一種青少年科普教學(xué)專用的宇航員空地通訊對講系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航天科普教具模型領(lǐng)域，尤其涉及一種青少年科普教學(xué)專用的宇航員空地通訊對講系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]宇航員空地通訊就是地球站、天體與航天器相互之間的無線電聯(lián)系，又稱空地通訊、空間通信，地球站包括地面、空中和海上的無線電通信站，航天通信由于距離遠(yuǎn)、信號弱，要保證有效通信，地球站須有靈敏度極高的接收設(shè)備、大功率的發(fā)送設(shè)備以及較大有效口徑的天線，還要應(yīng)用先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)和編碼技術(shù)，如采用以加大帶寬來換取信噪比、降低接收門檻的調(diào)制技術(shù)和編碼技術(shù)，另由于太空目標(biāo)大多是運(yùn)動的，因而在必要時(shí)，接收天線應(yīng)對目標(biāo)定向連續(xù)跟蹤。航天器的發(fā)射機(jī)輸出功率受到限制，地球站須使用大口徑天線和低噪聲放大器，因而在深空通信中，地面使用高增益的、指向可控的拋物面天線，最常用的天線口徑為18米和27米。航天器上的通信設(shè)備必須重量輕、體積小、抗輻射、壽命長、能經(jīng)受沖擊和振動、可靠性高。航天通信使用的頻段很寬，從超長波到毫米波乃至激光。衛(wèi)星通信常用的頻段是I?15吉赫(GHz)，并已開始使用更高的頻段。航天通信按照傳遞的信息內(nèi)容分為話音通信，圖像通信，數(shù)據(jù)通信，遙測，指令信息傳輸?shù)取?br>[0003]航天器和地面之間是通過無線電波通信，宇航員和地面交流的載體是無線電波，通過衛(wèi)星通訊首先與宇航員聯(lián)系，然后衛(wèi)星發(fā)射信號至地面，地面收到后發(fā)出指令通過衛(wèi)星給宇航員實(shí)現(xiàn)空地通訊。
[0004]地球站是國際通用稱謂，中國稱地球站為航天測控站(以下簡稱測控站)，其包括固定站和活動站兩種類型。根據(jù)測控區(qū)域的要求，測控站分布在很廣的范圍，其布站可在本國境內(nèi)，也可在全球任何適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)。
[0005]測控站的任務(wù)是直接對航天器進(jìn)行跟蹤測量、遙測、遙控和通信等，它將接收到的測量、遙測信息傳送給航天控制中心，根據(jù)航天控制中心的指令與航天器通信，并配合控制中心完成對航天器的控制。測控站也可根據(jù)規(guī)定的程序獨(dú)立實(shí)施對航天器的控制。測控站的設(shè)備包括外測系統(tǒng)、遙測系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、電視系統(tǒng)、時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及輔助設(shè)備。外測系統(tǒng)是測控站的主體部分，其任務(wù)是對航天器進(jìn)行跟蹤測量，獲取航天器的運(yùn)動參數(shù)，確定航天器的軌道和位置。遙測系統(tǒng)的任務(wù)是接收從航天器發(fā)送的關(guān)于航天器上設(shè)備工作狀態(tài)、空間環(huán)境參數(shù)和宇航員的生理信息等。電視系統(tǒng)接收有關(guān)載人航天器的動態(tài)作業(yè)情況，觀察宇航員在航天器內(nèi)和艙外的活動。
[0006]測控站按其分布，有陸上測控站、海上測量船、空中測量飛機(jī)和跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星四大類。那么，為什么要建立那么多的站呢？這是由于航天測控系統(tǒng)通信是以無線電微波傳播為基礎(chǔ)的，而微波信號又是直線傳播，不能拐彎，由于地球曲率的影響，一個(gè)區(qū)域的測控站不可能實(shí)現(xiàn)對飛船的全程觀測，因此只有用分布在全球不同地點(diǎn)的地面測控站“接力”才能完成測控通信任務(wù)。因此，一個(gè)國家無論在自己國家建了多少測控站，都滿足不了大型航天任務(wù)跟蹤測量的需要，因此，還需要在空中建立衛(wèi)星觀測與數(shù)據(jù)中繼傳輸系統(tǒng)，或在大陸延伸之外的海洋上建立活動的測控站，鑒于各種原因所致，我國目前暫時(shí)還是選擇了后者。這也是我國先后建造4艘海上航天遠(yuǎn)洋測量船的原因所在。
[0007]綜上所述，為在青少年中普及航天通訊科普知識，激發(fā)青少年的航天夢及愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的創(chuàng)新精神，急需開發(fā)一種青少年科普教學(xué)專用的宇航員空地通訊對講系統(tǒng)，來解決青少年航天科普教學(xué)教具缺乏的難題，經(jīng)檢索，未發(fā)現(xiàn)有與本發(fā)明相同的教具系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供了一種青少年科普教學(xué)專用的宇航員空地通訊對講系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明的一種青少年科普教學(xué)專用的宇航員空地通訊對講系統(tǒng)，包括空間站模型、陸地航天控制指揮系統(tǒng)中心模型、陸地信息交換處理中心模型、一號衛(wèi)星中繼站模型、二號衛(wèi)星中繼站模型、一號測量飛機(jī)模型、二號測量飛機(jī)模型、航天員空地通訊對講系統(tǒng)、陸地通訊中心模型、陸地對講系統(tǒng)、一號陸地測控站模型、二號陸地測控站模型、三號陸地測控站模型、四號陸地測控站模型、五號陸地測控站模型、六號陸地測控站模型、七號陸地測控站模型、八號陸地測控站模型、九號陸地測控站模型、海上遠(yuǎn)洋一號測量船模型、海上遠(yuǎn)洋二號測量船模型、海上遠(yuǎn)洋三號測量船模型、海上遠(yuǎn)洋四號測量船模型，所述空間站模型的上端中間位置連接航天員空地通訊對講系統(tǒng)，所述空間站模型的左端連接一號衛(wèi)星中繼站模型，所述空間站模型的右端連接二號衛(wèi)星中繼站模型，所述空間站模型的下端連接陸地航天控制指揮系統(tǒng)中心模型，所述陸地航天控制指揮系統(tǒng)中心模型的上端左側(cè)連接一號衛(wèi)星中繼站模型，所述陸地航天控制指揮系統(tǒng)中心模型的上端右側(cè)連接二號衛(wèi)星中繼站模型，所述陸地航天控制指揮系統(tǒng)中心模型的左端從上至下依次連接一號測量飛機(jī)模型、一號陸地測控站模型、九號陸地測控站模型、八號陸地測控站模型、七號陸地測控站模型、六號陸地測控站模型、海上遠(yuǎn)洋一號測量船模型和海上遠(yuǎn)洋二號測量船模型，所述陸地航天控制指揮系統(tǒng)中心模型的右端從上至下依次連接二號測量飛機(jī)模型、二號陸地測控站模型、三號陸地測控站模型、四號陸地測控站模型、五號陸地測控站模型、陸地信息交換處理中心模型、海上遠(yuǎn)洋三號測量船模型和海上遠(yuǎn)洋四號測量船模型，所述陸地航天控制指揮系統(tǒng)中心模型下端連接陸地通訊中心模型，所述陸地通訊中心模型的右端連接陸地對講系統(tǒng)，所述一號衛(wèi)星中繼站模型的右端上方設(shè)在空間站模型左側(cè)、所述一號衛(wèi)星中繼站模型右端下方設(shè)在陸地航天控制指揮系統(tǒng)中心模型的上端左側(cè)，所述二號衛(wèi)星中繼站模型的左端上方設(shè)在空間站模型右側(cè)、所述二號衛(wèi)星中繼站模型左端下方連接陸地航天控制指揮系統(tǒng)中心模型的上端右側(cè)，所述一號衛(wèi)星中繼站模型左側(cè)下方從上至下依次與一號測量飛機(jī)模型、一號陸地測控站模型、九號陸地測控站模型、八號陸地測控站模型、七號陸地測控站模型、六號陸地測控站模型、海上遠(yuǎn)洋一號測量船模型和海上遠(yuǎn)洋二號測量船模型連接，所述二號衛(wèi)星中繼站模型右側(cè)下方從上至下依次與二號測量飛機(jī)模型、二號陸地測控站模型、三號陸地測控站模型、四號陸地測控站模型、五號陸地測控站模型、海上遠(yuǎn)洋三號測量船模型和海上遠(yuǎn)洋四號測量船模型連接。
[0010]進(jìn)一步所述的航天員空地通訊對講系統(tǒng)的第一連接路經(jīng)是通過連接空間站模型與一號衛(wèi)星中繼站模型和二號衛(wèi)星中繼站模型連接后再經(jīng)一號衛(wèi)星中繼站模型和二號衛(wèi)星中繼站模型與陸地航天控制指揮系統(tǒng)中心模型和陸地信息交換處理中心模型連接后，再經(jīng)由陸地航天控制指揮系統(tǒng)中心模型連接陸地通訊中心模型和陸地對講系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)航天員空地通訊對講系統(tǒng)和陸地對講系統(tǒng)對講通話的。
[0011]進(jìn)一步所述航天員空地通訊對講系統(tǒng)的第二連接路經(jīng)是通過連接空間站模型與一號衛(wèi)星中繼站模型和二號衛(wèi)星中繼站模型連接后再經(jīng)一號衛(wèi)星中繼站模型和二號衛(wèi)星中繼站模型與一號測量飛機(jī)模型、二號測量飛機(jī)模型與陸地航天控制指揮系統(tǒng)中心模型和陸地信息交換處理中心模型連接后