空间运输系统对空军卫星控制网的影响

二十多年来,空军卫星控制网(AFSCN)为许多军用航天器和发射运载器提供了实时跟踪、遥测和遥控支持。随着国防部航天任务测控要求的变化,空军卫星控制网的测控、通信和数据处理能力的扩展和现代化都已稳步增长。空间运输系统的发展促进了空军卫星控制网的发展。本文介绍了为满足空间运输系统的要求对空军卫星控制网目前已进行的和预期进行的一系列改造。     

SDI△181探测器舱的遥控中心

霍普金斯大学应用物理实验室(JHU/APL)设计的在轨探测器舱要完成许多SDI(星球大战)△181计划的重要实验。这些实验需要许多在轨遥控和监视操作,还要动用全球性地面设施网。主要设施是应用物理实验室设计和安装的探测器舱遥控中心(SMCC)。该中心坐落在卡纳维拉尔角空军站(CCAFS),连接到由东靶场、空军卫星控制网(AFSCN)、肯尼迪航天中心和西靶场设施组成的地面网上。 由于该任务很复杂,给SMCC的设计、建造和操作带来一系列挑战。本文介绍SM-CC功能设计方案以及地面支持网遥测和遥控方面的一些特殊问题。     

一种廉价的天基数据中继方法

美国国防部低轨卫星试验任务越来越需要不间断通信,使我们对地球同步数据中继业务更为关注。与额外再建造空军卫星控制网远方地面站相比,这可能是一种更经济的办法,而且可避免某一试验任务独占很多控制网资源。一种能近期试验天基数据中继系统的低费用解决办法是利用现有的两颗国防通信卫星Ⅲ号卫星,两个现有的超高频(SHF)地面终端站,以及被试卫星上的一个天线能自主指向的标准化小型终端。本文就来介绍这一系统。     

自动化远方跟踪站综述

使人力密集的远方跟踪站(RTS)自动化,提高各站能力,使三个独立的空军卫星网之间实现工操作是自动化远方跟踪(ARTS)计划的目标(见图1)。     

美空军与工业部门协力对地面控制系统进行改造

美空军正与工业和政府部门合作制定一项利用商业软件实现其卫星地面控制系统现代化的计划。 空军卫星控制网(AFSCN)已有约23年的历史,它通过分布于全球8个地面站的15架天线控制100多个军用航天器。位于克罗拉多斯普林斯的空军航天司令部供给部负责人Brian Amold说,国防部准备设计一种新型的控制系统,以便充分利用最先进的技术。     

一种廉价的天基数据中继方法

美国国防部低轨卫星试验任务越来越需要不同断通信，使我们对地球同步数据中继业务更为关注。与额外再建造空军卫星控制网主地面站相比，这可能是一种更经济的办法，而且可避免某一试验任务独占很多控制网资源。     

美国空军卫星控制网和国防部其它地面支持系统

在设计卫星系统时,一个基本的但经常被忽视的领域是地面支持系统。地面支持系统的及早规划,可以和其它计划共用卫星支持能力,资源共享,从而节省计划开支。要达到这一目标,首先要了解其它地面支持系统的结构和能力。本文是关于地面支持系统的系列文章中的第一篇综述性文章,主要介绍美国军方地面支持系统,重点则是空军卫星控制网(AFSCN)。 空军卫星控制网是一个全球性的遥控、跟踪和通信系统,它为国防部的航天任务提供地面支持。本文介绍了该控制网的历史,描述了目前的情况,并说明了其支持不同卫星计划的途经。本文还介绍了该网的将来和正在考虑的几种系统结构。另外还谈到了海军和陆军的地面支持系统。     

TSI可搬运式遥测、跟踪、遥控站

固定地面站网不足以使欧空局(ESA)的欧洲空间操作中心(ESDC)控制所有发射阶段的卫星,特别是极轨道卫星。为了弥补这一缺陷,ESOC提出了具体技术指标,以便欧洲工业界制造一种可搬运式地面站。这种地面站目前已部署在马德里附近ESA的维拉弗郎卡卫星跟踪站。本文叙述了这种TS1可搬运式测控站的技术特性和应用。     

一种灵活的用于实时试飞控制设施的话音通信系统

由于实时试飞任务的复杂性,参试者数量日益增多,以及试验任务的严格要求,迫切需要为各任务保障部门提供一种可靠的、通用的话音通信网。这种话音通信系统直接影响到每次试飞的效率和参试人员的安全。该系统应满足每个参试人员的独特通信功能和操作要求。本文介绍佛罗里达州爱格林空军基地空军研制试飞中心(AFDTC)的中心控制设施(CCF)话音通信系统的功能、操作和人机工程等方面的问题。该通信系统是根据爱德华空军基地数字交换台技术要求合同采购的。     

国防预算削减影响到美空军的飞行试验活动

美国国防预算的大幅度削减迫使美空军不得不大量减少其在爱德华兹飞行试验中心的飞行试验活动。同样,NASA的德莱顿飞行研究中心也必将通过增加民用航空项目的飞行试验研究来补充其经费的不足。 近年来,由于美国国防预算的削减,致使一些飞机计划或被取消或被减少预算费用,这一切自然也影响到美空军爱德华兹空军基地飞行试验中心的飞行试验计划。 美国空军新机(如B-2、C-17)和现役机种改型(如F-15、F-16)计划预算经费的削减,使空军不得不减少对它们的飞行试验活动,以至于到1996财年时,由于上述计划飞行试验活动的大幅度减少,中心的业务将处于萧条时期。     

地面光电设备利用反射阳光对卫星进行白天监视

麻省理工学院林肯实验室的望远镜由计算机控制,其口径为787mm,f/5。它与现有硅光导摄象管电视摄象机及其视频处理系统配套,在白天很容易靠反射太阳光捕获和跟踪低高度卫星,极限星等可达8~m3。1981年10月22日,在白天跟踪了18颗不同卫星,总轨迹数为20条,并把其中的13条轨迹的精确定位数据送到北美防空司令部(NORAD)的空间防御中心。这就验证了空军新的地面光电深空监视(GEODSS)系统在白天执行任务的方案。白天空间监视的试验表明,大气中充满了各种小物体,如果事先不知道卫星的轨道,则必须从中鉴别出卫星。为了成功地分辨出卫星,制造了一台视差装置。     

美空军正式接管海军空间监视网

近日美空军正式接管海军空间监视网,从而美国最老式的空间捕获探测器成为美国空军控制空间的最新利剑。2004年10月,美海军向美空军航天司令部第21空间联队移交了前海军空间监视系统——“屏障(Fence)”的操控权,不过空军请求海军在2004财年继续操控该系统。     

跟踪与数据中继卫星系统第二套地面终端站

在九十年代及后续的时间里,跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)第二套地面终端站(STGT)将为NASA天基网(SN)的用户提供高可用性指令和控制能力及更高级的服务。TDRSS这一天基网(SN)将是国际空间站和其它用户航天器及其地面支持部分的主要通信关口。STGT含有一套带备份的分布式计算机系统,对带备份的射频(RF)到基带的设备链进行组配与控制,以完成用户数据的透明传输、用户星的跟踪测轨和中继卫星(TDRS)的控制和监视。STGT与位于哥达德航天中心(GSFC)的NASA测控网控制中心(NCC)有接口,通过该接口对STGT进行自动调度和控制。STGT还备有一个TDRSS本地操控中心(TOCC2)和一套与国内通信卫星(DOMSAT)的接口设备。TOCC2用于本地监视和备份控制,接口设备用于数据分发。本文专门介绍STGT,并重点描述为用户航天器进行中继业务的各部分的配置及其监控情况。     

欧空局通信卫星监视设施的现状

欧空局通信卫星监视设施(CSMF)可为参与和负责卫星研制和生产的工程师们提供跟踪卫星在轨运行情况的手段。该设施可为这些工程师们提供与制造卫星过程一样的卫星接口。这种用户接口是用“欧洲试验操作语言”(ETOL)提供的。在卫星的射前、射后操作中,这种语言允许重复使用卫星控制系统的软件。     

行业消息

美国空军试验快速卫星部署能力美空军和国防预研局计划在年中实施一项试飞,验证能否用小型空间运载火箭快速地将轻型卫星载荷送入轨道。     

美空军制定小卫星利用计划

美空军近期宣布,美空军正在制定计划,以加强对小卫星的利用,支持下一代大型在轨系统的全球作战和成熟技术演示。空军称,小卫星未来将有4个应用领域。第一个应用领域是战术应用。以经济可承受的成本研制小卫星并将其快速送入轨道,在冲突发生时增强该地区的通信和信息采集能力,从     

《载人航天指控中心》专题目录

Eli。[2]。[3]’[4]’[5][6][7][8][9]’[10]’[11]’[123。[13]。[14]’[15][16]’[17]。[18]。[19]。徐绍荣,“美帝的航天指控中·j”,内部专题资料。1977.李纲、李建华译,“航天指控中心的发展”,《飞行器测控技术》,1988.4.P57--78,张怡译,“空间运输系统对空军卫星控剜网的影响”,《飞行器测控技术》,1988.4。P79--88张帆译,“航天飞机的通信和测控系统”,《飞行器i赠控技术》,1988.4。Pl一8.张殷龙,“俄罗斯载人航天飞行控制中心”,《靶场试验与管理》,1994.1.P77—82.梁桂兰、杨义清译,“前苏联的航天指挥和控制”,《靶场试验与管…     

爱德华数字交换系统的同步

位于加利福尼亚州爱德华的空军飞行试验中心(AFFTC)配备了爱德华数字交换台(EDS)。该系统是能够交换话音、加密话音和时空位置信息(TSPI)数据的DS-1交换系统。爱德华数字交换台中的加密话音和时空位置信息要可靠地传送到别的通信系统中去要求这两个系统必须以同一基准频率工作。为了利用爱德华数字交换系统与别的靶场通过租用商业线路通信就要求他们与一个标准频率源同步。目前,空军飞行试验中心所用的同步方法不适用于爱德华数字交换台。准备组建一个分级同步网络,可为联到爱德华数字交换台的所有系统提供一个公共基准频率。为空军飞行试验中心绝大多数设备提供同步信源的主时统站(MTS)现已老化,亟待改造。主时统站的改造和同步信号分配网的重建将同时完成。为了使爱德华数字交换台与其它系统可靠地联接,需要建立与美国海军天文台(USNO)和国家标准局(NBS)的时间同步。人们正在把全球定位系统当作可与USNO和NBS同步的主校频信源。     

美国正在实施的几项新型运载火箭发动机计划

美国NASA和空军的几家研究试验机构正在着手对几种火箭发动机进行关键性的试验.这些试验将加快NASA的X-33和X-34有翼试验火箭及波音公司的“德尔它”4渐进一次性运载火箭(EELV)将要使用的三种先进低成本推进系统的研制.这也是2O多年中美国首次研制新的大型火箭推进系统.7O年代末,美国研制了航天飞机主发动机(SSME),此后再没有实施过大型火箭发动机研制计划.新发动机研制试验计划将使NASA马歇尔航天飞行中心、斯坦尼斯航天中心和空军研究实验室推进部的推进技术研究试验再度活跃.     

低成本卫星地面控制设施的设计

该设计方法的核心是:卫星操作中的公共部分,即遥控、跟踪、子系统分析(包括遥测处理)、系统规划和调度、轨道确定和保持、数据传送和控制。特殊卫星任务的应用和操作另行考虑,以保证本设计方法可应用于许多种卫星系统。关于特殊卫星任务的讨论将限制在了解支持航天任务的地面控制设施总规模和业务范围。分离出“通用”卫星操作功能,可研究出一种低成本通用设计方法,该方法允许对系统作阶段性改进,而对在轨设施和测控性能影响极小。该方法的目标是提高卫星系统的可扩展性、可维护性和可操作性。