АЗУСА

AZUSA — это наземная радиолокационная система слежения, установленная на мысе Канаверал , штат Флорида, и в Космическом центре НАСА имени Кеннеди . на юге Калифорнии AZUSA была названа в честь города Азуса , штат Калифорния , где система была разработана в начале 1950-х годов.

Антенная ферма Азуса (1954 г.) с Восточного испытательного полигона ВВС США, Флорида.

Радарная интерферометрия

Радиоинтерферометрия дает очень точные углы слежения, когда цель излучает радиосигнал. Такая угловая точность интерферометрии привела к разработке системы слежения Azusa в рамках проекта армейского авиационного корпуса NUL-774, предшественника программы межконтинентальных баллистических ракет Atlas , в полевом подразделении Vultee компании Consolidated Vultee Aircraft Corporation (Convair) в Дауни, Калифорния. . Два основных патента (2 972 047 и 3 025 520) в области слежения за интерферометром принадлежат Джеймсу У. Круксу-младшему, Роберту К. Уиверу и Роберту В. Вернеру, всем членам команды разработчиков Azusa. К весне 1948 года команда Азуса построила интерферометр, работающий на частоте 148,58 МГц.

В странном историческом круге Лаборатория военно-морских исследований США (NRL) работала над подводными звуковыми интерферометрами в то время, когда Convair разрабатывала Azusa. Поскольку обе группы находились в тесном контакте, произошел значительный обмен идеями*. Круг завершился в начале 1950-х годов, когда ВМФ взял на себя работу по интерферометру Азуза для своего проекта «Викинг» в Уайт-Сэндс, штат Нью-Мексико . Военно-морской флот хотел изучить возможность преобразования «Викинга» или какой-либо его модификации в управляемую ракету, и для этого требовалась точная система наведения. В одном из первых отчетов об этой программе Дж. Карл Седдон из NRL объяснил, как «Викинг» будет определять свое положение: «Ракета определит свое положение относительно гиперболической траектории наведения путем сравнения фаз сигналов модуляции, полученных из сигналов, полученных от двух пар станций. ." В этой схеме ракета будет наводиться с помощью бортовой электроники и навигационных сигналов, получаемых с земли. Кажется, это далеко от Minitrack и спутниковое отслеживание, но сравнение фаз, суть Minitrack, присутствовало.

В течение года, В отчетах NRL по программе «Викинг» были представлены диаграммы наземных интерферометров слежения, которые освободили «Викинг» от бремени оборудования для обработки сигналов, вычисляя положение ракеты с земли. В конструкции интерферометра были очевидны два предшественника Minitrack. Во-первых, на самом «Викинге» нужно было иметь только крошечный радиомаяк , что было важной особенностью Vanguard «Minitrack», в котором префикс «Mini» относился к спутниковому передатчику минимального веса. Вторым предшественником была конструкция «Lff». антенн интерферометра, которые сохранялись в некоторых ранних конструкциях Minitrack, хотя в окончательной развернутой версии полосы буквы «L» были расширены, образуя крест.

Атлантический ракетный полигон ВВС США, мыс Канаверал, Флорида

Для некоторых научных спутников «достижения орбиты» достаточно, но транспортные средства, перевозящие людей или полезные грузы, которые должны быть размещены в точных позициях, такие как геосинхронные спутники, требуют усовершенствованных систем измерения положения траектории и скорости.

В начале 1960-х годов основой для получения этих данных в Канаверале был Azusa Mark I компании Convair , непрерывный интерферометр с поперечной базовой линией, работающий в диапазоне C, требующий наличия в ракете транспондера. Выходные данные были оцифрованы для использования в компьютере IBM 709, а измеренные параметры включают диапазон, когерентный или точный диапазон и два направленных косинуса.

Azusa II, предназначенный для замены Azusa I, был установлен в 1961 году. Он почти идентичен Mark I, за исключением того, что его схема была усовершенствована и была добавлена ​​скорость косинуса, что обеспечивает лучшую информацию о косинусе направления. Обе Азусы имеют одинаковые ограничения: они не отслеживают кроссполяризованные сигналы ; нулевое значение антенны ракеты глубже 10 дБ приводит к зашумлению данных, неоднозначности и, в тяжелых случаях, к потере данных.

Использование в программе Apollo

Радар слежения AZUSA использовался для контроля начальных этапов запуска Saturn S-II с помощью телеметрии с частотой транспондера 5060 МГц (приемник) и 5000 МГц (передатчик) с мощностью 2,5 Вт.

Роберт Уивер

Роберт Кристиан Уивер-старший, соавтор радара AZUSA, был уроженцем Фресно , окончил Калифорнийский университет в Беркли в 1938 году со степенью бакалавра в области электротехники. Он присоединился к армейскому воздушному корпусу в 1940 году, дослужившись до майора во время Второй мировой войны. Он отвечал за радио- и радиолокационное оборудование в Китайско-Бирманско-Индийском театре военных действий . После Второй мировой войны Уивер начал свою гражданскую карьеру в компании Consolidated Vultee Aircraft в 1946 году. «После войны у него был выбор инженерных должностей: одна в Лос-Анджелесе, другая в Сан-Диего в Consolidated», - сказал его сын. В рамках Convair задания Уивера привели его на мыс Канаверал и несколько других испытательных полигонов. Его специальностью стало проектирование радиолокационных систем, систем наведения и слежения для управляемых ракет и космических аппаратов. сделал карьеру в аэрокосмической отрасли, которая повлияла на будущее управляемых ракет и других космических аппаратов. В начале 1950-х годов Уивер и его коллега изобрели систему непрерывного слежения AZUSA, внедренную в Ракетном испытательном центре ВВС на мысе Канаверал. Эта система была разработана для измерения траектории ракет и сыграла важную роль в новаторских испытаниях военных ракет и Пилотируемая космическая программа проекта «Меркурий». Технологии, разработанные Уивером и его коллегой Джимом Круксом, процветали во время холодной войны. ВМФ Он применялся к проекту ВВС «Полярис», а также к ракетам «Тор», «Атлас» и «Титан» . Он также использовался НАСА в программе Сатурн IV (Аполлон). Одним из преимуществ системы Азуза перед ее предшественниками было то, что она требовала меньшего количества радиолокационных станций и обслуживающего персонала. Повышенное внимание к баллистическим ракетам и усилия по повышению их точности стимулировали разработку системы Azusa и Mistram , конкурирующей технологии, разработанной GE в начале 1960-х годов.

Выбрав работу в Сан-Диего, Уивер поселился в Ла-Хойе. Он был знаком с этим районом после посещения в 1933 году Ла-Хойи-Шорс, где, по словам его сына, он разбил лагерь с друзьями на коровьих полях. Компьютеры, электронные гаджеты и фотография занимали большую часть его свободного времени. Ему также нравились спортивные автомобили, а также «зеленые вспышки закатов Ла-Хойи и захватывающая дух красота долины Йосемити», - сказал его сын. Уивер, чья инженерная карьера в подразделении Convair компании General Dynamics длилась 35 лет, умер в возрасте 87 лет в сентябре 2003 года в пенсионном поселке Уайт-Сэндс в Ла-Хойе. По словам его сына Роберта Уивера-младшего, он умер естественной смертью.

Дальнейшее чтение

• Корлисс, В.Р. « Эволюция сети спутникового слежения и сбора данных STADAN на базе объектов до МГГ и Minitrack» . Центр космических полетов имени Годдарда НАСА. Номер отчета: GHN-3, NASA-TM-X-55658, X-202-67-26, 1967 г.
• Общая динамика/космонавтика; АЗУСА. Точная, оперативная, автоматическая система слежения. Сан-Диего, Калифорния, отчет NTIS № AD0832153, март 1959 г.
• IBM, Справочник по системе Astrionics , переработанное издание, NASA MSFC № IV-4-401-1, NTIS Doc. N70-70002, 1 ноября 1968 г., 418 стр. (International Business Machines Corporation, работающая по контракту НАСА NAS8-14000).
• Роберт В. Вернер, Роберт К. Уивер и Джеймс В. Крукс-младший. Передатчик-приемник. Номер патента: 2972047, Дата подачи: 21 ноября 1955 г., Дата выдачи: февраль 1961 г.
• Роберт В. Вернер, Роберт К. Уивер и Джеймс В. Крукс-младший. Устройство определения позиционирования. Номер патента: 3025520. Дата подачи: 21 ноября 1955 г. Дата выдачи: март 1962 г.