两个感知器的感应信号变成电信号后通过卫星送到地球上的监控站的一部双线脉冲示波器上。
由于卫星在太空中运行时,始终处于自转状态,因此,星上的两个感知器也随着卫星在水平方向做360°扫描,其扫描轨迹分别沿地球北纬和南纬相同纬度的左边缘到右边缘,再从地球的右边缘扫向宇宙空间,最后,又回到地球南半球和北半球相同纬度的左边缘。由于宇宙空间的噪声温度接近于0°K,而地球的噪声温度在290°K左右,并以红外线的形式辐射,因此,当上下两个感知器从宇宙空间扫描到地球的边缘处时,温度骤然升高,感知器便会产生感应信号,该感应信号变成电信号后通过卫星送到地球上的监控站,该站的双线脉冲示波器便有正脉冲显示;当感知器从地球的边缘扫向宇宙空间时,温度骤然降低,以同样的方式将信号发回地球监控站,该站的双线脉冲示波器便有负脉冲显示,从正脉冲到负脉冲之间的距离表示从地球左边缘扫描到地球右边缘所需的时间,从负脉冲到正脉冲之间的距离表示从地球右边缘经宇宙空间扫描到地球左边缘所需的时间,从一个正脉冲到另一个正脉冲之间的距离表示卫星转了一圈,即扫描了一个周期。在双线脉冲示波器上,上边的一条线表示上部感知器(即对着北半球)的输出,下边的一条线表示下部感知器(即对着南半球)的输出。当示波器显示上下两条扫描线的脉冲间隔完全相等时,表明卫星运行姿态准确,理由很简单,因为上下两个感知器是分别对地球北南相同纬度扫描的,扫描的距离相同,扫描所需的时间也相同,由此证明,卫星轴向垂直于地球,运行姿态准确。但如果在双线脉冲示波器上出现上下两条扫描线的脉冲间隔不相等时,情况则比较复杂了,如果上扫描线的脉冲间隔比下扫描线的脉冲间隔长,表明上部感知器扫描地球北纬的距离比下部感知器扫描地球南纬的距离要长,扫描所需的时间也长,因为,地球是圆的,高纬度地区的地球周长比低纬度地区的地球周长要短,表明卫星轴向往下趴着了,也就是说卫星的姿态已经失准。与此相反,如果上扫描线的脉冲间隔比下扫描线的脉冲间隔短,表明卫星轴向往上仰着了,卫星的姿态也已经失准。卫星的姿态仰着也好,趴着也好,其失准的程度可由上下两条扫描线的脉冲间隔差来确定,脉冲间隔差越小,卫星运行姿态就越趋于准确。为此,地面监控站的操纵人员依据脉冲间隔差的大小便可对卫星运行姿态实施遥控调整。
红外感知法是地球传感器的一种,另外还有磁感知法和惯性感知法等,地球传感器要求卫星与地球处于相对静止的位置,因此,只适用于静止卫星通信,对于中低轨道、椭圆轨道卫星以及发射阶段的卫星,由于卫星与地球不处于相对静止的位置,因此,不能采用这种传感器,而是多数采用以太阳作为基准的太阳传感器,太阳传感器依据的是光电转换原理,例如,可以利用太阳能电池的帆板正对着太阳便有最大电流输出的特点进行转换。
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