卫星通信 - 姿态控制子系统
我们知道，由于太阳、月球和其他行星的引力，卫星可能会偏离其轨道。由于卫星绕地球运行，这些力会在 24 小时内周期性地变化。
高度和轨道控制(AOC)子系统由火箭发动机组成，这些发动机能够在卫星偏离相应轨道时将其送入正确的轨道。AOC 子系统有助于使窄波束类型的天线指向地球。
我们可以将此 AOC 子系统分为以下两部分。
- 高度控制子系统
- 轨道控制子系统
现在，让我们逐一讨论这两个子系统。
高度控制子系统
高度控制子系统负责卫星在其相应轨道上的方向。以下是在轨道上使卫星稳定的两种方法。
- 旋转卫星
- 三轴方法
旋转卫星
在这种方法中，卫星的主体围绕其自旋轴旋转。通常，它可以以 30 到 100 rpm 的速度旋转以产生一种陀螺类型的力。因此，自旋轴稳定，卫星将指向相同的方向。这种类型的卫星称为自旋卫星。
自旋卫星包含一个圆柱形的鼓。这个鼓上覆盖着太阳能电池。电源系统和火箭位于此鼓中。
通信子系统放置在鼓的顶部。一个电动机驱动此通信系统。该电动机的方向将与卫星主体的旋转方向相反，以便天线指向地球。执行此类操作的卫星称为反自旋。
在发射阶段，当操作小型径向气体喷射器时，卫星自旋。此后，反自旋系统运行以使测控通信子系统天线指向地球站。
三轴方法
在这种方法中，我们可以使用一个或多个动量轮来稳定卫星。此方法称为三轴方法。此方法的优点是可以在三个轴上控制卫星的方向，并且无需旋转卫星的主体。
在这种方法中，考虑以下三个轴。
滚转轴被认为是卫星在轨道平面内移动的方向。
偏航轴被认为是朝向地球的方向。
俯仰轴被认为是垂直于轨道平面的方向。
这三个轴在下面的图中显示。
设 XR、YR 和 ZR 分别为滚转轴、偏航轴和俯仰轴。这三个轴是通过将卫星的位置作为参考来定义的。这三个轴定义了卫星的高度。
设 X、Y 和 Z 是另一组笛卡尔坐标轴。这组三个轴提供了有关卫星相对于参考轴方向的信息。如果卫星的高度发生变化，则相应轴之间的角度将发生变化。
在这种方法中，每个轴包含两个气体喷射器。它们将提供三个轴两个方向的旋转。
当需要卫星在特定轴方向上的运动时，第一个气体喷射器将运行一段时间。
当卫星到达所需位置时，第二个气体喷射器将运行相同的时间。因此，第二个气体喷射器将停止卫星在该轴方向上的运动。
轨道控制子系统
轨道控制子系统有助于在卫星偏离轨道时将其带回正确的轨道。
地球站的测控通信子系统监控卫星的位置。如果卫星轨道有任何变化，它会发送关于校正的信号到轨道控制子系统。然后，它将通过将卫星带回正确的轨道来解决该问题。
这样，AOC 子系统在卫星在太空中的整个生命周期内都负责卫星在正确轨道和正确高度上的位置。