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Huygens: des détails précis sur la sonde pour la radio

8 réponses
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Zeldus
Bonjour à tous,

Je viens de trouver un fichier PDF qui présente de façon assez détaillée le
fonctionnement et la conception de le sonde Huygens:

http://esapub.esrin.esa.it/br/br200/Huygens.pdf

C'est une présentation en provenance de l'ESA et j'ai trouvé par exemple
quelques informations sur le mode de transmission qui s'est fait lors de la
descente et une fois posée au sol:

Débit des données transmises à 8 kbits/sec avec une puissance apparente
rayonnée de 41,7 dbm (14,79 watts) et à une fréquence de 2040 Mhz et 2098
Mhz. L'émetteur de la sonde a une puissance de 10 watts et l'antenne semble
apporter un gain de 1,7 dbm pour arriver au résultat fourni. Bref, très peu
de puissance radio pour un signal qui, s'il a pu être relayé par Cassini a
également pu être reçu directement depuis certains radiotélescopes sur Terre
avec une distance de plus d'1,2 milliars de kilomètres !!

Finalement, pour communiquer dans l'espace, y a pas besoin de puissance
aussi importante que ça, les autres sondes comme Voyageur ou Pionneer
n'emportaient avec elle que des émetteurs radio de 8 watts environ dont on
pouvait encore recevoir les signaux une fois sorties du système solaire !

Je me pose une simple question, quel est le mode de transmission radio
utilisé dans le cas de Huygens, s'agit il d'un système CDMA avec étalement
du signal sur un large spectre pour obtenir un gain de traitement important
? On peut facilement gagner 25 dbm avec le CDMA lors de l'étalement du
signal si le débit à transmettre est assez faible et le spectre assez large.
Ce qui expliquerait au passage la faible résolution des images car 8
kbits/sec pour tout transmettre dans un temps aussi court, ça ne laisse pas
le temps d'envoyer des clichés avec une résolution importante, même avec les
meilleurs algos de compression actuels (sans compter qu'il y avait toutes
les autres données scientifiques à transmettre). Si quelqu'un a la réponse,
je serais curieux de savoir si c'est bien du CDMA ou un autre mode de
transmission utilisé...

Bonne journée,

Zeldus

8 réponses

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Lempel
Effectivement une largeur de bande suffisante peut permettre de transmettre
en // plusieurs canaux.
Mais le type de modulation peut aussi y être pour quelque chose.
Difficile de se prononcer sans autre information.

--
http://lempel.net
B. Lempel
______________________________________


"Zeldus" a écrit dans le message de
news:41ea2e58$0$7895$
|
| Bonjour à tous,
|
| Je viens de trouver un fichier PDF qui présente de façon assez détaillée
le
| fonctionnement et la conception de le sonde Huygens:
|
| http://esapub.esrin.esa.it/br/br200/Huygens.pdf
|
| C'est une présentation en provenance de l'ESA et j'ai trouvé par exemple
| quelques informations sur le mode de transmission qui s'est fait lors de
la
| descente et une fois posée au sol:
|
| Débit des données transmises à 8 kbits/sec avec une puissance apparente
| rayonnée de 41,7 dbm (14,79 watts) et à une fréquence de 2040 Mhz et 2098
| Mhz. L'émetteur de la sonde a une puissance de 10 watts et l'antenne
semble
| apporter un gain de 1,7 dbm pour arriver au résultat fourni. Bref, très
peu
| de puissance radio pour un signal qui, s'il a pu être relayé par Cassini a
| également pu être reçu directement depuis certains radiotélescopes sur
Terre
| avec une distance de plus d'1,2 milliars de kilomètres !!
|
| Finalement, pour communiquer dans l'espace, y a pas besoin de puissance
| aussi importante que ça, les autres sondes comme Voyageur ou Pionneer
| n'emportaient avec elle que des émetteurs radio de 8 watts environ dont on
| pouvait encore recevoir les signaux une fois sorties du système solaire !
|
| Je me pose une simple question, quel est le mode de transmission radio
| utilisé dans le cas de Huygens, s'agit il d'un système CDMA avec étalement
| du signal sur un large spectre pour obtenir un gain de traitement
important
| ? On peut facilement gagner 25 dbm avec le CDMA lors de l'étalement du
| signal si le débit à transmettre est assez faible et le spectre assez
large.
| Ce qui expliquerait au passage la faible résolution des images car 8
| kbits/sec pour tout transmettre dans un temps aussi court, ça ne laisse
pas
| le temps d'envoyer des clichés avec une résolution importante, même avec
les
| meilleurs algos de compression actuels (sans compter qu'il y avait toutes
| les autres données scientifiques à transmettre). Si quelqu'un a la
réponse,
| je serais curieux de savoir si c'est bien du CDMA ou un autre mode de
| transmission utilisé...
|
| Bonne journée,
|
| Zeldus
|
|
|
Avatar
Thierry
"Zeldus" wrote in message
news:41ea2e58$0$7895$

Bonjour à tous,

Je viens de trouver un fichier PDF qui présente de façon assez détaillée


le
fonctionnement et la conception de le sonde Huygens:

http://esapub.esrin.esa.it/br/br200/Huygens.pdf

C'est une présentation en provenance de l'ESA et j'ai trouvé par exemple
quelques informations sur le mode de transmission qui s'est fait lors de


la
descente et une fois posée au sol:

Débit des données transmises à 8 kbits/sec avec une puissance apparente
rayonnée de 41,7 dbm (14,79 watts) et à une fréquence de 2040 Mhz et 2098
Mhz. L'émetteur de la sonde a une puissance de 10 watts et l'antenne


semble
apporter un gain de 1,7 dbm pour arriver au résultat fourni. Bref, très


peu
de puissance radio pour un signal qui, s'il a pu être relayé par Cassini a
également pu être reçu directement depuis certains radiotélescopes sur


Terre
avec une distance de plus d'1,2 milliars de kilomètres !!



Oui, c'est l'ordre de grandeur des transmissions via la HGA vers le VLBI
(dont le GBT) qui se font en bande S.
Vers le DSN la fréquence est plus haute, c'est en bande X à 8 GHz
Voir pour mars: http://www.astrosurf.com/lombry/mars-communication.htm

A+
Thierry
http://www.astrosurf.com/lombry/titan-brumes.htm



Finalement, pour communiquer dans l'espace, y a pas besoin de puissance
aussi importante que ça, les autres sondes comme Voyageur ou Pionneer
n'emportaient avec elle que des émetteurs radio de 8 watts environ dont on
pouvait encore recevoir les signaux une fois sorties du système solaire !

Je me pose une simple question, quel est le mode de transmission radio
utilisé dans le cas de Huygens, s'agit il d'un système CDMA avec étalement
du signal sur un large spectre pour obtenir un gain de traitement


important
? On peut facilement gagner 25 dbm avec le CDMA lors de l'étalement du
signal si le débit à transmettre est assez faible et le spectre assez


large.
Ce qui expliquerait au passage la faible résolution des images car 8
kbits/sec pour tout transmettre dans un temps aussi court, ça ne laisse


pas
le temps d'envoyer des clichés avec une résolution importante, même avec


les
meilleurs algos de compression actuels (sans compter qu'il y avait toutes
les autres données scientifiques à transmettre). Si quelqu'un a la


réponse,
je serais curieux de savoir si c'est bien du CDMA ou un autre mode de
transmission utilisé...

Bonne journée,

Zeldus





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Olivier Boudot
Salut Pierrot,

"Zeldus" wrote in
news:41ea2e58$0$7895$:

Je me pose une simple question, quel est le mode de transmission radio
utilisé dans le cas de Huygens, s'agit il d'un système CDMA avec
étalement du signal sur un large spectre pour obtenir un gain de
traitement important ? On peut facilement gagner 25 dbm avec le CDMA
lors de l'étalement du signal si le débit à transmettre est assez
faible et le spectre assez large.



Oui, mais comme le rendement des étages de puissance d'un émetteur est
directement proportionnel avec la largeur de bande, et que le problème,
dans le cas de Huygens, c'est la consommation d'énergie du fait de la
limitation drastique de la capacité des batteries embarquées...

Ce qui expliquerait au passage la
faible résolution des images car 8 kbits/sec pour tout transmettre
dans un temps aussi court,



Il ne faut pas perdre de vue que le module a été conçu il y a plus de dix
ans, construit au milieu des années 90 et lancé (avec Cassini) fin 1997. Ce
n'est donc pas du "tout jeune" du point de vue technologique.

Si quelqu'un a la réponse, je
serais curieux de savoir si c'est bien du CDMA ou un autre mode de
transmission utilisé...



J'ignore tout à fait quelle type de modulation est utilisée, mais je ne
vois pas trop, au premier abord, l'intérêt de recourir à l'étalement de
spectre, donc à une surconsommation électrique (ni même au CDMA a
proprement parler puisque l'othogonalité des codes a son intérêt dans le
cadre du partage par plusieurs mobiles d'une même bande de fréquence, ce
qui n'est ici a priori pas le cas).


--
A+,

Olivier
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Zeldus
"Olivier Boudot" a écrit dans le message de news:


J'ignore tout à fait quelle type de modulation est utilisée, mais je ne
vois pas trop, au premier abord, l'intérêt de recourir à l'étalement de
spectre, donc à une surconsommation électrique (ni même au CDMA a
proprement parler puisque l'othogonalité des codes a son intérêt dans le
cadre du partage par plusieurs mobiles d'une même bande de fréquence, ce
qui n'est ici a priori pas le cas).




Salut Olivier,

A priori, il s'agit d'une modultation BPSK selon différentes docs que j'ai
trouvées "online". La même que la modultation utilisée en upload pour le
W-CDMA mais cela ne veut pas dire qu'il y a étalement de spectre, ce n'est
mentionné nul part. Ce qui m'interpèle, c'est le fait qu'on puisse recevoir
depuis la Terre avec certes des radiotéléscopes géants mais depuis la Terre
quand même des signaux radio émis directement depuis Huygens sur Titan avec
une PIRE de 41,7 dbm à 1,2 milliards de kilomètres (67 minutes pour que le
signal puisse faire le voyage). A la base, la sonde n'est équipé que d'un
émetteur de 10 watts et d'une antenne plus ou moins omnidirectionnelle avec
un gain pas si extraordinarie que ça (c'est normal vu la forme de la sonde
et les contraintes mécaniques, on ne peut pas mettre une super paraboles
dessus !). Avec du CDMA, on peut imaginer un gain de traitement de l'ordre
de 25 db en utilisant les faibles débits annoncés, ce qui apporterait un
plus considérable pour la transmission. Mais à priori, il semble bien que ça
ne soit pas le cas, il s'agit d'autre chose.

C'est ce point qui m'intrigue, si tu as d'autres infos, je suis preneur....

Bonne journée,

Zeldus
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C Antoine
Zeldus a émis l'idée suivante :

Ce qui m'interpèle, c'est le fait qu'on puisse recevoir
depuis la Terre avec certes des radiotéléscopes géants mais depuis la Terre
quand même des signaux radio émis directement depuis Huygens sur Titan avec
une PIRE de 41,7 dbm à 1,2 milliards de kilomètres (67 minutes pour que le
signal puisse faire le voyage). A la base, la sonde n'est équipé que d'un
émetteur de 10 watts et d'une antenne plus ou moins omnidirectionnelle avec
un gain pas si extraordinarie que ça (c'est normal vu la forme de la sonde et
les contraintes mécaniques, on ne peut pas mettre une super paraboles dessus
!).



D'une part, sauf vaisseaux extra-terrestres faisant obstacle :-) il
s'agit d'un trajet en ligne directe, et d'autre part l'énorme surface
des récepteurs fait toute la différence...

--
Christophe

Couverture GSM Oléron 2003
http://chantoine3.free.fr
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Thierry
"Zeldus" wrote in message
news:41eb661b$0$12281$

"Olivier Boudot" a écrit dans le message de


news:

>



A priori, il s'agit d'une modultation BPSK



C'est du BPSK (du moins la porteuse qui sert à mesurer l'effet doppler par
le DSN et le GBT, ce qui bien fonctionné et permis de tracer la trajectoire
3D de la sonde dans l'atmosphère avec une précision de 312 mHz)
Tout le reste devrait se trouver ici http://www.ccsds.org/ et dans les
papiers de "progress status" publiés par la NASA à propos du DSN ou par
l'ESA dans le cadre du projet Cassini, des papiers qui discutent des
caractéristiques radio, radar et des expériences embarquées.

A+
Thierry
http://www.astrosurf.com/lombry/titan-brumes.htm

selon différentes docs que j'ai
trouvées "online". La même que la modultation utilisée en upload pour le
W-CDMA mais cela ne veut pas dire qu'il y a étalement de spectre, ce n'est
mentionné nul part. Ce qui m'interpèle, c'est le fait qu'on puisse


recevoir
depuis la Terre avec certes des radiotéléscopes géants mais depuis la


Terre
quand même des signaux radio émis directement depuis Huygens sur Titan


avec
une PIRE de 41,7 dbm à 1,2 milliards de kilomètres (67 minutes pour que le
signal puisse faire le voyage). A la base, la sonde n'est équipé que d'un
émetteur de 10 watts et d'une antenne plus ou moins omnidirectionnelle


avec
un gain pas si extraordinarie que ça (c'est normal vu la forme de la sonde
et les contraintes mécaniques, on ne peut pas mettre une super paraboles
dessus !). Avec du CDMA, on peut imaginer un gain de traitement de l'ordre
de 25 db en utilisant les faibles débits annoncés, ce qui apporterait un
plus considérable pour la transmission. Mais à priori, il semble bien que


ça
ne soit pas le cas, il s'agit d'autre chose.

C'est ce point qui m'intrigue, si tu as d'autres infos, je suis


preneur....

Bonne journée,

Zeldus




Avatar
Zeldus
"Thierry" <.> a écrit dans le message de news: 41ebeb69$

C'est du BPSK (du moins la porteuse qui sert à mesurer l'effet doppler par
le DSN et le GBT, ce qui bien fonctionné et permis de tracer la
trajectoire
3D de la sonde dans l'atmosphère avec une précision de 312 mHz)
Tout le reste devrait se trouver ici http://www.ccsds.org/ et dans les
papiers de "progress status" publiés par la NASA à propos du DSN ou par
l'ESA dans le cadre du projet Cassini, des papiers qui discutent des
caractéristiques radio, radar et des expériences embarquées.





Merci pour ces précisions Thierry,

Bonne soirée,

Zeldus
Avatar
Olivier Boudot
Salut Pierrot,

"Zeldus" wrote in
news:41eb661b$0$12281$:

A priori, il s'agit d'une modultation BPSK selon différentes docs que
j'ai trouvées "online".



OK, donc une modulation numérique très très résistante. Logique...

La même que la modultation utilisée en upload
pour le W-CDMA mais cela ne veut pas dire qu'il y a étalement de
spectre, ce n'est mentionné nul part.



En effet, ça n'a aucun intérêt... En étalant le signal, tu perds de la
puissance (puisque le rendement de ton PA dimuinue - si tant est qu'il
soit effectivement linéaire sur toute la largeur de bande souhaitée, ce
qui en outre renchérit son coût au départ).

Ce qui m'interpèle, c'est le
fait qu'on puisse recevoir depuis la Terre avec certes des
radiotéléscopes géants mais depuis la Terre quand même des signaux
radio émis directement depuis Huygens sur Titan avec une PIRE de 41,7
dbm à 1,2 milliards de kilomètres (67 minutes pour que le signal
puisse faire le voyage).



La modulation est extrémement résistante (elle est fort "simple", donc le
débit est en effet très faible) et le gain des antennes des
radiotélescopes est certainement très très élevé aussi...

A la base, la sonde n'est équipé que d'un
émetteur de 10 watts et d'une antenne plus ou moins omnidirectionnelle
avec un gain pas si extraordinarie que ça



Et si tu étales ton signal de départ d'un facteur de 5, tu perds 7 dB de
puissance à l'émission, voilà pourquoi cela n'a pas d'intérêt. A partir
du moment où le module est "seul" à transmettre depuis cette direction de
l'univers sur sa fréquence nominale, inutile de recourir à une technique
(codes orthogonaux + étalement de spectre) dont le but est précisément de
transmettre plusieurs communications différentes sur la même bande
passante tout en évitant les brouillages entre elles, mais qui a en
contrepartie des conséquences importantes en terme de comsommation
électrique.

Certes, le gain de traitement escompté lors de la phase de désétalement à
la réception (lequel sera d'autant plus élevé que le débit du code
utilisé sera réduit) comprensera la perte en puissance d'émission par
rapport à une porteuse à bande étroite, mais là encore, puisqu'il ne
s'agit pas de partager la ressource avec d'autres utilisateurs, aucun
intérêt intrinsèque...

A mon sens, et sauf erreur de ma part, le but recherché, ici, est de
recourir à la consommation électrique la plus faible possible de manière
à permettre au module Huygens d'émettre longtemps (jusqu'à ce que Cassini
disparaîsse à l'horizon en fait) tout en menant en parallèle diverses
observations qui prennent également du temps et sont potentiellement
énergivores (donc on ne peut pas dire que ça vaille le coup de disposer
d'un débit énorme pour tout transmettre dans les 5 premières minutes
après avoir atteint la surface de Titan, puisque les analyses de sol, par
exemple, ne sont censées avoir commencé qu'après l'atterrissage - si je
puis dire - et avoir été menées en parallèle avec les premières
transmissions d'images prises, elles, au cours de la phase d'approche.


--
A+,

Olivier