljanje informacija u svrhu obrane zemlje

Satelite za znanstvena istraživanja

Satelitski telefoni se spajaju sa mrežom geostacionarnih satelita ili satelita u niskoj Zemljinoj orbiti

Pozivi se zatim preusmjeravaju prema satelitskom teleportu povezanom sa javnom komutiranom mrežom ili nekim drugim satelitskim telefonskim sustavom

Najznačajnija telekomunikacijska mreža - IRIDIUM

IRIDIUM mreža

Sastavljena od 66 satelita postavljenih u šest orbitalnih ravnina na visini 700km od Zemljine površine

Brzina kretanja - 27,000 km/h

Komandni centar u Virginiji, centri za održavanje satelita na Havajima i Kanadi

Sa susjednim satelitima komuniciraju putem Ka – band veze.

Tehnika kombinacije višestrukog prijenosa signala – FDMA/TDMA (podjela frekvencije i vremena)

Za emitiranje satelitske televizije i radija

U geositacionarnoj orbiti, ekvatorijalna ravnina, visina 35,786 km

Transponderi emitiraju na dva pojasa:

C pojas = 3.70 – 4.20 GHz

K pojas = 10.70 – 18.00 GHz

Za prijem signala potrebni : satelitska antena(offset ili parabola), niskošumni konverter(LNB) i satelitski prijemnik (analogni ili digitalni)

Prvi satelit 1962. Telstar – razmjena informacija između SAD-a i Europe

Do 150 W snage – veća snaga, manja antena za prijem

Uplink pogon- emitirajuća antena (u promjeru 9-12 m)

Prednost: pokriva znatno veći pojas od zemaljskog radio signala i tri satelita dostatna su da pokriju cijelu Zemlju

U SAD-u koristi pojas 2.3 GHz, u ostalim zemljama 1.4GHz

Postavljeni u polarnu orbitu (kut inklinacije 90° – velika preglednost) ili geostacionarnu orbitu

Prvenstveno za promatranje atmosfere i praćenje vremena i klimatskih promjena

Najšira primjena satelita

Do 2004. lansirano 164 satelita (Rusija, Europa, SAD, Kina, Japan i Indija)

Prvi satelit – Vanguard 2, u sklopu projekta Vanguard, 17.2.1959. – zadatak: informacije o gustoći Zemljine atmosfere

Početak : šezdesete godine za vrijeme hladnog rata, kada se pokazala potreba za nadziranjem sovjetskog teritorija i aktivnosti

1983. poznati program Strateške obrambene aktivnosti (SDI) –projekt vrijedan 30 milijardi dolara poznat pod imenom Star Wars – cilj: uspostaviti prvu liniju obrane koja bi laserskim oružjem štitila SAD u slučaju napada nuklearnim oružjem

SAD su tijekom godina utrošile oko 130 milijardi dolara za razvoj vojnih satelita

Sustavi razvijeni u cilju razmjena informativnih i edukativnih sadržaja, za lakše povezivanje akademskih zajednica i interaktivno učenje.

Najpoznatiji je EDUSAT (Educational Satellite), drugim imenom GSAT-3 lansiran 20.rujna 2004. iz centra u Shriharikoti (Indija)

Lansiran u geostacionarnu orbitu

Početak izgradnje u orbiti 1998, završetak izgradnje očekuje se 2011.

Uzrok: hladni rat – nakon lansiranja Mira, SAD su željele uzvratiti istom mjerom, lansiranjem satelita Freedom

Do spomenutog nikada nije došlo, već se iz te ideje rodio međunarodni projekt pod imenom ISS

Na projektu sudjeluju NASA, RKA, JAXA, CSA i ESA

Najskuplji projekt svih vremena – troškovi EAS-e u prvih 30 godina predviđaju se na 100 milijardi eura, dok se američke procjene kreću od 35 – 160 milijardi američkih dolara

Prva ljudska posada stigla je 2.studenog 2000. i od tog trenutka stanica je u svakom trenutku naseljena

Trenutačno na stanici boravi 21. ekspedicija lansirana 11. listopada 2009.

Lansiran 20. studenog 1998., raketa Proton, centar u Kazahstanu

Suradnja Rusa i Amerikanaca – SAD financira izgradnju i ruske znanstvenike

Funkcija: proizvodnja i pohranjivanje električne energije, pogon stanice

U sadašnjem sklopu modula primarno kao skladište

3 pristaništa – na jednom trajno povezana Zvezda, drugi služi za povezivanje s drugim modulima, a treći za pristanak letjelica

Dva krila solarnih ćelija (10.67x3.35), 16 spremišta za gorivo, 36 mlažnjaka i dva velika motora

Drugi modul po redu, lansiran dva tjedna nakon Zarye

Drugo ime: Node 1 (jedan od tri čvora koji povezuju module)

6. prosinca 1998. pripojen Zaryji

Zajedno sa Zaryom sačinjava okosnicu cijelog projekta

Prvi američki modul na stanici dimenzija: 5.47x4.57 sa šest pristaništa za američke letjelice

Na modulu: sustavi za održavanje života, električni sustavi i vodovi koji povezuju prostorije za život

Treći modul, lansiran u srpnju 2000.godine

Nadogradila sustave za održavanje života i prostoriju za dva člana posade – mogućnost dolaska ljudske posade

26. listopada 2000. pripojen Zaryji

Sastoji se od dva predjela – za životni i radni prostor članova posade

Odjel za spavanje (za dva kozmonauta), vježbanje, higijenske prostorije, primarni ruski navigacijski sustav, sustave Elektron i Vozdukh

Na vanjskom dijelu modula – 16 potisnika + osam baterija

Tokom iduće dvije godine stanica je dobila dupla krila solarnih ćelija (početak proizvodnje i pohranjivanja električne energije i komunikacijskog povezivanja modula), mehaničku ruku Canadarm2, Pirs i Quest Airlock, Destiny- američki modula sa laboratorijima, Harmony modul, Columbus i Kibô – europske i japanske istraživačke laboratorije

Poznat kao Node 2

U.S. Core Complete

Od 14. studenog 2007. trajno povezan s laboratorijem Destiny

Prvo trajno i značajno proširenje životnog prostora, Canadarm 2 trajno pripojena upravo ovom modulu

Dimenzije: 7.2 x 4.4 m

Povezan s modulima Columbus i Kibô

Istraživački modul, najveći doprinos ESA-e

Lansiran 7. veljače 2008. , a 11. veljače pomoću mehaničke ruke pripojen Harmonyju

Prvi japanski i ujedno najveći modul na stanici

Sastoji se od dva modula:

Exposed Facility – 12 stanica za proučavanje pokusa u svemirskom okruženju

Eksperimentalni logistički modul –vanjski i unutarnji dio

JEMRMS –mehanička ruka za rad na “Terasi”

Izvor el. energije – Sunce

4 krila solarnih ćelija dnevno proizvedu 32.8 kW

Udaljenost stanice od Zemlje u perigeju iznosi 278 km, a u apologeju 460 km

Orbitalna brzina = 27 724 km/h (obiđe Zemlju 15.7 puta na dan)

Mnogobrojni sustavi za održavanje uvjeta za život na stanici – atmosferski pritisak, kisik, čista voda, detektori požara, recikliranje otpada, vode i zraka

Nedostatak: konstantna izloženost astronauta kozmičkom zračenju – 1 mSv (sustav za zaštitu od zračenja postoji, ali učinak je neznatan)

Omogućava pregled svih registriranih i lansiranih satelita po različitim kriterijima- serijskom broju, internacionalnoj oznaci, imenu ili datumu lansiranja

Stranica omogućava pregled različitih podataka o satelitu: trenutačnu poziciju, putanju za idućih 4-5 dana, područje vidljivosti satelita, visinu, trenutačnu geo. Širinu i dužinu, brzinu, perigej i apologej, nagib, period, datum lansiranja, matičnu svemirsku agenciju ...

Izvori karata: Google Maps, TerraMetrics, NASA, Tele Atlas, INEGI

Nudi uslugu povezivanja ip adrese sa geografskim položajem treće osobe

Osim toga nudi informacije o državi, predbroju države, gradu, poštanskom broju mjesta i vremenskoj zoni u kojoj se zadana IP adresa nalazi

Usluga se odvija u stvarnom vremenu (99.9% točnost podataka) preko XML aplikacije

Financiran od strane mnogih tvrtki i instituta, podržava C++, Java, ASP...

Koristi se u zdravstvenim uslugama, gospodarstvu, ekonomiji, surfanju na Internetu

Princip rada: ulazni podatak je IP adresa. Nakon unosa iste, izlaz daje prethodno navedene podatke

Primjer:

Usluga vrlo slična prethodno opisanoj, samo što ova usluga nudi pozicioniranje putem karte, a ne tablični zapis podataka

Karte koje se koriste za uslugu su visokokvalitetne satelitske snimke Zemljine površine koje se koriste za Google Earth i Google Maps aplikacije

Ovisno o satelitu kojim su snimljene, rezolucije se kreću od 15 m do čak 15 cm (snimljene satelitom Landsat)

Osim vektorskih koriste se i rasterske snimke visoke razlučivosti za sva područja veće naseljenosti i važne geografske lokacije

Željko BalagovićGoran Banjeglav

Hrvoje BrlekKrešimir Mladiček

Lorena RačićMartin SoldićAna Šeronja

Tomislav Tolić