UDOP

редактировать
Мультирадарная система

В мультистатической радарной и мультирадарной системе (MSRS) UDOP (UHF Dop pler используется Доплеровский радар для отслеживания ракет и измерения траектории. Цель освещена на частоте 450 МГц. Пять приемных станций, расположенных вдоль базовых линий протяженностью от 40 до 120 км (от 25 до 75 миль), принимают сигналы от транспондера цели на частоте 900 МГц. Эти пять станций дают наклонную скорость. Чтобы вычислить дальность или положение, требуется исходное положение от какой-либо другой системы слежения. Случайная погрешность составляет 6 см (2,4 дюйма), но общая ошибка включает систематическую ошибку 2,7 м (8,9 фута) плюс начальную ошибку. УДОП имел относительно низкую стоимость по сравнению с другими высокоточными системами. В США MSRS нашла важное применение в точном измерении траекторий ракет на Восточном испытательном полигоне ВВС , который простирается от материковой части Флориды до Индийского океана. Эти MSRS включают в себя AZUSA, MISTRAM и UDOP. Все системы используют совместный ответчик радиомаяка на наблюдаемой цели и наземную передающую станцию ​​с несколькими приемными станциями на отдельных, точно расположенных местах.

UDOP использовал транспондер AN / DRN-11, установленный в Сатурн (семейство ракет) ракета-носитель для миссий Проекта Джемини.

C-диапазон CW интерферометрический AZUSA, работающий с 1950-х годов, имеет один передатчик и девять приемников, расположенных вдоль двух пересекающихся базовых линий, с общей длиной около 500 метров (1600 футов). Промежуточные приемники, расположенные на расстоянии от 5 до 50 м (от 16 до 164 футов), используются для разрешения фазовой неоднозначности. Система AZUSA измеряет диапазон путем измерения фазы частот боковых полос, модулирующих несущую, когерентный диапазон путем доплеровского подсчета, двух направляющих косинусов и двух значений косинусоидальности. Возможны ошибки менее 3 м (9,8 фута) по дальности и 20 ppm по направляющему косинусу.

Измерение траектории ракеты (MISTRAM) - это интерферометрическая система непрерывного действия с приемными станциями, расположенными вдоль двух взаимно перпендикулярных базовых линий, разнесенных на 3 до 30 км (от 1,9 до 18,6 миль). Этот MSRS может измерять дальность, четыре разницы дальности, скорость дальности и четыре разницы дальности цели. Погрешность диапазона составляет менее 0,8 м (2,6 фута).

Содержание

  • 1 Принципы работы
    • 1.1 Работа
    • 1.2 Работа UDOP с промежуточным смещением
    • 1.3 Обработка данных
  • 2 Ссылки

Принципы работы

Нет ничего нового в использовании системы отслеживания CW для получения метрических данных. В 1965 году система была дополнена короткими базовыми линиями от нескольких метров до нескольких сотен метров в отличие от традиционной системы UDOP с базовыми линиями в несколько километров и более. Система UDOP широко использовалась для программы Saturn в NASA Космическом центре Джона Ф. Кеннеди (NASA-KSC).

UDOP является двусторонним, когерентная непрерывная система слежения. Это высоконадежный источник данных, обеспечивающий очень точные измерения скорости. Система UDOP, производная от Doppler Velocity and Position (DOVAP), была разработана NASA-KSC.

Работа

Функциональная блок-схема системы слежения за приближением UDOP

UDOP состоит из трех основных элементов:

  1. Наземные передатчики
  2. Бортовой транспондер
  3. Наземный приемник

На практике также используются центральная записывающая станция и система обработки данных.

Упрощенная функциональная блок-схема системы слежения UDOP при приближении показана на рисунке. Передатчики используют первичный стандарт частоты для определения используемых частот. Стандарт умножается на 50 МГц и транслируется в качестве опорного сигнала к местам приемника. Частота 50 МГц умножается на 450 МГц и передается на транспондер на борту транспортного средства в качестве сигнала запроса. Транспондер принимает сигнал 450 МГц, дублирует и повторно передает на 900 МГц.

Наземные станции одновременно принимают опорный сигнал 50 МГц и сигнал транспондера 900 МГц. Сигнал 50 МГц умножается на 18 и сравнивается с сигналом 900 МГц. Разница будет равна нулю для автомобиля на площадке, и будет эффект Доплера (измеряется в циклах в секунду), если автомобиль находится в движении. Этот эффект будет пропорционален скорости петли с величиной, зависящей от местоположения передатчика и приемников, а также положения и скорости транспортного средства.

Наземные приемники UDOP - это двойные, супергетеродинные, двухканальные блоки с общими гетеродинами. Все результирующие частоты после микширования относятся к стандарту частоты, за исключением тех, которые испытывают доплеровский сдвиг. Следовательно, эффекты Доплера измеримы.

Работа UDOP с промежуточным смещением

Существующая система работает в режиме смещения, когда опорная частота повышается до 5 кГц выше 900 МГц, вызывая частоту биений 5 кГц, пока транспортное средство находится в на подушке. Когда автомобиль движется, эффект Доплера добавляется к частоте 5 кГц. Основным преимуществом является упрощение обработки данных, поскольку частота варьируется от 5 кГц, а не от нуля. Эта частота смещения получается с использованием методов фазовой автоподстройки частоты.

Обработка данных

Оцифрованные данные UDOP, записанные с каждой приемной станции, подавались на компьютер, который вычислял положения X, Y и Z. Затем эти положения были подогнаны до полинома второй степени с использованием средней точки., перемещение сглаживания дуги с интервалом в одну секунду. В результате этого процесса были получены сглаженные положение, скорость и ускорение.

Представленные данные были сведены к фиксированной на Земле, правой прямоугольной декартовой системе координат. Ось Y перпендикулярна сфероиду Кларка 1866 года и положительна вверх. Ось X положительна в направлении азимута полета. Источник для системы UDOP находится на передающей антенне транспортного средства на позиции запуска транспортного средства.

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-20 05:41:42
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте