AZUSA
AZUSA odnosi się do naziemnego radarowego systemu śledzenia zainstalowanego w Cape Canaveral na Florydzie oraz w NASA Kennedy Space Center . Nazwa AZUSA pochodzi od miasta Azusa w Kalifornii w południowej Kalifornii, gdzie system został opracowany na początku lat pięćdziesiątych.
Interferometria radarowa
Interferometria radiowa daje bardzo dokładne kąty śledzenia, gdy cel emituje sygnał radiowy. Ta kątowa precyzja interferometrii doprowadziła do opracowania systemu śledzenia Azusa w ramach Army Air Corps NUL-774, prekursora programu Atlas ICBM , w Vultee Field Division of Consolidated Vultee Aircraft Corporation (Convair) w Downey w Kalifornii . Dwa podstawowe patenty (2 972 047 i 3 025 520) w dziedzinie śledzenia interferometru są wspólne dla Jamesa W. Crooksa Jr., Roberta C. Weavera i Roberta V. Wernera, wszystkich członków zespołu projektowego Azusa. Wiosną 1948 roku zespół Azusa zbudował interferometr pracujący z częstotliwością 148,58 MHz. [ potrzebne źródło ]
W dziwnym kręgu historii Laboratorium Badawcze Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych (NRL) pracowało nad podwodnymi interferometrami dźwiękowymi w czasie, gdy Convair opracowywał Azusę. Ponieważ obie grupy były w bliskim kontakcie, doszło do znacznej wymiany poglądów.* Koło zamknęło się na początku lat pięćdziesiątych, kiedy Marynarka Wojenna podjęła pracę nad interferometrem Azusa dla swojego Projektu Wikingów w White Sands w Nowym Meksyku . Marynarka wojenna chciała zbadać możliwość przekształcenia Vikinga lub jakiejś jego pochodnej w pocisk kierowany i potrzebowała dokładnego systemu naprowadzania. We wczesnym raporcie z tego programu J. Carl Seddon z NRL wyjaśnił, w jaki sposób Viking określi swoją pozycję: „Pocisk wykryje swoją pozycję względem hiperbolicznej ścieżki prowadzenia przez porównanie fazowe przebiegów modulacji pochodzących z sygnałów otrzymanych z dwóch par stacji ”. W tym schemacie pocisk kierowałby się sam za pomocą pokładowej elektroniki i sygnałów nawigacyjnych odbieranych z ziemi. Wydaje się to dalekie od Minitrack i śledzenia satelitarnego, ale porównanie faz, esencja Minitrack, było tam. [ potrzebne źródło ]
W ciągu roku [ kiedy? ] Raporty NRL z programu Viking przedstawiały diagramy naziemnych interferometrów śledzących, które odciążyły Vikinga od sprzętu do przetwarzania sygnału poprzez obliczenie pozycji pocisku z ziemi. W układzie interferometru widoczne były dwa prekursory Minitrack. Po pierwsze, tylko niewielka radiolatarnia musiała być przenoszona na samym Vikingu, co było ważną cechą Vanguard „Minitrack”, w której przedrostek „Mini” odnosił się do nadajnika satelitarnego o minimalnej wadze. Drugim prekursorem był układ „Lff” anten interferometru, które przetrwały w niektórych wczesnych projektach Minitrack, chociaż ostateczna wdrożona wersja wydłużyła paski litery „L”, tworząc krzyż. [ potrzebna strona ]
W przypadku niektórych satelitów naukowych wystarczy „osiągnięcie orbity”, ale pojazdy przewożące ludzi lub ładunki, które muszą być umieszczone w precyzyjnych pozycjach, takie jak satelity geosynchroniczne, wymagają ulepszonych systemów pomiaru pozycji trajektorii i prędkości. [ według kogo? ]
We wczesnych latach sześćdziesiątych podstawą pozyskiwania tych danych w Canaveral był Azusa Mark I firmy Convair , interferometr cw z krzyżową linią bazową, działający w paśmie C, wymagający transpondera w pocisku. Dane wyjściowe zostały zdigitalizowane do użytku w komputerze IBM 709, a zmierzone parametry obejmują zakres, spójny lub dokładny zakres oraz cosinusy dwukierunkowe. [ potrzebne źródło ]
Azusa II, który miał zastąpić Azusa I, został zainstalowany w 1961 roku. Jest prawie identyczny z Mark I, z wyjątkiem tego, że jego projekt obwodu został udoskonalony i dodano współczynnik cosinusoidalny, który zapewnia lepsze informacje o cosinusie kierunkowym. Oba Azusy mają identyczne ograniczenia: nie będą śledzić sygnałów o polaryzacji krzyżowej ; zerowanie anteny rakietowej głębsze niż 10 dB powoduje szum danych, niejasności, aw poważnych przypadkach utratę danych.
Użyj w programie Apollo
Radar śledzący AZUSA został wykorzystany do telemetrycznego monitorowania początkowych faz startu Saturna S-II z częstotliwością transpondera 5060 MHz (odbiornik) i 5000 MHz (nadajnik) przy mocy 2,5 W.
Roberta Weavera
Robert Christian Weaver Sr., współtwórca radaru AZUSA, pochodził z Fresno , ukończył Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley w 1938 roku, uzyskując tytuł licencjata z inżynierii elektrycznej. Wstąpił do Army Air Corps w 1940 roku, dochodząc do stopnia majora podczas II wojny światowej. Był odpowiedzialny za sprzęt radiowy i radarowy w Teatrze Chiny-Birma-Indie . Po drugiej wojnie światowej Weaver rozpoczął swoją cywilną karierę w ówczesnym Consolidated Vultee Aircraft w 1946 roku. „Po wojnie miał do wyboru pracę inżynierską: jedną w Los Angeles, drugą w San Diego w firmie Consolidated” — powiedział jego syn. Z Convairem zadania Weavera zaprowadziły go na Przylądek Canaveral i kilka innych miejsc testowych. Jego specjalnością stało się projektowanie radarów, systemów naprowadzania i śledzenia dla pocisków kierowanych i pojazdów kosmicznych. miał karierę w przemyśle lotniczym, który wpłynął na przyszłość pocisków kierowanych i innych pojazdów kosmicznych. We wczesnych latach pięćdziesiątych Weaver i jego kolega wynaleźli system śledzenia fali ciągłej AZUSA, wdrożony w Centrum Testów Rakiet Sił Powietrznych na przylądku Canaveral. System ten został zaprojektowany do pomiaru trajektorii pocisków i odegrał kluczową rolę w pionierskich wojskowych testach rakietowych oraz Projektu Mercury . Technologia opracowana przez Weavera i jego kolegę, Jima Crooksa, rozkwitła podczas zimnej wojny. Zastosowano go w projekcie Polaris Marynarki Wojennej oraz w pociskach Thor, Atlas i Titan w Siłach Powietrznych . Był również używany przez NASA w Saturn IV (Apollo). Jedną z zalet systemu Azusa w porównaniu z poprzednikami było to, że wymagał mniejszej liczby radarów i załóg operacyjnych. Zwiększony nacisk na pociski balistyczne i wysiłki mające na celu poprawę ich celności pobudziły rozwój systemu Azusa i Mistram , konkurencyjnej technologii opracowanej przez GE na początku lat 60. [ potrzebne źródło ]
Wybierając zadanie w San Diego, Weaver zamieszkał w La Jolla. Znał ten obszar z wizyty w La Jolla Shores w 1933 r., Gdzie obozował z przyjaciółmi na polach krów, według jego syna. Komputery, gadżety elektroniczne i fotografia zajmowały większość jego wolnego czasu. Lubił też samochody sportowe, a także „zielone błyski zachodów słońca nad La Jolla i zapierające dech w piersiach piękno Doliny Yosemite” — powiedział jego syn. Weaver, którego kariera inżynierska w Convair Division of General Dynamics trwała 35 lat, zmarł w wieku 87 lat we wrześniu 2003 r. w społeczności emerytów White Sands of La Jolla. Zmarł z przyczyn naturalnych, według jego syna, Roberta Weavera Jr.
Dalsza lektura
- Corliss, WR „ Ewolucja śledzenia satelitarnego i sieci akwizycji danych STADAN z obiektów sprzed IGY ORAZ Minitrack” . Centrum Lotów Kosmicznych NASA Goddard. Numer raportu: GHN-3, NASA-TM-X-55658, X-202-67-26, 1967.
- Dynamika ogólna/Astronautyka; AZUSA. Precyzyjny, operacyjny, automatyczny system śledzenia. San Diego, Kalifornia, raport NTIS nr AD0832153, marzec 1959.
- IBM, Astrionics System Handbook , wydanie poprawione, NASA MSFC nr IV-4-401-1, NTIS Doc. N70-70002, 1 listopada 1968, 418 s. (International Business Machines Corporation pracująca w ramach kontraktu NASA NAS8-14000).
- Robert V. Werner, Robert C. Weaver i James W. Crooks Jr. nadajnik-odbiornik. Numer patentu: 2972047, data zgłoszenia: 21 listopada 1955 r., data wydania: luty 1961 r.
- Robert V. Werner, Robert C. Weaver i James W. Crooks Jr. Urządzenie do określania pozycji. Numer patentu: 3025520. Data zgłoszenia: 21 listopada 1955. Data wydania: marzec 1962.