Взгляд на телеметрию Chang’e 5

8:01 27/11/2020

1 👁 1 513

23 ноября 2020 года состоялся запуск РН «Чанчжэн-5» (Long March 5) с миссией «Чанъэ-5» (Chang’e 5) к Луне с космодрома Вэньчан в провинции Хайнань, Китай. Время старта 20:30 UTC ( 23:30 МСК). 

Прямую трансляцию можно посмотреть здесь

С тех пор ряд любителей, таких как USA Satcom , Paul Marsh M0EYT , Scott Tilley VE7TIL , Fer IW1DTU и другие, получали сигналы X-диапазона от космического аппарата и публиковали отчеты в Twitter. Между тем, r00t.cz работал над декодированием кадров , что привело его к удивительному достижению – возможность извлекать из сигнала короткое видео, об этом мы писали ранее в журнале “Всё о Космосе”.

Структура кадра имеет много общего с Tianwen-1, о чем я ранее описывал в нескольких сообщениях, например здесь и здесь . Однако есть несколько интересных отличий от Tianwen-1

Телеметрия с низкой скоростью передачи данных

Телеметрический сигнал с низкой скоростью передачи данных представляет собой сигнал PCM/PSK/PM с поднесущей частотой 65536 Гц и скоростью передачи 2048 Бод. Кодирование представляет собой сцепленные кадры CCSDS с размером кодового слова Reed-Solomon  252 байта, так что для передачи кадра требуется 2 секунды. Код Reed-Solomon использует двойную основу, как указано в “TM Synchronization and Channel Coding “. Это очень похоже на сигнал Tianwen-1. Единственное отличие состоит в том, что Tianwen-1 использует скорость передачи данных 16384 бод (поэтому для передачи кадра требуется 0,25 секунды) и стандартную основу Reed-Solomon (которая не является стандартной CCSDS).

Было замечено, что Chang’e 5 использует несколько разных частот в X-диапазоне. Здесь я рассмотрю некоторые кадры, полученные USA Satcom 24.11.2020 между 4 и 6 UTC.

Эти кадры представляют собой кадры CCSDS AOS, поступающие с космического аппарата с идентификатором 91. Идентификатор космического аппарата весьма актуален. Скорее всего, каждый из этих модулей использует другой идентификатор КА, и мы фактически видим данные с разных идентификаторов.

Используются два виртуальных канала. Виртуальный канал 1 содержит большую часть данных (всего 5888 кадров), а виртуальный канал 2 содержит только 5 кадров.

Кадры AOS в обоих виртуальных каналах имеют зону вставки длиной 8 байт. Назначение первых 4 байтов неизвестно, а последние 4 байта представляют собой метку времени с прямым порядком байтов, закодированную как количество секунд, прошедших с 00:00:00 UTC 01.08.2012. Интересно сравнить этот формат метки времени с форматом , используемым в Tianwen-1 , в котором используется 48-битная метка времени с прямым порядком байтов, которая кодирует 100 мксек с 00:00:00 по пекинскому времени 01.01.2016.  Протоколы CCSDS каким-то образом отдают предпочтение полям с прямым порядком байтов, и переход от эпохи пекинского времени к эпохе UTC также является интересным.

Протокол M_PDU используется для мультиплексирования космических пакетов CCSDS в кадрах AOS.

На рисунке ниже показаны временные метки и счетчик кадров виртуального канала в кадрах виртуального канала 1. Промежутки соответствуют временным промежуткам между различными файлами, предоставленными USA Satcom.

Nick James из Chelmsford, UK предоставил этот GIF-файл через Seesat-l

Хорошая демонстрация клешневой системы для стыковки взлетного (vehicle) и служебного (service) модулей Chang’e-5. Очень отличается от стыковки Shenzhou/Tiangong:

Daniel Estévez

Перевод: Ирина Дорошенко (Filipok)

Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤