الإمارات – القمر الصناعي GNSSaS

القمر الصناعي GNSSaS

.

قمر صناعي لتحسين قدرة التحري عن الموقع الجغرافي عبر نظم الملاحة العالمي للأقمار الصناعية، وهو قمر صناعي نانومتري Nano-Satellite ، يعمل على مدار أرضي منخفض (LEO)، بحجم 6 وحدات، مع كتلة أقل من12 كجم، ولوحين شمسيين قابلين للفتح.⁣⁣⁣

 

The GNSSaS Satellite is a Nano-satellite that will be operating in a low Earth orbit (LEO). It has a 6U Standard cubesat with a mass less than 12kg and has two deployable solar panels with it.

.

نظام التعزيز للأنظمة العالمية للملاحة عبر الأقمار الصناعية Global Navigation Satellite Systems – Augmentation System (GNSSaS)

 

يعد برنامج نظام التعزيز للأنظمة العالمية للملاحة عبر الأقمار الصناعية GNSSaS باستخدام تقنيات إشارات الترددات الراديوية فرصة فريدة لدولة الإمارات العربية المتحدة للمشاركة في هذا النوع من التكنولوجيا والتي ستمهد أيضًا الطريق أمام دولة الإمارات العربية المتحدة للحصول على الفوائد الأخرى المرتبطة بالتكنولوجيا من حيث تعليم هندسة الفضاء ، وتطوير القدرات التقنية المحلية والتطبيقات التجارية المحتملة للملاحة عبر الأقمار الصناعية.

 

سيكون الهدف النهائي للبرنامج هو توفير خدمة تجارية للتعزيز من جودة الخدمة المقدمة من قبل الأنظمة العالمية للملاحة عبر الأقمار الصناعية مثل نظام تحديد الموقع العالمي (GPS) و نظام جاليليو (Galileo) لتمكين تحديد الموقع. والأهم من ذلك ، أنها توفر الفرصة لدولة الإمارات العربية المتحدة لامتلاك كوكبة وطنية من الأقمار الاصطناعية خاصة للتعامل مع الأنظمة العالمية للملاحة عبر الأقمار الصناعية.

 

تم منح وترسية هذا البرنامج البحثي والممول من قبل وكالة الفضاء الإماراتية UAE Space Agency (UAE SA) إلى المركز الوطني لعلوم وتكنولوجيا الفضاء National Space Science and Technology Centre (NSSTC) بجامعة الإمارات العربية المتحدة United Arab Emirates University (UAEU) . تتعهد البنية المقترحة من قبل المركز الوطني لعلوم وتكنولوجيا الفضاء NSSTC بتوفير أداء أفضل مع تكلفة أقل مقارنة بالأنظمة الأخرى من خلال الاستناد إلى استخدام كوكبة من الأقمار الصناعية الصغيرة (CubeSat’s or Small Satellites) ذات مدارات أرضية منخفضة لتوفير الملاحة GNSS navigation مع مفهوم مبتكر لنظام التعزيز باستخدام تقنيات إشارات الترددات الراديوية.

 

This research program, funded by the UAE Space Agency (UAE SA), was awarded to the National Space Science and Technology Centre (NSSTC), United Arab Emirates University (UAEU). The proposed GNSSaS architecture that was received from NSSTC, based on using a Low Earth Orbit constellation of CubeSat’s or small satellites to provide GNSS navigation, promises an improved performance and resilience at lower cost relative to other GNSS and GNSS augmentation systems by providing an innovative augmentation concept.

.

يمكن لبرنامج نظام التعزيز للأنظمة العالمية للملاحة عبر الأقمار الصناعية GNSSaS باستخدام تقنيات إشارات الترددات الراديوية أن يدعم المتطلبات التشغيلية لعدد من التطبيقات والاحتياجات مثل:

 

1. المركبات ذاتية القيادة Autonomous Vehicles التي تظهر بسرعة وتحتاج إلى تكنولوجيا تكميلية قابلة للتطبيق على أجهزة الاستشعار الموجودة على متنها للتموضع على الطريق.

 

2. الطائرات بدون طيار (UAV) والتي كثر استخداماتها وتحتاج إلى تحديد المواقع بدقة عالية وموثوق بها.

 

3. تعتبر الزراعة الدقيقة ضرورة عالمية ، ولكن الأنظمة الحالية لا تعمل دائمًا.

 

4. الحاجة الملحة إلى التنقل بدقة في المناطق الحضرية والتي تتأثر دقتها بسبب انعكاسات الإشارة لنظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية.

 

5. الحاجة إلى أمن إلكتروني قوي للأنظمة العالمية للملاحة عبر الأقمار الصناعية لهزيمة الهجمات الخبيثة والقرصنة.

 

6. التهديد المتزايد من التشويش Jamming والانتحال Spoofing .

.

بالمركز الوطني لعلوم وتكنولوجيا الفضاء National Space Science and Technology Center (NSSTC) ، الذي تم إنشاؤه في جامعة الإمارات العربية المتحدة (UAEU) في عام 2016 م، وأنشطته الرئيسية ومشروعه الأول لصنع قمر صناعي. مجالات البحث والتطوير الأولية لـ NSSTC هي: الاستشعار عن بعد Remote Sensing .

 

  • علوم الفضاء والكواكب Space and Planetary Science .

 

  • أنظمة الوقت الفعلي المدمجة Real Time Embedded Systems .

 

  • استخدام الموارد في الموقع In-Situ Resource Utilization .

 

  • أنظمة الدفع في المدار In-orbit propulsion .

 

  • الاتصالات الفضائية والملاحة القائمة على الأقمار الصناعية Space Communication and Satellite Based Navigation .

.

سيكون المجال الأخير هو محور الاتصالات وخاصة ساتل تكنولوجيا إشارات التردد اللاسلكي Radio Frequency (RF) signaling technology satellite المسمي GNSSaS . هو عبارة عن قمر بحجم 6 وحدات 6U Cubesat ، سيتم إطلاقه في عام 2021 في مدار متزامن مع الشمس SSO علي ارتفاع يتراوح بين 500 و 600 كيلومتر. وسيحتوي علي:

 

  • حمولة تجريبية لتعزيز نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية بإشارات التردد الراديوي Global Navigation Satellite System (GNSS) augmentation RF signaling أو “إشارات التردد الراديوي المعزز للنظام العالمي للملاحة الساتلية”.

 

  • حمولة قياس الانعكاس GNSS للاستشعار عن بعد GNSS reflectometry payload for remote sensing.

 

  • تجربة UHF / VHF لقياس آثار الأيونوسفير على الترددات الراديوية UHF/VHF experiment for measuring the effects of the ionosphere on these RF frequencies .

 

ستصف الشرح أهداف هذا القمر المكعب بمزيد من التفصيل وكيف يرتبط بباقي أنشطة NSSTC. م(2)

.

كلمات مفتاحية Keywords

 

  • المركز الوطني لعلوم وتكنولوجيا الفضاء The National Space Science and Technology Centre .

 

  • نظام الملاحة العالمية بالأقمار الصناعية Global Navigation Satellite System .

 

  • نظام تعزيز الملاحة العالمية بالأقمار الصناعية Global Navigation Satellite Augmentation System .

 

  • الترددات الراديوية Radio Frequency .

.

ع

En

Abb

هيئة تنظيم الاتصالات وتكنولوجيا المعلومات

ICT-Telecommunications regulation authority

ICT-TRA

الإمارات العربية المتحدة

United Arab Emirates

UAE

جامعة الإمارات العربية المتحدة

United Arab Emirates University

UAEU

التجميع والتكامل والاختبار

Assembly, Integration and Test

AIT

نظام الملاحة العالمية بالأقمار الصناعية

Global Navigation Satellite System

GNSS

نظام تعزيز الملاحة العالمية بالأقمار الصناعية

Global Navigation Satellite Augmentation System

GNSSaS

التردد الراديوي

Radio Frequency

RF

تردد فوق العالي

Ultra High Frequency

UHF

المدار الأرضي الأوسط

Middle Earth Orbit

MEO

.

المواصفات

 

الاسم ساتل تكنولوجيا إشارات التردد اللاسلكي Radio Frequency (RF) signaling technology satellite المسمي GNSSaS .
المهمة تعزيز نظام الملاحة بالأقمار الصناعية.
النوع قمر نانوي Nano-satellite مكعب بحجم 6 وحدات 6U Cubesat .
الأبعاد 6U, 2x3U cubesat, 10x20x30cm
الطاقة Power قدرة توليد للطاقة الكهربية أكبر من 25 وات ساعة Wh لكل دورة في المدار
مركبة الإطلاق ؟؟
موقع الإطلاق ؟؟
تاريخ الإطلاق عام 2021 م
المدار

مدار أرضي منخفض LEO متزامن مع الشمس SSO .

مدار أرضي منخفض متزامن مع الشمس sun synchronous low earth orbit (LEO) .

ارتفاع المدار يتراوح بين 500 و 600 كيلومتر
العمر التشغيلي ثلاث (3) سنوات

.

الأجهزة

 

يحتوي القمر الصناعي على ألواح شمسية قابلة للنشر Deployable Solar Panels ، قدرة توليد للطاقة الكهربية Power Generation Capacity أكبر من 25 وات ساعة Wh لكل دورة في المدار.

 

وأنظمة اتصالات Communication Systems تستخدم نطاقي UHF و S للتحكم Command والقياس عن بُعد Telemetry والبيانات Data .

 

كجزء من الحمولة ، تم تطوير مصفوفة هوائي ذات أربع (4) بقع على نطاق L أو bespoke L-Band Four (4) Patches Antenna Array.

 

تعتمد حمولات القمر التوضيحي لتكنولوجيا إشارات GNSSaS RF على منصات الراديو المعرفة بالبرمجيات Software Defined Radio (SDR) platforms المصممة لتوفير المرونة اللازمة التي ستمكن من أداء التجارب المختلفة عن طريق تحميل برمجيات Software و Firmware جديدة.

 

بالإضافة إلى الحمولة الأولية للقمر GNSSaS ، يوجد بالإضافة إلى ذلك عدد من الحمولات الثانوية: إحداها مقدمة من Syrlinks لاختبار نظام استقبال ملاحي GNSS Receiver System الخاص بها في المدار ، وأخرى مقدمة من CNES والتي تتعلق بنظام عالي الدقة لتحديد الوقت الحقيقي والوقت المداري الفلكي Time and Orbital Ephemeris Real Time Determination System باستخدام إشارات من الأقمار الصناعية MEO GNSS.

 

أخيرًا وليس آخرًا ، حمولة ثانوية من جامعة Politècnica de Catalunya UPC-Barcelona Tech (إسبانيا) (https://nanosatlab.upc.edu/en) ، وهي تجربة استشعار عن بعد L5-band GNSS-Reflectometry remote sensing experiment ، و تجربة رصد جودة الإشارة في نطاقات UHF/VHF لدراسات التلألؤ الأيوني UHF/VHF bands signal quality monitoring experiment for ionospheric scintillation studies .

 

قام مهندسي مركز NSSTC بتصميم وتطوير القمر الصناعي GNSSaS RF بالتعاون مع شركة GomSpace التي وفرت وحدات أجهزة الأنظمة الفرعية لمنصة Platform القمر.

.

القمر الصناعي التوضيحي The GNSSaS RF signalling technology demonstrator satellite

 

القمر الصناعي التوضيحي لتقنية الإشارات الراديوية GNSSaS RF signalling technology demonstrator satellite هو قمر مكعب بحجم 6 وحدات ، أو 2x3U بابعاد 10x20x30cm ، وكتلته 12 كجم، وقدرة توليد للطاقة الكهربية أكبر من 25 وات ساعة Wh لكل دورة في المدار. يتم تنفيذه باستخدام الشكل القياسي للقمر المكعب Cubesat حيث أن 1U هي 10x10x10 سم. يحتوي القمر الصناعي -قيد التطوير الان- على ألواح شمسية قابلة للنشر ، وأنظمة اتصالات تستخدم نطاقي UHF و S للتحكم والقياس عن بُعد والبيانات. سيتم التحكم فيه من المحطة الأرضية ومركز التحكم في المهمة في المركز الوطني لعلوم وتكنولوجيا الفضاء NSSTC. كجزء من الحمولة ، تم تطوير مصفوفة هوائي ذات أربع (4) بقع على نطاق L أو bespoke L-Band Four (4) Patches Antenna Array. من المتوقع أن يتم إطلاق القمر المكعب Cubesat في عام 2021 في مدار أرضي منخفض متزامن مع الشمس Sun Synchronous LEO علي ارتفاع 500-600 كيلومتر.

 

يحتوي القمر الصناعي على عدد من الحمولات التي تتعلق جميعها بطريقة أو بأخرى بنظام GNSS. وتتضمن هذه الحمولة الأساسية GNSSaS التي طورها المركز الوطني لعلوم وتكنولوجيا الفضاء NSSTC المتعلقة بإرسال إشارات تعزيز GNSS في نطاقي GNSS L و S.

 

تعتمد حمولات القمر التوضيحي لتكنولوجيا إشارات GNSSaS RF على منصات الراديو المعرفة بالبرمجيات Software Defined Radio (SDR) platforms المصممة لتوفير المرونة اللازمة التي ستمكن من أداء التجارب المختلفة عن طريق تحميل برمجيات Software و Firmware جديدة.

 

تعد إعادة البرمجة ميزة مهمة وضرورية عند تطوير قمر صناعي متعدد الاستخدامات للتكنولوجيا يمكن تكييفه مع الاحتياجات المختلفة اعتمادًا على مخرجات أجهزته الأساسية. سيضمن ذلك إمكانية تحديث محتوى حمولات القمر الصناعي خلال المهام المخطط لها لمدة ثلاث (3) سنوات لتظل محدثة وملائمة للمتطلبات المتغيرة.

 

يقوم المركز الوطني لعلوم وتكنولوجيا الفضاء NSSTC بتطوير نظام معياري للتحكم ومعالجة البيانات on-board Command and Data Handling System (CDHS) ونظام تحديد الوضعية والتحكم بها Attitude Determination and Control System (ADCS) سيتم تنفيذهما على هذا القمر الصناعي مع توفير المرونة لتخصيصهما بسهولة وتكييفهما مع مختلف المهمات الفضائية الخاصة بالمركز الوطني لعلوم وتكنولوجيا الفضاء NSSTC ، ولكن الأهم من ذلك تكون قادرة على التحديث خلال فترة تشغيل القمر الصناعي. يتم تطوير البرمجيات المعيارية الخاصة بكل من النظامين CDHS و AOCS كجزء من المشاريع الممولة من وكالة الفضاء الإماراتية والتي يشارك في تأسيسها المركز الوطني لعلوم وتكنولوجيا الفضاء NSSTC.

.

مهمة GNSSaS هي منصة للتعاون The GNSSaS mission a platform for collaboration

 

قام مهندسي مركز NSSTC بتصميم وتطوير القمر الصناعي GNSSaS RF بالتعاون مع شركة GomSpace التي وفرت وحدات أجهزة الأنظمة الفرعية لمنصة Platform القمر. تضمن المشروع أيضًا مشاركة الطلاب الذين يؤدون مشاريعهم الجامعية في السنة النهائية ، بالإضافة إلى أولئك الذين يقومون بالتدريب الداخلي. سيتم تنفيذ مراحل التجميع والتكامل والاختبار AIT للقمر الصناعي في مرافق التجميع والتكامل والاختبار الخاصة بمركز NSSTC .

 

بالإضافة إلى الحمولة الأولية للقمر GNSSaS ، يوجد بالإضافة إلى ذلك عدد من الحمولات الثانوية: إحداها مقدمة من Syrlinks لاختبار نظام استقبال ملاحي GNSS Receiver System الخاص بها في المدار ، وأخرى مقدمة من CNES والتي تتعلق بنظام عالي الدقة لتحديد الوقت الحقيقي والوقت المداري الفلكي Time and Orbital Ephemeris Real Time Determination System باستخدام إشارات من الأقمار الصناعية MEO GNSS.

 

أخيرًا وليس آخرًا ، حمولة ثانوية من جامعة Politècnica de Catalunya UPC-Barcelona Tech (إسبانيا) (https://nanosatlab.upc.edu/en) ، وهي تجربة استشعار عن بعد L5-band GNSS-Reflectometry remote sensing experiment ، و تجربة رصد جودة الإشارة في نطاقات UHF/VHF لدراسات التلألؤ الأيوني UHF/VHF bands Signal Quality Monitoring Experiment for Ionospheric Scintillation Studies .

.

المصادر

 

1- نظام التعزيز للأنظمة العالمية للملاحة عبر الأقمار الصناعية Global Navigation Satellite Systems – Augmentation System (GNSSaS) – وكالة الإمارات للفضاء – رابط عربي وآخر باللغة الإنجليزية.

 

2- NSSTC capabilities and the GNSSaS satellite project – Pdf

*

اضغط هنا لتتابع صفحتنا علي الفيس بوكو 

***************************************************************

 

handwave-yellow

مواضيع ذات صلة

 .

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

handwave-yellow

Share this...شارك المقالة
Email this to someone
email
Share on Reddit
Reddit
Tweet about this on Twitter
Twitter
Share on Facebook
Facebook
Share on LinkedIn
Linkedin

**************************************

ملاحظة

  • إذا كان لديك مقالة تريد نشرها أو لديك تعديل أو اقتراح جيد ، فمن فضلك سجل اقتراحك في تعليق علي الموضوع .
  • أو راسلنا علي البريد التالي لنشر مقال خاص بك : info@inst-sm.coim

مكتبة محاكاة الأجهزة


أترك تعليق