IRIG时间码及其在时间统一系统中的应用

本文简要介绍美国靶场司令委员会(Range Commanders Council)所属的靶场间测量组(Inter-Range Instrumentation Group)制订的IRIG标准时间码,讨论了这种时间码在我国时间统一系统中的应用。一、IRIG时间码美国靶场定时系统(timing systern)时间码的标准化工作是由IRIG所属的通信组负     

引言

1.1 实用遥测手册本实用遥测手册是一本实用指南,其目的在于为改进遥测系统的总体性能和兼容性提供信息。该书是在靶场司令委员会(RCC)遥测小组(TG)的指导下为了弥补遥测理论和应用之间脱节现象而编写的。全书的使用对象是遥测系统的规划人员、设计人员和操作人员。本手册与RCC的第106号文件遥测标准以及118号遥测系统和分系统测试方法等相配套。     

“阿尔法”连 的撒手锏

2008年5月28日,美国陆军防空司令部司令罗伯特·伍德准将,在位于德克萨斯州博利斯堡埃尔帕索的陆军防空司令部总部,亲自主持了组建一支新的导弹防御连队的典礼,正式成立隶属美国陆军第32防空与导弹防御司令部第11防空炮兵旅第4防空炮兵团的阿尔法导弹防御连(代号A-4连)(见图1)。这是美国陆军为即将装备的新型弹道导弹防御系统——末段高空区域防御(THAAD)系统而组建的第一个连队,标志美国已经着手准备在2009年开始部署末段高空区域防御系统。加上美国现在已经部署的地基中段防御系统、宙斯盾弹道导弹防御系统和爱国者先进能力-3(PAC-3)系统,届时美国将拥有由四种防御系统组成的一体化全球弹道导弹防御系统,进一步扩大美国的防御能力和规模。     

白沙导弹靶场的遥测数据处理

现代大型导弹试验靶场要求对遥测数据进行复杂的处理和显示,用于实时判决。为满足这种现代化要求,必须比过去进行更高级的数据处理。这些要求是根据更高的数据速率、更复杂的格式和日益增加的实时决策(安全方面)的要求提出来的。白沙导弹靶场(WSMR)最初的实时遥测数据处理系统是IBM公司1969年提供的。该系统已经作了几次扩充,增加了高速遥测前端和预处理器。但是,这并不能跟上白沙靶场对数据处理和显示的要求。目前白沙靶场和仙童韦斯顿系统公司(FWSI)签订了研制新的遥测数据处理系统的合同。该新系统将满足白沙靶场目前、今后十年及更远的预期要求。本文定义了白沙靶场数据处理任务,说明了这些任务过去是如何处理的,现在是如何处理的。接着,说明了新系统如何满足白沙靶场目前和将来的计划要求,叙述了为支持这些任务将如何提供所有的遥测数据处理、储存和显示能力的。介绍了这种“总包括”系统的硬件和软件。     

八十年代空军西靶场数据处理的现代化

本文概述了西靶场(西航天和导弹中心)自动数据处理系统(ADPS)八十年代的现代化计划。该计划不仅包括了西靶场用于执行传统的数据处理任务的系统,而且涉及到有关管理信息、大楼入口和环境控制问题。本文不介绍具体的技术指标、投资金额及计划安排等内容。政府部门格外关心的可能是1981年10月制定的《西靶场自动数据处理的现代化计划》。如果其它部门也对此感兴趣,可以索取该文件及有关资料。     

一种新型综合性靶场安全系统及其检验测试结果

本文首先简要介绍战略导弹发射场和航天发射场靶场安全系统的作用、特点、主要技术要求,接着介绍按美国空军航天司令部要求,由空军研究所开发的基于GPS弹道测量技术,外测、遥测、遥控综合为一体的机动型靶场安全系统——BMRST的构成及其经多种检验测试的结果。     

美国战略导弹的研制性飞行试验转到西靶场进行

在美国第一代、第二代战略导弹和航天运载火箭的研制中起了很大作用的东靶场,七十年代在任务上发生了很大的变化。1970年4月,空军武器系统部对东、西靶场进行改组,成立了统一的航天和导弹试验中心(SAMTEC),本部设在西靶场范登堡空军基地。从此东靶场成了航天和导弹试验中心的东分场,而且从1972年财政年度起从研制试验鉴定靶场转为应用性靶场。随着高精度弹道测量系统 Mistram X 波段干涉仪在1971年被撤除,从1972年财政年度起,正在试验中的第二代战略导弹的第三个型号即民兵Ⅲ的研制性试验改在西靶场进行。     

发射区经纬仪系统

白沙导弹靶场(WSMR)研制了一种“发射区经纬仪(LAT)”光学跟踪系统,该系统可为陆军正在研制的新一代超高速导弹提供更好的时间-空间-位置信息(TSPI)。LAT系统有一个高性能的光学跟踪座,上面安装一个8-12um的前视红外(FLIR)传感器,一个新设计的全帧针定位的35毫米摄影机和一个焦长50英寸的自动聚焦的镜头。RLIR配上白沙靶场自行研制的基于统计的自动视频跟踪器,这样构成一个功能很强的近距离导弹自动跟踪系统。这种LAT设计得可替代短程反坦克导弹试验计划的大量固定式摄影机。新开发的跟踪技术可以使角度跟踪的速度和加速度超过1弧度。开发了一种专门技术可在导弹发射时推动机座使之与目标运动相匹配,一种自适应伺服控制技术允许采用Ⅲ型伺服,补偿沿导弹飞行路径布置LAT跟踪座而产生的高加速度。在导弹通过垂直于机座的点时,使用一种自动化模式选择措施,使跟踪座迅速减速,以使目标始终保持在相机的视场中。本文介绍了由8台LAT组成的光学跟踪网的设计方案,利用FLIR传感器的自动视频跟踪技术和伺服控制算法的结构。这些算法使LAT系统达到了白沙导弹靶场以前从未达到的水平。     

利用导航星全球定位系统鉴定下一代远程导弹

导航星(NAVSTAR)全球定位系统是一项三军联合计划,目前正在作方案验证。该计划由空军掌管,并有海军、陆军、海军陆战队和国防测绘局参加。当该系统全面投入工作后,它将为各种用户提供高精度定位和测速能力。美乐华(Mag-navox)公司先进产品部根据数个有偿合同,参与了几种用户设备的研制工作,并参与了其它部门应用全球定位系统的研究工作。本文介绍了为航天和导弹试验中心(SAMTEC)范登堡空军基地(西靶场)进行研究的结果,该项研究是要确定导航星全球定位系统用作下一代弹道导弹的外测和制导鉴定系统的可能性和能力。本文研究了利用全球导航系统跟踪导弹的三种主要方法,基于对导弹飞行方案、环境因素、系统要求和约束条件以及布局分析等方面的研究,提出了一些有关导弹外测的建议。     

SATRACK/GPS三叉戟导弹跟踪系统的性能

SATRACK是一种专用系统,它是专门为美国海军战略系统计划局(SSPO)研制的,用作三叉戟精度提高计划的靶场测量设备。 SATRACK已经建成,它能为三叉戟Ⅰ型导弹飞行试验服务,给出精密的事后弹道。在被试导弹上接收全球定位系统(GPS)的信号,将其频率变换到遥测下行频率,在数据收集站进行宽波段记录,供事后重放和处理之用。从1978年中开始,最后几发三叉戟Ⅰ型研制弹从卡纳维拉尔角发射,对该系统进行了试验。从1979年起,又利用几发汘艇发射的导弹进行了试验。本文先介绍提出本系统的背景以及系统本身的情况,接着介绍本系统试测头七发导弹弹道的性能。     

东靶场安全显示系统的改造

东航天导弹中心(ESMC)正准备用彩色图形系统取代原靶场安全系统中的单色CRT系统。靶场安全的任务是使导弹飞行对生命、健康和财产的危害减至最小。在完成这一任务中,靶场安全显示系统起着十分重要的作用,因为作出继续飞行还是停止飞行的判决主要依赖于该系统显示的信息。发射工作日趋复杂,靶场安全军官必须实时查看的信息量和复杂性也大为增加。因此,准备用新的显示系统取代现用的单色CRT显示系统。该新系统包括多台功能更强的主计算机,若干高分辨率和中等分辨率的彩色图形显示器。新系统有下列改进:用彩色、线条形、闪光改进显示;软件更易维护;扩大用户对显示的控制;承担目前由中心计算机系统完成的许多功能。     

太平洋导弹靶场飞行安全判决方法

本文介绍了太平洋导弹靶场弹道式导弹试验中显示导弹飞行安全判据及作出炸毁判决的方法。该靶场研究了一套产生这种显示、自动作出炸毁判决的独特算法。采用这种技术后,大大改善了靶场安全和操作的灵活性。     

GPS在弹道导弹跟踪中的应用

在弹道导弹的试验和鉴定过程中,需要精确测定时空信息(TSPI)。出于靶场安全考虑,试验时要对弹道导弹进行跟踪,炸毁失灵的导弹;为鉴定导弹的制导系统,要精确地确定导弹的弹道。过去,用测量雷达跟踪的TSPI精度不够,对弹道的确定更是如此。如果导弹从远海发射,或是同时要跟踪多个目标,那么,雷达用于靶场安全也会力不从心。对于外测跟踪或精密弹道确定,GPS转发跟踪系统可以记录全程飞行情况,供事后分析,而且还可以根据需要多次重放,以使跟踪滤波器最佳化。     

靶场标准化及自动化计划第二阶段

一、靶场背景 美国主要的航天发射场,包括东靶场(位于弗罗里达州卡纳维拉尔角)和西靶场(位于加利福尼亚州范登堡空军基地)起源于50年代,在随后的几十年内进行了逐步扩展和改进。直到前不久移交给空军空间司令部时,这些靶场才更多地用作研究和开发单位,而不只是操作运行单位。逐步改造使它们具备了支持发射新型航天器、弹道导弹以及逐步发展起来的     

航天飞机运载器的靶场安全指令接收/解码器

靶场安全用的停飞分系统是所有航天器发射运载器的一个组成部分。该分系统中的指令接收和解码器接收上行射频信号,启动停飞动作。对于无人航天器运载器,靶场安全上行指令信号由一组选定的IRIG单音组成(按特定的顺序,对射频载波进行调频)。航天飞机的发射,则采用了一种更为复杂的主字母(High-Alphabet)调制技术,这种技术能更好地防止干扰信号所引起的误炸。航天飞机系统使用了一种复合指令调制格式,即由几种不同的单音组成,对标准的UHF载皮进行调频。指令字中的字母由两个同时发送的单音组成,这两个单音选自7个可供使用的单音频率。这7个单音一次使用两个,可形成一个21个字母的字母表,用这些字母构成指令字。每次任务可选择发射字母序列。对于任何一次任务,大约有10~(12)种可供选用的代码组合。对于航天飞机发射,空间运输系统的固体助推器和外储箱要加靶场安全指令接收—解码器。接收机部分设计成单超外差式,在制造过程中固定调谐在一个合适的射频中心频率上。解码器部分采用一个微处理器进行解码。解码器在飞行前编好程,使之仅能识别这次任务的代码。此外,借助微处理器利用快速付利叶变换(FFT)完成单音解调。由固态输出开关给停飞炸毁机构输出解码器输出电压     

美国研究用中继卫星支持靶场安全

靶场安全是发射场提供的维持发射系统(飞行器和地面设备)完整、避免威胁人身安全的业务,是所有靶场(发射场)都要进行的一项工作。当前美国各靶场采用的指令炸毁和遥测方法要求地基天线系统与飞行器之间维持一条特高频(UHF)射频链路。由于某些发射场中靶场安全系统的作用范围已扩展到入轨段,因此要在很大的范围内布设多套下靶场停飞系统(FTS)。 尽管美国各靶场现有的安全系统具有出色的安全记录,但其大量支持设施的操作和维护费用极高,因此限制了发射周转时间、发射场的灵活性以及覆盖区域。为克服这些缺陷,NASA哥达德航天中心(GS-FC)正在研究将NASA天基网(SN)/跟踪与数据中继卫星(TDRSS)用做天基平台支持一次性运载器(ELV)和重复使用运载器(RLV)的靶场安全通信,提供一种灵活的、高效费比解决方案。该计划的重点是     

白沙导弹靶场的相差跟踪测量系统

这种相差测量系统(PDM)是一种射频干涉仪目标跟踪系统,它利用目标所辐射的遥测功率谱进行跟踪。为了增强靶场测量系统现有位置测量的能力,白沙导弹靶场正在自行研制一种PDM系统,作为高机动电子测角系统。该系统由二个远距离数据获取站(RDAS)和一个余弦数据变换设备(CCF)组成。每一个远距离数据获取站由二个正交基线配置的天线阵组成。对远距离数据获取站的硬设备利用了高速射频时分转换开关,以减少远站产生方向余弦所需的硬设备量。方向余弦变换设备收集每个远距离数据获取站的二个方向余弦,然后把方向余弦转换成位置数据,接着传输到靶场控制中心。本文将给出该系统的基本原理,叙述所提出的天线射频切换技术,以及两天线对组成的基线的计算机仿真分析。     

《飞行器测控技术》1988年总目录

测控总体 美国国防部有关GPS在试验和训练靶场的应用计划(一)P .1一4 GPS在弹道导弹跟踪中的应用(一)P .5一8 未来的小型机动式GFS靶场测量设备(一)P .9一10 全球定位系统用于空间超高动态飞行器的跟踪(一)P .11一13 GPS用于试验和训练靶场的误差估算、精度及其有关系问题(一)P .14一66 SATRACK一I和SATRACK一l导弹跟踪系统的工作经验与设计指标(一)P .6了一73 GPS用于MX导弹飞行试验的实时跟踪(一)P .74一80 三叉戟I型导弹利用转发GPS信号进行实时跟踪的现场试验结果(一)P .81一86 跟踪和数据中继卫星系统的近期发展(三)…     

白沙导弹靶场的遥测检验系统

本文简述了白沙导弹靶场(WSMR)遥测检验系统(TVS)的演变与历史。此外,从系统方针、结构和操作几个方面,介绍了正在研制的自动化遥测检验系统。     

空空导弹也反导

2007年12月3日,美国导弹防御局在新墨西哥州白沙导弹靶场进行的一次试验中,利用从 F-16战斗机上发射出去的一枚配备有先进红外导引头的 AIM-9X超级响尾蛇空对空导弹,成功地拦截了一枚正在助推飞行中的猎户座(Orion)探空火箭。这次出人意料的成功试验,不仅标志美国有史以来第一次在试验中演示了利用导弹拦截助推飞行中导弹的技术可行性,同时也为美国验证了一种实施助推段防御的新途径,必将为美国长期追求的、发展和建立助推段防御系统的计划注入新的动力。