home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ HAM Radio 3.2 / Ham Radio Version 3.2 (Chestnut CD-ROMs)(1993).ISO / oscar / p3cspecs / p3cspecs.txt
Text File  |  1988-03-21  |  14KB  |  356 lines
  1. *****************************************************************************
  2. *                    Phase-3C  S P E C I F I C A T I O N S                  *
  3. *                                Rev 1.6 30Jan88                            *
  4. *                                     WA2LQQ                                *
  5. *  [ This edition was forwarded by the W0RPK-AMSAT Bulletin Board System ]  *
  6. *  [ operating on 515-961-3325  24-hours      Ralph Wallio, W0RPK  SYSOP ]  *
  7. *****************************************************************************
  8.  
  9. In 3 parts:
  10.  
  11. Part 1: Phase 3 Spacecraft Specifications
  12. Part 2: User Station Requirements
  13. Part 3: Ariane 4 Launcher Characteristics and Launch Site Information
  14.  
  15. The following preliminary specifications represent the latest known values for
  16. Phase 3C.  However, it is understood and assumed some values will CHANGE as
  17. better values are obtained or as system changes are made either by intent or
  18. by natural processes inherent in component aging, temperature changes, etc.
  19.  
  20. *****************************************************************************
  21.  
  22.                   Part 1: Phase 3 Spacecraft Specifications
  23.  
  24. 1.0     Power system
  25.  
  26. 1.1     Solar Arrays 50 watts at start of life rolling off to about 35 watts
  27.         after 3 years depending on various factors.
  28. 1.2     Batteries: Primary rated at 10 Ah; auxiliary rated at 6 Ah.
  29. 1.3     Regulation by a Battery Charge Regulator (BCR)
  30.  
  31. 2.0     Attitude Control and Stabilization
  32. 2.1     Type: Spacecraft is a spinner; spins on Z-axis at 10 - 60 rpm
  33. 2.2     Control: Attitude and spin rate adjusted magnetically by generation of
  34.         torque through inter-action of on-board pulsed electro-magnets
  35.         (magnetorquers) and geo-magnetic field.
  36. 2.3     Attitude determination and spin rate detection by two sun sensors
  37.         (cross slits) and earth sensor inputs to computer.
  38.  
  39. 3.0     Integrated Housekeeping Unit (IHU)
  40. 3.1     Operating System: Multitasking computer running IPS system
  41. 3.2     CPU: 1802 COSMAC
  42. 3.3     Memory: Harris HS-6564RH radiation hardened memory totalling 32 kb of
  43.         error correcting memory (48 kb total).
  44.  
  45. 4.0     Propulsion
  46. 4.1     On-board perigee kick motor (PKM) comprising a liquid-fueled,
  47.         bi-propellant rocket engine.
  48. 4.2     Thrust: 400 N
  49. 4.3     Specific Impulse: 293 seconds
  50. 4.4     Delta V anticipated with 142 kg spacecraft: 1480 m/s
  51. 4.5     Fuel: Aerozine 50; a 50 % blend of un-symmetrical di-methyl hydrazine
  52.         (UDMH) and hydrazine.
  53. 4.6     Oxidizer: Nitrogen tetroxide (N2O2)
  54. 4.7     Ignition system: none; hypergolic (self-igniting) fuel employed.
  55. 4.8     Pressurization: Helium; 400 Bars high side; 14 Bars low side
  56.  
  57.  
  58. 5.0     Transponders
  59.  
  60. 5.1     Mode B: 150 kHz wide inverting linear transponder
  61. 5.1.1   Frequencies
  62. 5.1.1.1 Uplink: 435.425 - 435.575 MHz
  63. 5.1.1.2 Downlink: 145.975 - 145.825 MHz
  64. 5.1.1.3 Beacons: General 145.8125 MHz; Engineering 145.975 MHz
  65. 5.1.2   Receive system characteristics
  66. 5.1.2.1 Effective system noise temperature: ??? K (NF = ??? dB)
  67. 5.1.2.2 Figure of merit: ??? dB/K        (with antenna gain of 9.5 dBic)
  68. 5.1.3   Transmitter characteristics
  69. 5.1.3.1 Power output: 17 dBW (50W) PEP; 11 dBW (12.5W) average
  70. 5.1.3.2 Intermodulation ratio (NPR method): -23 dBr
  71. 5.1.3.3 Downlink EIRP: 23dBW (200 W) PEP; 17dBW (50 W) avg (with 6 dBic gain)
  72. 5.1.3.4 Downlink 3 dB beamwidth: Approximately 100 degrees
  73.  
  74. 5.2     Mode JL: 250 kHz wide inverting linear transponder
  75. 5.2.1   Frequencies
  76. 5.2.1.1 Uplinks:1) Mode L: 1269.575 - 1269.325 MHz
  77.                 2) Mode J: 145.840 MHz +/-20 kHz or 145.450 MHz +/- 20 kHz
  78.                 3) RUDAK:  1269.675 MHz
  79.  
  80. 5.2.1.2 Downlinks:1) Mode L: 435.725 - 435.975 MHz
  81.                   2) Mode J: 435.950 MHz +/- 20 kHz
  82.                   3) RUDAK:  435.675 MHz
  83. 5.2.1.3 Beacon: General      435.650 MHz
  84. 5.2.2   Receive system characteristics
  85. 5.2.2.1 Effective system noise temperature: 260 K (NF = 2.8 dB)
  86. 5.2.2.2 Figure of merit: -12 dB/K           (with antenna gain of 12.2 dBic)
  87. 5.2.3   Transmitter characteristics
  88. 5.2.3.1 Power output: 17 dBW (50W) PEP; 11 dBW (12.5W) average
  89. 5.2.3.2 Intermodulation ratio (NPR method): -23 dBr
  90. 5.2.3.3 Downlink EIRP: 26.5dBW (446W) PEP; 20.5dBW (111W) avg (with 9.5 dBic)
  91. 5.2.3.4 Downlink 3 dB beamwidth: 67 degrees
  92.  
  93. 5.3     Mode S: 30 kHz wide hard limiting transponder
  94. 5.3.1   Frequencies
  95. 5.3.1.1 Uplink: 435.625 MHz +/- 15 kHz
  96. 5.2.1.2 Downlink: 2400.710 MHz +/- 15 kHz
  97. 5.3.1.3 Beacon: None
  98. 5.3.2   Receive system characteristics
  99. 5.3.2.1 Effective system noise temperature: (?) (Same as Mode B 70 cm rcvr)
  100. 5.3.2.2 Figure of merit: ??? dB/K     (With 9.5 dBic antenna gain)
  101. 5.3.3   Transmitter characteristics
  102. 5.3.3.1 Power output:   0.97 dBW (1.25) watts continuous
  103. 5.3.3.2 Downlink EIRP: 14 dBW (25 W) with 13 dBic antenna gain
  104. 5.3.3.3 Downlink 3 dB beamwidth: 45 degrees
  105.  
  106. 5.4     RUDAK
  107. 5.4.1   Frequencies
  108. 5.4.1.1 Uplink: 1269.675 MHz
  109. 5.4.1.2 Downlink: 435.675 MHz
  110. 5.4.2   Receive system characteristics
  111. 5.4.2.1 Effective system noise temperature: 260 K  (NF = 2.8 dB)
  112. 5.4.2.2 Figure of merit: -12 dB/K
  113. 5.4.3   Digital rates
  114. 5.4.3.1 Uplink: 2400 bps bi-phase PSK (BPSK) with 7.5 kHz RF capture range
  115. 5.4.3.2 Downlink: 400 bps BPSK or 1200 bps NRZI
  116. 5.4.3.3 Protocol: AX.25 version 2
  117.  
  118. 6.0     Antenna Systems
  119.  
  120. 6.1     2 meter antennas
  121. 6.1.1   2 meter high gain array
  122. 6.1.1.1 Type: ZL special; three phased two-element beams
  123. 6.1.1.2 Gain:  6.0 dBic
  124. 6.1.1.3 3dB beamwidth: 100 degrees
  125. 6.1.1.4 Polarization: RHC
  126. 6.1.2   2 meter omni: monopole
  127. 6.1.2.1 Type: Monopole
  128. 6.1.2.2 Gain: 2.0 dBi
  129. 6.1.2.3 Beam pattern: Torroidal concentric with Z-axis
  130. 6.1.2.4 Polarization: Linear
  131.  
  132. 6.2     70 cm antennas
  133. 6.2.1   70 cm high gain array
  134. 6.2.1.1 Type: 3 phased dipoles over ground
  135. 6.2.1.2 Gain: 9.5 dBic
  136. 6.2.1.3 3 dB beamwidth: 67 degrees
  137. 6.2.1.4 Polarization: RHC
  138. 6.2.2   70 cm omni
  139. 6.2.2.1 Type: Monopole
  140. 6.2.2.2 Gain: 2.0 dBi
  141. 6.2.2.3 Beam pattern: Torroidal concentric with Z-axis
  142. 6.2.3.4 Polarization: Linear
  143.  
  144. 6.3     24 cm antenna
  145. 6.3.1   Type: 5 turn helix
  146. 6.3.2   Gain: 12.2 dBic
  147. 6.3.3   3 dB beamwidth: 49 degrees
  148. 6.3.4   Polarization: RHC
  149.  
  150. 6.4     13 cm antenna
  151. 6.4.1   Type: 6 turn helix
  152. 6.4.2   Gain: 13.0 dBic
  153. 6.4.3   3 dB beamwidth: 45 degrees
  154. 6.4.4   Polarization: RHC
  155.  
  156. 7.0     Orbital Characteristics (at separation from launcher)
  157.  
  158. 7.1     Geosynchronous Transfer Orbit (GTO)
  159. 7.1.1   Perigee Altitude:            222.504 km
  160. 7.1.2   Apogee Altitude:          36,076.636 km
  161. 7.1.3   Inclination:                   9.997 degrees
  162. 7.1.4   Argument of Perigee:         178.148 degrees
  163. 7.1.5   Ascending Node Longitude:   -135.541 degrees/lift-off
  164. 7.1.6   True Anomaly:                127.554 degrees
  165. 7.1.7   Epoch:                       Instant of Separation (L +4797.1 sec.)
  166. 7.1.8   Spin rate at deployment:     29.47 degrees per second
  167. 7.1.9   Separation velocity:         0.590 meters per second
  168.  
  169. 7.2     Objective Phase 3C Orbit (Final orbit after 2 or 3 burns)
  170. 7.2.1   Apogee: 36,000 km
  171. 7.2.2   Perigee: 1,500 km
  172.  
  173. 7.3     Inclination: Approximately 57 degrees
  174. 7.4     Argument of perigee: 178 degrees (determined by launcher)
  175. 7.5     Anomalistic period: Approx 662.4 minutes
  176. 7.6     Longitude increment: Approx 184.5 deg East per orbit
  177.  
  178. 8.0     Physical Characteristics
  179.  
  180. 8.1     Size
  181. 8.1.1   Diameter (diameter of encompassing circle): 1.3 m
  182. 8.1.2   Height: (Not including kick motor: Approx 0.48 m
  183. 8.1.3   Overall Height: Approx 0.68 m
  184. 8.2     Mass: 142 kg fully fueled
  185.  
  186. 9.0     Major Subsystems
  187. 9.1     Integrated Housekeeping Unit (IHU)
  188. 9.2     Battery Charge Regulator (BCR)
  189. 9.3     Liquid Ignition Unit (LIU)
  190. 9.4     Propellant Flow Assembly (PFA)
  191. 9.5     Mode JL (L) Transponder
  192. 9.6     Mode B (U) Transponder
  193. 9.7     Mode S Transponder
  194. 9.8     RUDAK Transponder
  195. 9.9     Sensor Electronics Unit (SEU)
  196. 9.10    Sun sensor
  197. 9.11    Earth sensors
  198. 9.12    Solar Arrays
  199. 9.13    Perigee Kick Motor (PKM)
  200. 9.14    Propellant tank system
  201. 9.15    Helium bottle
  202. 9.16    Antenna system
  203. 9.17    Magnetorquers
  204. 9.18    Batteries
  205. 9.19    Safe/Arm system
  206. 9.20    Solar Energy Research Institute (SERI) experiment
  207.  
  208.                 End Part 1: Phase 3 Spacecraft Specifications
  209.  
  210. *****************************************************************************
  211.  
  212.                       Part 2: User Station Requirements
  213.  
  214. 1.0     Mode B
  215.  
  216. 1.1     Uplink requirements:
  217. 1.1.1   Frequency: 435.425 - 435-575 MHz
  218. 1.1.2   EIRP: 21.5 dBW for 20 dB peak and 10 dB average SNR on downlink
  219. 1.1.3   Polarization: RHC
  220. 1.1.4   Suitable uplink components: 10 watts to 12 dBic gain antenna
  221.  
  222. 1.2     Downlink requirements:
  223. 1.2.1   Frequency: 145.975 - 145.825 MHz
  224. 1.2.2   Polarization: RHC
  225. 1.2.3   Minimum recommended antenna gain: 10 dBic
  226. 1.2.4   Maximum receive system effective noise temperature: 625K (NF=5.0 dB)
  227. 1.2.5   Minimum figure of merit: -18 dB/K
  228.  
  229. 2.0     Mode JL
  230.  
  231. 2.1     Uplink requirements:
  232. 2.1.1   Frequency: Mode L: 1269.575 - 1269.325 MHz
  233.                    Mode J: 145.840 MHz +/-/20 kHz or 145.450 MHz +/- 20 kHz
  234. 2.1.2   EIRP: Mode L: 25 dBW for 20 dB peak and 10 dB average SNR on downlink
  235.               Mode J: 25 dBW for 20 dB peak and 10 dB average SNR on downlink
  236. 2.1.3   Polarization: RHC
  237. 2.1.4   Suitable uplink components: Mode L: 10 watts to 15 dBic gain antenna
  238.                                     Mode J: 20 watts to 12 dBic gain antenna
  239. 2.2     Downlink requirements
  240. 2.2.1   Frequency: 435.725 - 425.975 MHz
  241. 2.2.2   Polarization: RHC
  242. 2.2.3   Minimum recommended antenna gain:  13 dBic
  243. 2.2.4   Maximum receive system effective noise temperature: 290K (NF=3.0 dB)
  244. 2.2.5   Minimum figure of merit: -12 dB/K
  245.  
  246. 3.0     Mode S
  247.  
  248. 3.1     Uplink requirements
  249. 3.1.1   Frequency: 435.625 MHz +/-15 kHz
  250. 3.1.2   EIRP: Approx 27 dBW under average Mode B AGC conditions
  251. 3.1.3   Polarization: RHC
  252. 3.1.4.  Suitable uplink components:  25 watts to 13 dBic antenna
  253.  
  254. 3.2     Downlink requirements
  255. 3.2.1   Frequency: 2400.710 MHz +/- 15 kHz
  256. 3.2.2   Polarization: RHC
  257. 3.2.3   Minimum recommended antenna gain: 28 dBic
  258. 3.2.4   Typical antenna: 1.4 m dish assuming 50% efficiency
  259. 3.2.5   Maximum receive system effective noise temperature: 290K (NF=3.0 dB)
  260. 3.2.6   Minimum figure of merit: +3 dB/K
  261.  
  262.  
  263. 4.0     RUDAK
  264.  
  265. 4.1     Uplink requirements
  266. 4.1.1   Frequency: 1269.675 MHz
  267. 4.1.2   EIRP: 26 dBW (400 W EIRP)
  268. 4.1.3   Typical suitable uplink: 8 watts to 17 dBic antenna
  269. 4.1.4   Polarization: RHC
  270.  
  271. 4.2     Downlink requirements:
  272. 4.2.1   Frequency: 435.675 MHz
  273. 4.2.2   Typical receive antenna gain: 10 dBic for 12 dB Eb/No ratio.
  274. 4.2.3   Polarization: RHC
  275.  
  276.                     End Part 2: User Station Requirements
  277.  
  278. *****************************************************************************
  279.  
  280. Part 3: Ariane 4 Launcher Characteristics and Launch Site Information
  281.  
  282. 1.0     Launcher, General
  283.  
  284. 1.1     Model Ariane 4
  285. 1.2     Flight V-22; first demonstration flight of the Ariane 4 launcher
  286.  
  287. 2.0     Ariane 4 Capabilities
  288.  
  289. 2.1     To GTO: 4200 kg
  290. 2.2     To heliosynchronous (800 km): 4500 kg
  291. 2.3     To LEO (200 km): 8000 kg theoretical; limited by structural design
  292. 2.4     Escape orbit: 2600 kg
  293.  
  294. 3.0     General Specifications, Ariane 4, Configuration 44LP
  295.  
  296. 3.1     Configuration 44LP: 2 Liquid strap-ons; 2 solid strap-ons
  297. 3.2     Mass to GTO: 3700 kg
  298. 3.3     Height: 58.4 m
  299. 3.4     Approximate lift-off mass: 471 metric tons
  300. 3.5     First stage: L220; height 23.6 m
  301. 3.5.1   Four Viking V engines
  302. 3.5.1.1 Thrust (each engine): 668 kN
  303. 3.5.1.2 Specific Impulse: 241 seconds (atm); 279.7 seconds (vacuum)
  304. 3.5.1.3 Burn time: 204 seconds
  305. 3.5.1.4 Chamber pressure: 58.5 bars
  306. 3.5.1.5 Propellant system: 226 metric tons of N2O4 + UDMH + hydrazine hydrate
  307. 3.5.2   First Stage Liquid Strap-Ons
  308. 3.5.2.1 Two Viking VI engines
  309. 3.5.2.1.1 Thrust (each engine): 661 kN
  310. 3.5.2.1.2 Specific Impulse: 241 seconds (atm); 279.7 seconds (vacuum)
  311. 3.5.2.1.3 Burn time: 135 seconds
  312. 3.5.2.1.4 Propellant system: 37 metric tons of N2O2 + UDMH
  313. 3.5.2.1.5 Dimensions: Height 18.6 m; diameter 2.15 m
  314. 3.5.3   First Stage Solid Strap-Ons
  315. 3.5.3.1 Two solids each with 635 kN thrust; burn time 34 seconds
  316. 3.5.3.2 Propellant system: 9.5 metric tons of solid propellant
  317.  
  318. 3.6     Second stage: L34; height 8.1 m
  319. 3.6.1   One Viking VI engine with 786 kN thrust (in vacuum)
  320. 3.6.2   Burn time: 123 seconds
  321. 3.6.3   Chamber pressure: 58.5 bars
  322. 3.6.4   Propellant system: 34 metric tons of N2O4 + UDMH
  323.  
  324. 3.7     Third stage: H10; height 7.1 m
  325. 3.7.1   One HM7 engine with 62 kN thrust (in vacuum)
  326. 3.7.2   Burn time: 725 seconds
  327. 3.7.3   Chamber pressure: 35 bars
  328. 3.7.4   Propellant system: 10.5 metric tons of cryogenics (LOX and LH)
  329.  
  330. 4.0     Approximate Launch Time Line
  331.  
  332. 4.1     First Stage Burn
  333. 4.1.1   T+34    s: Solid burn out;        h=   2.3 km; v=   492   m/s
  334. 4.1.2   T+137.8 s: Liquid burn out;       h=  36.9 km; v=  1567   m/s
  335. 4.2     T+213   s: 1/2 Sep & 2nd ign;     h=  76.2 km; v=  3256   m/s
  336. 4.3     T+297.7 s: Fairing jettisoned;    h= 116.6 km; v=  4597   m/s
  337. 4.4     T+345.7 s: 2/3 Sep & 3rd ign;     h= 140.8 km; v=  5838   m/s
  338. 4.5     T+1076.4s: 3rd cutoff; begin inj; h= 227.8 km; v= 10213.7 m/s
  339.  
  340. 5.0     Payload Deployment Sequence (Exact timing TBS)
  341.  
  342. 5.1     Jetison fairing
  343. 5.2     Deploy METEOSAT P2 spacecraft
  344. 5.3     Separate top half of SPELDA with attached Phase 3C in cylinder X
  345. 5.4     Deploy PANAMSAT from lower half of SPELDA
  346. 5.5     Separate cylinder X from top half of SPELDA
  347. 5.6     3600 seconds after 5.5, deploy Phase 3C from cylinder X.
  348.  
  349. 6.0     Launch Site Facts
  350.  
  351. 6.1     Location: Kourou, French Guiana
  352. 6.2     Exact ELA-2 launch pad location: 5 13' 56"N, 52 46' 32" W
  353. 6.3     Population: 11,000
  354.  
  355. End Part 3: Ariane 4 Launcher Characteristics and Launch Site Information
  356.