«Модернизация приемных систем радиотелескопа РТ-70 

с целью более эффективной работы в программах ДКАУ»

Киев – 2013г.

Ведущие радиотелескопы мирового сообщества оснащены приемной аппаратурой стандартного набора частот со сверхчувствительной приемной аппаратурой по входу. Данные по оснащенности приведены на рис. 1,2 в приложениях к настоящему докладу.

Сравнительный анализ оснащенности радиотелескопа РТ-70, г. Евпатория показывает, что по диапазонах частот приемная аппаратура, установленная на радиотелескопе, вписывается в принятые в мире стандарты.

Как недостатки следует отметить:

— в S-диапазоне реализована одна линейная поляризация, что ограничивает возможность участия в международных программах;

— большинство литер приемной аппаратуры выработали свой ресурс (10 лет).

Так аппаратура в С — диапазоне изготовлена и запущена в эксплуатацию в 1998 году, в L-диапазоне в 2003 году, в Х и S — диапазонах в 2004 году .

Единственная литера в Ка — диапазоне запущена в 2012 году и имеет резерв работы до 2022 года.

Аппаратура изготовленная 10 лет назад, на сегодня физически работоспособна и выполняет поставленные задачи, однако требует все больших затрат для поддержания работоспособности и морально устарела, так как не соответствует сегодняшним требованиям по обеспечению электронными системами управления (дистанционно с учетом IT технологий) и дистанционными системами контроля и обнаружения неисправностей в процессе проведения радиоастрономических наблюдений.

Исходя из вышеизложенного, вырисовываются цели модернизации, изложенные ниже на Рисунке 3 :

ЦЕЛИ МОДЕРНИЗАЦИИ 1. Расширить возможности работы радиотелескопа РТ-70 по частотному диапазону, войти по оснащенности в двадцать лучших мировых радиотелескопов. 2. Повысить надежность работы комплекса, предусмотрев замену в первую очередь устаревших МКС производства г. Омск, РФ. 3. Уменьшить количество блоков, выполнив их на базе современной комплектации. Предусмотреть гибкость структуры приемного комплекса, обеспечив работы в эксплуатируемых диапазонах методом программной перестройки. 4. Обеспечить комплекс приемных устройств в пределах выделяемого финансирования 100% ЗИП. Упростить и автоматизировать диагностику блоков повысив, таким образом, эксплуатационные параметры системы в целом. 5. Обеспечить возможность наращивания системы без доработки существующих литер. 6. Высвободить позиции установки приемных систем (вместо четырех окон задействовать два) для дальнейшего развития комплекса в целом.

В процессе проведения работ по поддержанию работоспособности установленной на РТ-70 приемной аппаратуры, проведении работ по частичной модернизации аппаратуры специалистами ПАО «НПП «Сатурн» проработана структурная схема модернизации приемной системы с учетом последних достижений СВЧ электроники и требований, изложенных в целях модернизации.

Такая структурная схема показана на Рисунке 4 :

В данной структуре предусмотрено создание двух- и трехчастотной приемных систем с совмещенными облучателями в С и L-диапазонах и S, Х и Ка-диапазонах соответственно.

Совмещение диапазонов позволит сократить количество используемых позиций ПЗС РТ-70 для установки облучателей (всего их шесть, из которых на сегодня задействовано пять, четыре для размещения L, C, S и X, Ka-диапазонов приемных устройств и одна для передатчика планетного радиолокатора), позволит уменьшить (а значит упростить обслуживание) количество применяемых криоблоков и систем криогенного охлаждения, сведя в идеале к двум криоблокам и возможно к одному компрессору охлаждения.

Построение системы по такой структуре позволит уменьшить количество блоков на 40-50%, что резко повысит надежность системы в целом и упростит эксплуатацию, в т.ч. изготовление 100% ЗИПа, необходимого для оперативного восстановления работоспособности.

Есть, к сожалению, и недостатки. Любая совмещенная система проигрывает целевой в технических параметрах. Учитывая уникальность создаваемой аппаратуры, это потеря качества по основному параметру, чувствительности (Тш по входу) на 10÷15%.

Специалисты ПАО «НПП «Сатурн» считают, что улучшение эксплуатационных возможностей и удешевление стоимости аппаратуры, изготовленной при таком подходе к модернизации, стоит этих потерь (10-15% по чувствительности).

На Рисунках 5 и 6 показана часть L и C-диапазонов и их реализация в процессе проведения работ по теме «Приймач-С» по договору ДКАУ:

Работа проводится в таком порядке, что применение модернизированных блоков возможно и в эксплуатируемой системе после перекомпоновки конструктивных решений литеры С-диапазона.

В этом случае производится замена ряда блоков без ухудшения характеристик приемной системы литеры С, но к сожалению без модернизации криоблоков.

На рис. 5 штрих пунктиром показано работу по разработке и изготовлению, которую необходимо проделать для полной модернизации L и С–диапазонов.

Разработанная таким образом модернизированная приемная система L и C-диапазонов предназначена заменить аппаратуру, показанную на Рисунках 7, 8, 9 и 10 :