全球定位系统用于空间超高动态飞行器的跟踪

全球定位系统(GPS)将提供非常有吸引力的跟踪空间动能武器的方法,以进行战略防御创新计划的系统试验和鉴定。然而,小体积高动态的武器使GPS的使用复杂化了。本文针对这些问题进行论述并提出解决办法。     

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

GPS接收机可以用来跟踪和确定单兵、轰炸机和洲际导弹等一切物体的位置。当体积和成本问题而不宜使用弹载接收机的场合,常利用转发GPS跟踪方案。三叉戟Ⅱ型潜射导弹提出的靶场安全跟踪问题正是这种情况。美国海军签订了一项合同,研制一套验证转发GPS跟踪方案的系统,以此来评价GPS用于靶场安全的技术风险,并检验其跟踪精度。利用预定的三叉戟Ⅰ型(C-4)试验发射,对整个系统进行了现场试验。本文叙述了转发GPS跟踪系统方案,所做的现场试验及其结果。     

GPS接收机中的数字信号处理技术

GPS接收机信号处理可分为三部分:射频信号处理,同相(I)和正交(Q)信号的估计及其随后处理。本篇回顾了模拟射频信号处理,描述和评价了产生I/Q信号的三种数字信号处理技术(基带、幅度采样中频和相位采样中频),并介绍了能完成其随后处理功能的典型数字信号处理算法。     

GPS信号的检前记录技术

使用和研制能接收GPS这种频谱扩展信号设备的部门,都希望将这种信号进行检波前记录(GPS用户设备的研制经历很长时间,在这个过程中,信号仿真器仅起部分作用)。借助于重放设备,同种或改型接收机又可使用这些GPS信号,这时可改变捕获、处理、检波和跟踪环路,使接收机参数最佳化。实际上,扩频信号检前记录系统很难研制成功。因为该系统不仅要求适当的相位线性度,以保持欲提取的信息量,而且有时还必须保持记录信号的严格信噪比特征。由于频谱扩展信号的信噪比为负,难于用现有的一般测试设备对检波前记录系统的输出质量作出有效的评定。鉴于此,本文指出有可能使用许多试验靶场现有的磁带记录仪,配合相应的辅助设备而工作。这种辅助设备类似于为美国海军“三叉戟”计划设计的设备(记录经飞行中导弹转发的C/A码信号)。文中较详细地叙述了基本技术,以使潜在用户了解必要的设备组成,并根据其使用情况评价本文作者所使用的方法。     

测定弹体相对于固定或运动目标脱靶距离的装置

测定弹体相对于固定或运动目标脱靶距离的装置,包括若干个压力传感器(至少能在四个点上感测由弹体产生的压力波),以及由压力波产生相应电信号的器件。该装置还可包括计算到波源点(按压力波的特征也叫冲击产生点)距离的计算机电路。这个距离在以前已熟悉的测量装置中叫“脱靶距离”,但根据这项发明,脱靶距离定义为弹和靶之问的最短距离。本发明一个目的就是确定这个距离,以及弹体在该脱靶时刻的确切位置。在本发明的装置中,用布置在多面体顶角上的至少四个压力传感器来计算弹道的方向。测量压力波经过传感系统中压力传感器的时间差,由这些时间差以及测得的到冲击产生点的距离,就能给出该点在压力传感系统座标系的确切位置。该装置还有第二个压力传感系统,该系统可测出第一个压力传感系统相对于水平面的高度,或者感测后一瞬间压力波的经过。由这些数据计算机电路可以给出弹道的方向,加上冲击发生点就能给出所需的弹道。对于射击固定目标,计算机电路给出弹道上的第二个点,加上冲击发生点就能得到弹道本身。     

肯尼迪航天中心用于推进剂系统监视的知识库专家系统

液氧加注专家系统是建立实时专家系统的第一次尝试。它能在液体系统分析和故障寻找方面模仿 NASA 系统工程师的思维过程。软件的概述介绍了所使用的技术以及在其它过程控制系统中的可能应用。液氧专家系统现在正处于深入研究阶段,计划在一九八五年底全部完成。     

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。     

空军卫星控制网的九十年代计划

一、引言空军卫星控制网是二十多年前建立的,此后发展成为国家的重要卫星测控网。该网目前包括七个全球远方跟踪站和一个中心控制设施——位于加利福尼亚州桑尼威尔的卫星试验中心(图1)。正在执行的一系列改造计划将明显增大空军卫星控制网的能力。其中有两项对九十年代的空军卫星控制网操作有很大影响,即数据系统现代化(卫星试验中心集中式实时数据处理)和综合航天操作中心的建设。     

美国无线公司导弹试验队为航天飞机提供的测控服务

一、背景航天飞机的作业带来了许多复杂问题。不仅对于NASA局的飞行器设计工程师带来了新问题,而且RCA公司导弹试验工程承包部(该部为RCA公司常驻东靶场的机构,从1953年以来就承包东靶场导弹和航天试验测控系统的规划、设计和各站测控设备以及数据处现设备的操作维护——译者注)的规划人员和工程师也要负责改进东靶场的跟踪系统、计算机系统、遥控系统和显示系统,以便适应航天飞机作业的一些新情况。     

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