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     

前台阶流场的传热实验研究

本文尝试用瞬态实验方法, 在卢德威格风洞实验台上, 对小台阶高度 (H=4.0mm)的前台阶二维流场进行传热实验研究, 测定了当雷诺数为 11800至32200时的流场内热流通量和努谢尔特数的变化规律以及努谢尔特数随雷诺数变化的准则关系式。实验结果是令人满意的。      

利用甚长基线干涉测量技术跟踪同步卫星

本文分析比较了用无线电干涉测量跟踪地球同步卫星的四种方法。以类星体为参考的差分甚长基线干涉测量技术(△VLBI)需要用非常灵敏的接收机,利用双基线系统可使位置精度达到米级。以卫星为参考的△VLBI使用简单、便宜的接收机,所得精度稍低一些。非差分VLBI利用GPS进行不太精确的传播修正及时钟校准,双基线系统的定位精度仍可达5～10米。对于倾角较大的轨道,这四种干涉测量方法都能用单基线给出上述定位精度的六个卫星状态分量。     

利用雷达数据事后确定机动式再入目标的弹道

本文研究出一种利用雷达跟踪数据事后分析确定机动式再入目标的气动参数的技术。本技术使用了加权最小二乘序贯估计器,该估计器在各批处理数据中依次步进移动。观测值为来自分布在落点附近精密跟踪雷达的角度和距离数据。用六维估计器(三维位置和三维速度)来估计再入目标自由飞行段的状态。本文还导出了两种再入估计器:第一个是七维估计器,包括六维自由飞行参数加上一个弹道系数,用来估计弹道再入段的状态,第二个是九维机动再入目标估计器,一旦有机动发生就用这种估计器。研究出一种基于测量残差监视的算法,可以自适应地从六态估计器转换成七态估计器,再到九态估计器。进行了一系列数值仿真,检验了这种技术及其编程。利用蒙特卡罗仿真验证了估计器的协方差矩阵的精度。     

汽车外表面模型测量数据处理及曲面建模

介绍了车身外形曲面逆向工程的方法,对光学扫描测量得到的点云数据建立了滤波、平滑和去除冗余的自动处理方法,用NURBS自由曲面模型实现了车身曲面重建.这些方法提高了扫描点云数据的处理精度和曲面建模的效率.     

对接焊缝跟踪系统中单片机的应用

介绍了对接焊缝跟踪系统中应用单片机的优点,并结合系统框图对跟踪系统的工作方式进行了说明．     

航空公司对ADS-B In的应用持观望态度

正各航空公司在加装和应用ADS-B Out设备以满足民航管理当局指令要求的过程中,也开始对ADS-B In设备产生了浓厚的兴趣。但目前除了美国航空、捷蓝航空等少数航空公司决定选用ADS-B In设备外,众多航空公司对ADS-B In的应用仍持观望态度。目前,为了满足美国要求在2020年1月1日前、大多数欧洲国家要求在2020年6月7日前,管制空域内运行的飞机必须安装广播式自动相关监视"发送"设备