UDOP

UDOP

UDOP(UHF 도플러) 다단계 레이더와 다단계 시스템(MSRS)은 도플러 레이더를 미사일 추적과 궤적 측정에 활용한다. 표적은 450MHz에서 조명된다. 40~120km(25~75mi) 길이의 기준선을 따라 위치한 5개의 수신 스테이션은 900MHz로 대상 트랜스폰더로부터 신호를 수신한다. 이 다섯 정거장에서는 경사가 심하다. 범위나 위치를 계산하려면 다른 추적 시스템에서 초기 위치가 필요하다. 무작위 오차는 6cm(2.4인치)이지만, 총 오차는 2.7m(8.9ft)의 계통 오차에 초기 오차를 더한 것이다. UDOP는 다른 고정밀 시스템에 비해 상대적으로 비용이 낮았다. 미국의 경우, MSRS가 플로리다 본토에서 인도양까지 확장되는 공군 동부시험장의 미사일 궤적 정밀 측정에서 중요한 응용을 발견했다. 이러한 MSRS에는 AZUSA, MISTERAM 및 UDOP가 포함된다. 모든 시스템은 관측 대상과 지상 송신소에 협력 비콘 트랜스폰더를 채용하며, 여러 수신국을 별도의 정밀하게 위치한 현장에 배치한다.[1][2]

UDOP는 프로젝트 제미니 임무에 토성(로켓 패밀리) 발사 차량에 설치된 AN/DRN-11 트랜스폰더를 사용했다.

C-밴드 CW 간섭계 AZUSA는 1950년대부터 운용되고 있으며, 총 길이가 약 500m(1,600ft)인 두 개의 교차 기준선을 따라 1개의 송신기와 9개의 수신기가 위치한다. 5~50m(16~164ft)의 간격을 가진 중간 수신기가 위상 모호성 분해능에 사용된다. AZUSA 시스템은 반송파를 변조하는 측면 대역 주파수의 위상 측정, 도플러 카운트에 의한 일관성 범위, 2방향 코사인 및 2개의 코사인 비율에 의한 범위를 측정한다. 범위 내 3m(9.8ft), 방향 코사인 내 20ppm 이하의 오차를 얻을 수 있다.[1]

미사일 궤적 측정(MISTRAM)은 3~30km(1.9~18.6mi)의 간격을 두고 서로 수직인 두 개의 기준선을 따라 수신 스테이션이 위치한 CW 간섭계통이다. 이 MSRS는 대상의 범위, 4 범위 차이, 범위 속도 및 4 범위 차이 속도를 측정할 수 있다. 범위 오차는 0.8m(2.6ft) 미만이다.[1]

작동 원리

미터법 데이터를 얻기 위해 CW 추적 시스템을 사용하는 것은 새로운 것이 없다. 이 시스템은 1965년 몇 km 이상 되는 기준선을 가진 기존의 UDOP 시스템과 대조적으로 몇 미터에서 몇 백 미터까지의 짧은 기준선에 의해 증강되었다. UDOP 시스템은 NASA 존 F의 토성 프로그램에 광범위하게 사용되었다. 케네디 우주 센터([3]NASA-KSC).

UDOP는 2방향, 일관성이 있는 연속파 추적 시스템이다. 매우 정확한 속도 측정을 제공하는 매우 신뢰할 수 있는 데이터 출처다. 도플러 속도 및 위치(DOVAP)의 후예인 UDOP 시스템은 NASA-KSC에 의해 개발되었다.

작전

UDOP 근거리 추적 시스템의 기능 블록도

UDOP는 세 가지 기본 요소로 구성된다.

  1. 지상 송신기
  2. 공중 트랜스폰더
  3. 접지 수신기

실제로 중앙 기록관, 데이터 처리 시스템도 활용된다.

근접 UDOP 추적 시스템의 단순화된 기능 블록도를 그림에 나타낸다. 송신기는 1차 주파수 표준을 사용하여 사용되는 주파수를 도출한다. 표준은 50 MHz로 곱하여 수신기 사이트에 대한 기준 신호로 방송한다. 50 MHz를 450 MHz로 곱한 후 심문 신호로 차량에 탑승한 트랜스폰더로 전송한다. 트랜스폰더는 450MHz 신호를 수신하고, 900MHz에서 복식 및 재전송한다.

지상국은 50 MHz 기준 신호와 900 MHz 트랜스폰더 신호를 동시에 수신한다. 50 MHz 신호에 18을 곱하고 900 MHz 신호와 비교한다. 패드의 차량에 대한 차이는 0이며, 차량이 이동 중일 경우 도플러 효과(초당 사이클로 측정됨)가 발생한다. 이 효과는 송신기 위치, 수신기 위치, 차량 위치 및 속도에 따라 양에 따라 루프 속도에 비례한다.

UDOP 접지 수신기는 이중, 슈퍼히터오디네, 듀얼 채널 장치로 공통 로컬 오실레이터가 있다. 혼합 후 발생하는 모든 주파수는 도플러 시프트를 경험한 주파수를 제외한 주파수 표준과 관련이 있다. 따라서 도플러 효과는 측정할 수 있다.

중간 오프셋 UDOP 작업

기존 시스템은 차량이 패드에 있는 한 기준 주파수를 900MHz보다 높은 5kHz로 올리는 오프셋 모드에서 작동한다. 차량이 이동하면 도플러 효과는 5kHz 주파수에 더해진다. 주파수가 0이 아닌 5kHz에서 변화함에 따라 데이터 처리를 단순화하는 것이 일차적인 장점이다. 이 오프셋 주파수는 위상 잠금 루프 기법을 사용하여 도출된다.

데이터 감소

각 수신국으로부터 기록된 UDOP 디지털화 데이터는 위치 X, Y, Z를 계산한 컴퓨터에 공급되었다. 이 위치들은 중간점을 사용하여 2도 다항식(다항식)에 장착되었고, 1초 간격으로 움직이는 호 평활화(arc 평활화)가 되었다. 이 프로세스에서 평활 위치, 속도 및 가속도를 얻었다.

제시된 데이터는 흙으로 고정된 오른손잡이의 직사각형 데카르트 좌표계로 축소되었다. Y축은 Clarke Spheroid의 1866년에 정상이고 위쪽으로 양의 값이 올라간다. X축은 비행 방위 방향에서 양수다. UDOP 시스템의 원점은 차량 발사 위치에서 안테나를 전송하는 차량이다.[3]

참조

  1. ^ a b c V S 체르냐크. 다중 사이트 레이더 시스템의 기본 원리: 멀티캐틱 레이더 및 멀티라다 시스템(러시아어로부터 번역됨) CRC 프레스: 1998년 뉴욕 페이지 26-27.
  2. ^ 슈나이드, 다니엘 L. UDOP 핸드북. 국가 기술 정보 서비스 문서 번호. AD0609038, 1964년 7월, 214 pp.
  3. ^ a b 계측 시스템 분석 분기(K-ED2) 및 추적 분기(K-EF4). CW 도플러에 의한 토성 조기 발사 단계 추적 존 F. 케네디 우주 센터, SP-79, 1964년 4월 13일, NASA 문서. 아니오. N65-19700, 52 pp.