Una piattaforma girevole per il tracciamento satellitare è una piattaforma rotante ad alta precisione in grado di allinearsi automaticamente e tracciare continuamente i satelliti artificiali in movimento nello spazio. Tipicamente è composta da due parti principali: la struttura meccanica della piattaforma girevole e il sistema di controllo del tracciamento.

Componenti principali

1. Piattaforma girevole meccanica

Forma strutturale: Solitamente di tipo azimut-elevazione, il che significa che può ruotare liberamente nella direzione orizzontale (angolo azimutale) e nella direzione verticale (angolo di elevazione). Alcuni progetti speciali adottano anche assi XY o altre forme.

Sistema di azionamento: Motori ad alta precisione (come servomotori o motori passo-passo) e riduttori vengono utilizzati per azionare la piattaforma girevole in modo fluido e preciso.

Apparecchiature di supporto: Vari dispositivi sono montati sulla piattaforma girevole, il più comune dei quali è un'antenna per comunicazioni satellitari (antenna parabolica), ma può anche essere un telescopio ottico, un telemetro laser, un radar o apparecchiature di raccolta di informazioni elettroniche, ecc.

2. Sistema di controllo del tracciamento

Controller principale: Un computer o un processore dedicato che è il "cervello" della piattaforma girevole.

Algoritmo di tracciamento:

Tracciamento del programma: Questo è il metodo più comunemente utilizzato. Sulla base dei parametri orbitali noti del satellite (dati TLE), combinati con la posizione geografica precisa e l'ora della piattaforma girevole, il controller calcola gli angoli azimutali ed elevazionali del satellite in tempo reale, e quindi aziona la piattaforma girevole per puntare a quella posizione.

Tracciamento automatico: Utilizzato principalmente nelle comunicazioni satellitari. L'antenna rileva l'intensità del segnale satellitare ricevuto (come un segnale di beacon). Se il segnale si indebolisce, il sistema aziona una piattaforma girevole per eseguire una scansione a corto raggio per trovare il punto con il segnale più forte, mantenendo così sempre l'allineamento ottimale. Le tecniche comuni includono il tracciamento a gradini e la scansione conica.

Sensori: Questi includono encoder ad alta precisione che forniscono feedback sulla posizione angolare effettiva della piattaforma girevole, formando un controllo ad anello chiuso per garantire la precisione di puntamento. Un ricevitore GPS sarà anche integrato per ottenere informazioni precise sull'ora e sulla posizione.

Principali scenari applicativi

Le piattaforme girevoli per il tracciamento satellitare sono apparecchiature chiave nei sistemi terrestri di applicazione satellitare e sono ampiamente utilizzate in:

1. Comunicazioni satellitari

Comunicazioni mobili: Installate su veicoli, navi e aerei, mantengono una connessione costante con i satelliti di comunicazione mentre sono in movimento, consentendo la trasmissione ininterrotta di Internet, telefono e video.

Comunicazioni immobili: Utilizzate per comunicazioni di emergenza, veicoli di trasmissione di notizie, ecc., che richiedono un rapido dispiegamento e allineamento con i satelliti. 

Stazione VSAT: Alcuni terminali VSAT che necessitano di tracciare più satelliti o satelliti a bassa orbita utilizzano anche piattaforme girevoli di tracciamento.

2. Scienza e esplorazione spaziale

Telemetria laser satellitare: Ciò comporta l'emissione di impulsi laser verso un satellite e la ricezione della sua luce riflessa per misurare con precisione la distanza tra la Terra e il satellite. Viene utilizzato per determinare il campo gravitazionale terrestre e monitorare il movimento crostale. Ciò richiede che la piattaforma girevole abbia un'accuratezza di puntamento e una velocità di tracciamento estremamente elevate.

Osservazione ottica: utilizzata per osservare e fotografare i satelliti di passaggio per la catalogazione, l'identificazione morfologica o la ricerca scientifica.

3. Militare e difesa nazionale

Ricognizione elettronica: intercettare e analizzare i segnali dai satelliti nemici per ottenere informazioni.

Tracciamento radar: Utilizzo del radar per monitorare e riprendere immagini di satelliti specifici.

4. Telemetria e controllo spaziale

Nelle prime fasi del lancio di razzi e dell'inserimento in orbita dei satelliti, le grandi antenne della stazione di controllo a terra devono tracciare con precisione il razzo e il satellite per misurare l'orbita, inviare comandi e ricevere dati di telemetria.

5. Ritrasmissione dati

Questo viene utilizzato per tracciare i satelliti di ritrasmissione (come la serie "Tianlian" cinese). Anche questi satelliti sono in movimento e le stazioni terrestri devono tracciarli per ricevere i dati ritrasmessi da altri veicoli spaziali (come veicoli spaziali, stazioni spaziali e satelliti a bassa orbita).