Projekt DAMP

Downrange Anti-missile Measurement Program lub DAMP był stosowanym projektem badawczym mającym na celu uzyskanie danych naukowych, tuż przed i podczas ponownego wejścia, na temat pocisków balistycznych średniego i międzykontynentalnego zasięgu , gdy wracały na ziemię. Program był finansowany przez Agencję Zaawansowanych Projektów Badawczych (ARPA) pod kierownictwem technicznym Army Ordnance Missile Command (AOMC) w okresie od 1 stycznia 1959 do 30 września 1963.

Organizacja projektu

Obiekt w dół był statkiem handlowym klasy Liberty, odnowionym i przerobionym do swoich zadań technicznych i przemianowanym na USAS American Mariner . Jego kompleks urządzeń pomiarowych obejmował radary w paśmie C, L i UHF ; nagrywarki cyfrowe i analogowe; stabilizacja żyroskopu ; generatory czasu; przełączanie trybu; do akwizycji danych telemetrycznych ; radiometry i riometry; boresight cine-TV i inne systemy fotograficzne ; system łączności i tranzytowej nawigacji satelitarnej.

Jako uzupełniające urządzenie pomiarowe dla statku DAMP, Laboratorium Badań Elektromagnetycznych w Moorestown , New Jersey , zawierało radarowy sprzęt pomiarowy w paśmie C i L wraz z cyfrowym i analogowym systemem rejestracji w kombinacji zakres-wspornik-wieża do pełnowymiarowego krzyża -pomiary przekrojowe w warunkach statycznych z polaryzacjami ortogonalnymi . Zarejestrowane dane analogowe z tego obiektu zostały udostępnione do natychmiastowego wykorzystania.

Dane z obu obiektów pomiarowych zostały poddane niezbędnej obróbce w Riverton , New Jersey, centrum redukcji danych, będącym częścią Laboratorium Analizy Danych .

Najważniejszymi celami Programu DAMP były:

Obsługa projektów systemów AMM.
Wspieraj program pomocy w penetracji.
Wspieraj ocenę systemu uzbrojenia AICBM
Dostarczanie informacji naukowych na temat środowisk kosmicznych i lotów naddźwiękowych
fizyki i dynamiki ponownego wejścia oraz związku zjawisk plazmy z ponownym wejściem.
Opracuj nowe techniki pozyskiwania i przetwarzania danych w celu zwiększenia jakości danych.

Amerykański marynarz USAS

Statek projektu DAMP, amerykański Mariner USAS na kotwicy Clarence Bay, Wyspa Wniebowstąpienia, 1962

Statek DAMP, USAS American Mariner , był zasadniczo pływającym laboratorium pomiarowym , które wykorzystywało różnego rodzaju czujniki , aparaturę rejestrującą i sprzęt wsparcia technicznego. Działała zgodnie z konwencjonalnymi przepisami morskimi w obszarze uderzenia testowych pocisków balistycznych, głównie na Karaibów i na południowym Oceanie Atlantyckim , w pobliżu Wyspy Wniebowstąpienia . Jednak w 1962 roku działał na Oceanie Spokojnym w celu śledzenia podczas testów atomowych operacji Dominic .

Załoga statku, zapewniona przez Mathiasen Tankers Corp., została uzupełniona przez około sześćdziesięciu pracowników technicznych dostarczonych przez RCA i Barnes Engineering Corporation, którzy obsługiwali i konserwowali radar i sprzęt pomocniczy. Każda misja wymagała co najmniej 36 godzin przygotowań na stacji oraz kalibracji przed i po locie . Cele były wystrzeliwane okazjonalnie na poligony rakietowe w ramach ogólnego rakiet balistycznych , który w tamtym czasie był w powijakach.

Statek DAMP brał udział w licznych operacjach testowych rakiet na Atlantyku , a także na Pacyfiku w 1962 roku, wspierając testy atomowe Operacji Dominic z naciskiem na częstotliwości radiowe i efekty elektromagnetyczne radaru. Ponadto statek DAMP służył jako wsparcie programu Ranger na atlantyckim poligonie rakietowym dla Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej ( NASA ). Działania obejmowały śledzenie pojazdów w trakcie i po ostatecznym wypaleniu w celu dostarczenia danych desygnacyjnych dla Deep Space Instrumentation Facility.

Podczas operacji w Atlantic Missile Range statek DAMP zatrzymywał się w różnych portach w celu uzyskania wsparcia logistycznego i spełnienia wymagań. Takie porty obejmowały Recife w Brazylii ; Antigua , Indie Zachodnie ; Kapsztad oraz Monrovia i Senegal w Afryce . Podczas pobytu na Pacific Missile Range statek DAMP stacjonował w Honolulu na Hawajach i operował w wyspy Johnston .

Laboratorium Badań Elektromagnetycznych

Laboratorium Badań Elektromagnetycznych (ERL) znajdowało się w pobliżu zakładu RCA w Moorestown , New Jersey . System pomiaru przekroju poprzecznego w paśmie C o niskiej mocy w połączeniu z dwiema konfiguracjami zakresu statycznego został użyty do pełnowymiarowych celów o wadze do 4000 funtów obróconych o 360 stopni. Ponieważ pomiary muszą być wykonywane na celach tak, jakby znajdowały się one w wolnej przestrzeni, powroty z obiektów innych niż cel zostały zmniejszone do 10-5 ^m² , ogólnego poziomu tła jednej kombinacji wieża-teren. Radar małej mocy był w stanie transmitować dowolną polaryzację liniową, kołową lub eliptyczną na częstotliwościach pasma C. Mógł odbierać jednocześnie poziome i pionowe składowe wstecznie rozproszonej energii. Dane przekrojowe rejestrowano w postaci analogowej na rejestratorach paskowych Sanborn i Scientific Atlanta oraz na taśmie magnetycznej firmy Ampex. Cyfrowe przekroje zostały również zarejestrowane na specjalnie zaprojektowanym magnetofonie CEC .

Innymi ważnymi funkcjami ERL było szkolenie personelu technicznego, opracowywanie i sprawdzanie nowego sprzętu i technik oraz śledzenie satelitarne za pomocą zmodyfikowanego radaru FPQ-4. Możliwość pomiaru w paśmie L, podobnie jak sprzęt w paśmie C, została wprowadzona pod koniec 1963 roku.

Laboratorium Analizy Danych

Laboratorium Analizy Danych (DAL) było generalnie poświęcone przygotowaniu danych DAMP do rozpowszechniania wśród wielu użytkowników. Dane te przekazywane są do wielu formularzy, które wymagają wielu procesów redukcji. W ten sposób DAL została podzielona na trzy podstawowe obszary operacyjne, a mianowicie: (1) Centrum Redukcji Danych w Riverton, New Jersey, (2) Grupa Interpretacji Danych w Moorestown, New Jersey, oraz (3) Grupa Analizy Plazmy w Moorestown , New Jersey.

czujników statku DAMP zostały dostarczone do centrum redukcji danych w celu redukcji, wygładzenia i konwersji do postaci odpowiednich do interpretacji. Sprzęt używany w tym cyklu przetwarzania danych obejmował cyfrowy tłumacz taśmowy , komputer IBM 709 , komputer analogowy , różne konwertery taśm i kart oraz dziurkacze kart, analogowy i cyfrowy sprzęt odtwarzający, plotery danych, czytniki wykresów i filmów, kamery oscyloskopowe i oscyloskopy, ciemnię fotograficzną i inny sprzęt pomocniczy.

Przetworzone dane byłyby rozpowszechniane bezpośrednio lub przekazywane Grupie ds. Interpretacji Danych w celu zbadania, interpretacji, korelacji i porównania z teorią. Grupa zajmująca się interpretacją danych zajmowała się opisywaniem podstawowych danych komentarzami interpretacyjnymi, aby pomóc ostatecznemu użytkownikowi danych. Celem było zbadanie każdej możliwości zwiększenia wydajności danych oraz maksymalnej dokładności i użyteczności danych. Przeprowadzono teoretyczne badania i eksperymenty w celu poszerzenia porównań i ocen danych; takie badania obejmowały obszary obliczeniowe analizy numerycznej, matematycznej i statystycznej , symulacji analogowych i cyfrowych oraz programowania komputerowego , a także wiele nauk fizycznych związanych z lotem rakiety i ponownym wejściem w atmosferę.

Jednym z najważniejszych aspektów fizyki ponownego wejścia jest interakcja plazmy i zjonizowanych śladów z falami elektromagnetycznymi . Prowadzone były prace zarówno w zakresie teoretycznego , jak i praktycznego charakteru fizyki plazmy, związanej z radarem i zjawiskami pokrewnymi ; następujące organizacje podwykonawców i konsultanci aktywnie wspierali fazy tych badań:

RCA Victor, Ltd. Laboratoria badawcze, Montreal, Kanada.
Keller i Lewis, New York University pod technicznym nadzorem Plasma and Space Applied Physics, RCA , Princeton, New Jersey .
General Applied Science Laboratories, Inc., Westbury, Nowy Jork .

Aby ocenić wpływ plazmy i śladu na propagację EM , przeprowadzono badania pola przepływu w celu wygenerowania konturów gęstości plazmy. Te teoretyczne wyniki wykorzystano do porównania z danymi pomiarowymi do analizy. Przeprowadzono eksperymenty laboratoryjne i badania symulacyjne w celu zbadania złożonych zjawisk, takich jak turbulencje w polu przepływu plazmy.

Charakterystyka statku DAMP

Statek DAMP, USAS ( Statek Armii Stanów Zjednoczonych ) American Mariner był głównym obiektem gromadzenia danych w ramach Projektu DAMP. Istotne cechy statku obejmują:

Długość całkowita - 441 stóp (134 m).
Belka - 56 stóp (17 m).
Przemieszczenie (pełne obciążenie) - 10 650 ton.
Prędkość - 8-10 węzłów.
Pojemność oleju opałowego - 9507 baryłek.
Pojemność świeżej wody - Zbiorniki - 296 556 galonów - Parowniki - 19 750 galonów dziennie.
Zakwaterowanie - Personel techniczny - do 91.
Pomieszczenia — Załoga — Oficerowie — 12 — Inne — 55.
Normalna wytrzymałość (od portu do portu) - 45 dni.

Oprzyrządowanie statku DAMP

Statek DAMP został wyposażony w różne systemy zaprojektowane do lokalizowania i śledzenia nadlatujących pocisków balistycznych w przewidywanym obszarze uderzenia, a także w oprzyrządowanie do rejestrowania nieprzetworzonych danych .

Radar

Jeden z dwóch radarów AN / FPQ-4 na pokładzie statku DAMP umożliwiał śledzenie celów przenoszących latarnię z jednoznacznego zasięgu 1000 mil morskich (2000 km). Radary w paśmie L i UHF, które miały wspólną antenę, umożliwiały obserwację celu przy oświetleniu uzupełniającym pasmo C. Radar AN/FPS-12 umożliwiał obserwację ogólnego otoczenia okrętu DAMP oraz wektorowanie samolotów, które mogą być przydzielone do okrętu.

telemetrii był pasywnym wspomaganiem akwizycji działającym na zasadzie interferometru , który podaje położenie kątowe celu względem statku. Nie było to bezpośrednie źródło informacji o zasięgu. Dane telemetryczne zostały zarejestrowane na taśmie magnetycznej przy 7,5, 15, 30 i 60 ips z odbiornika Nems Clark 1432.

Dyrektor akwizycji, na który składał się Komputer RADAP-C wraz z powiązanymi urządzeniami wejściowymi i wyjściowymi, służył jako pomoc w akwizycji, jako środek do sprawdzania i kalibracji powiązanego sprzętu elektronicznego oraz, w trybie TRANSIT, jako pomoc w nawigacji po statek DAMP.

System nawigacji Transit składał się z satelity Transit, ogólnoświatowej sieci stacji śledzących do obserwacji i określania elementów orbity satelity oraz odpowiednich odbiorników i komputerów Autonetics Recomp na pokładzie statku nawigacyjnego do odbioru sygnałów radiowych o stabilnej częstotliwości nadawanych przez satelitę , aby obserwować przesunięcie częstotliwości Dopplera i na podstawie tych informacji oraz przybliżonej lokalizacji statku obliczyć dokładne położenie statku z dokładnością do jednej mili (1,6 km).

Kwarcowy oscylator referencyjny był sercem systemu pokładowego i działał z częstotliwością 1 MHz i 100 KC z krótkoterminową stabilnością 5 części na 10 do dziesiątej uśrednioną w odstępie jednej sekundy i długoterminową stabilnością 5 części w 10 do dziesiątej dziennie.

Rejestracja danych

Video Integrator zaakceptował zwrotny sygnał wideo radaru z pulsacyjnego systemu radarowego z bramkowaniem zasięgu (AN/FPQ-4) i poprawił stosunek sygnału do szumu wideo radarowego, zwiększając w ten sposób zasięg akwizycji systemu radarowego. Wideo jest stale integrowane, a wyjście jest w czasie rzeczywistym.

Aby w pełni wykorzystać możliwości zbierania danych statku DAMP, konieczne było przechowywanie zebranych danych w formie umożliwiającej ich łatwe odtworzenie w zakładzie analizy danych . W związku z tym wszystkie dane pozyskane na statku DAMP były przechowywane wyłącznie na certyfikowanych i oznaczonych rejestratorach cyfrowych CEC, rejestratorach Ampex , rejestratorze Sanborn, magnetowidzie RCA oraz rejestratorze Mincom. Taktowanie zapewniały dwa Hermes Hycon Eastern, jeden podstawowy i jeden zapasowy. Wyjścia sygnału taktowania to 24-bitowy kod braku impulsu, 17-bitowy kod braku impulsu i 13-bitowy kod szerokości impulsu. Oba generatory zostały zsynchronizowane z Bureau of Standards, WWV , standardem czasu .

radarowe w paśmie L i UHF, dane żyroskopowe i serwerowe, dane telemetryczne, głosowe, wideo i wszelkie inne dane wskazane przez dyrektora testu.

Jeden z dwóch dyrektorów dział Mk 51 Mod 3, odpowiednio zmodyfikowany i wyposażony w teleskopy łokciowe M-7 (8-mocy, 6-calowe pole) został wykorzystany do dostarczenia informacji o oznaczeniu do radarów śledzących AN / FPQ-4 w trybie „optycznym” Ci dyrektorzy mieli podróż w azymucie plus/minus 370 stopni i podwyższenie od -20 stopni do +90 stopni. Dane wyjściowe azymutu i elewacji były dostarczane przy prędkości 1 i 36 z dwóch (rozmiar 23) synchronizatorów 400-cyklowych. błąd pozycji wynosił 0,5 mil.

Sprzęt do komunikacji

Komunikacja na pokładzie statku DAMP służyła kilku celom: komunikowaniu się z biurami administracyjnymi w New Jersey, otrzymywaniu, natychmiast po wystrzeleniu, przewidywanych danych o uderzeniu od agencji startowej wystrzeliwującej pocisk balistyczny lub międzykontynentalny oraz, po zakończeniu śledzenia uderzenia, zgłaszanie „ quicklook” z powrotem do ERL w New Jersey , aby można było je ocenić i przekazać raport podsumowujący do sponsora projektu, ARPA.

W tym okresie eksploatacji komunikacja satelitarna jeszcze nie istniała. W rezultacie komunikacja między statkiem DAMP a New Jersey odbywała się za pomocą radia z pojedynczą wstęgą boczną (SSB) , zwykle za pomocą nadajnika o mocy 10 kW . Statek DAMP generalnie transmitował radioteletyp z kluczowaniem górnego pasma bocznego (USB) i / lub dolnego pasma bocznego (LSB) w obszarze 16 i 22 MHz, gdy warunki atmosferyczne były sprzyjające. Kiedy komunikacja stała się trudna z powodu warunków atmosferycznych, statek DAMP przeszedł na transmisję fali nośnej (CW) przy użyciu standardowego alfabetu Morse'a . Ponadto, ponieważ statek mógł przebywać w morzu przez dłuższy czas, na przykład około miesiąca, statek DAMP przewoził radioamatorskie pomieszczenie i sprzęt, za pomocą których personel techniczny mógł komunikować się z rodzinami w Stanach za pośrednictwem krótkich fala radiowa .

W przypadku komunikacji lokalnej - na przykład w obszarze Wyspy Wniebowstąpienia na Atlantyku lub w obszarze Wyspy Johnstona na Pacyfiku - statek DAMP miał możliwość nadawania i odbierania głosu USB i radiotelefonu LSB do/z takich lokalizacji na wyspach. Statek DAMP mógłby również komunikować się z samolotami i pobliskimi wyspami za pomocą różnych konfiguracji radiowych VHF lub UHF.

Zastosowano różne anteny, aby uzyskać maksymalny zasięg od statku do brzegu. Transceiver UHF wykorzystywał dysk, podczas gdy transceivery VHF wykorzystywały anteny płaszczyzny uziemienia. antenę biczową o długości 35 stóp (11 m) , podczas gdy nadajnik HF o mocy 3 kW wykorzystywał pionową antenę klatkową, a nadajnik o mocy 10 kW wykorzystywał antenę dyskową. Statek zawierał liczne najnowocześniejsze odbiorniki, które były zasilane z systemu dystrybucji anten z trzech 18-stopowych (5 m) batów.

Statek DAMP przewoził również zaawansowany sprzęt kryptograficzny , który mógł służyć do kodowania lub dekodowania wiadomości o charakterze poufnym lub tajnym . Szczegóły takiego wyposażenia są tajne i nie są tutaj opisane.

Marynarki Handlowej statku posiadał radiostację oraz radiooperatora, który był odpowiedzialny za obsługę statku, ale nie był w żaden sposób związany z obsługą systemu radiowego wykorzystywanego do celów technicznych.

Podstawki śledzące

Cztery zmodyfikowane cokoły naprowadzające TALOS AN / FPW-2 zostały podłączone do jednego lub obu radarów śledzących AN / FPQ-4 w celu zapewnienia optycznego, podczerwieni i innego dodatkowego oprzyrządowania do obserwacji ciał powracających.

Ukończenie misji

30 września 1963 misja DAMP i umowa Agencji Zaawansowanych Projektów Badawczych Armii Stanów Zjednoczonych wygasły, a Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych przejęły kontrolę operacyjną nad USS American Mariner . 1 stycznia 1964 roku stał się integralną, ale tymczasową częścią wschodniego poligonu sił powietrznych USA na Oceanie Atlantyckim i został oddany pod kontrolę Projektu Testów Rakietowych (MTP) z siedzibą w Bazie Sił Powietrznych Patricka , Floryda . ( w Eastern Test Range ). Ostatecznie statek został usunięty ze służby śledzenia pocisków i zatopiony w zatoce Chesapeake , będąc używanym jako cel przez pilotów marynarki wojennej Stanów Zjednoczonych z Patuxent River Naval Air Station .

Dalsza lektura

Hahn, Herbert Paul, American Mariner dokumentalna biografia jej roli jako: Liberty Ship, Training Ship, Missile Instrumentation Ship, Mystery Ship, Test Target. Opublikowane w 1990 przez American Merchant Marine Museum Foundation, Kings Point, Nowy Jork. ISBN 1-879180-00-6 .

Zobacz też

Linki zewnętrzne