Файл: Шебшаевич В.С. Радиотехнические методы и средства контроля траекторий искусственных спутников Земли и космических ракет.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 34
Скачиваний: 0
|
|
|
- |
31 |
- |
|
|
|
|
На рис»Z показана схема антенной |
|
||||||||
системы. |
Антенны |
Л1 |
и Й2 |
образуют |
|
||||
точную базу |
<2^* 152,4 м (500 футов). |
||||||||
Пара |
антенн |
и |
|
|
дают |
базу |
средней |
||
точности |
dg^ * |
15,2 |
м (в другом вари |
||||||
анте |
- 19,5 |
м ). Антенна Л3 |
вместе с |
|
|||||
антенной |
|
создает |
грубую базу d 7& - |
||||||
* 2,25 м (в |
другом варианте |
- 3,66 м )а |
|||||||
Бее антенны |
~ fls |
расположены по ли |
|||||||
нии север-юг. Антенны |
Л 6 и |
Й7 |
состав |
||||||
ляют |
точную |
базу |
|
|
* 152,4 м» Антен |
||||
на fis |
вместе |
с антенной |
работает |
в |
|||||
грубой базе |
djfz |
* |
15,2 м (или |
19,5 |
ж ). |
||||
Система антенн |
|
|
ориентирована |
||||||
с запада |
на |
восток. |
|
|
|
|
|
Каждая из антенн для обеспечений требуемой направленности представляет собой систему излучателей, расположен ных над противовесом со стороной около 3 м I направлении север-юг и стороной около 18 ;м в направлении запад-восток.
Б соответствии е принятым количе ством баз оборудование контрольной станции содержит пять фазоизмеритель ных каналов: три канала для пеленгации по координате сС и два канала для пе ленгования по координате у5 .
-ч ^
- 32 -
А/
m m . A i
4 --
Рис .2* Схема антенной системы*
Бее каналы подобны* В каждом канале из меряется фазовый.сдвиг между яизкочас- тозишми колебаниями, в которые преобра зуются сигналы от каждой из пар антенн*
- 33 -
Рассмотрим принцип работы устройства с одним таким фазометричесхим каналам* пользуюсь его блок-схемой, изображенной на рис „з, /в /»
Пусть сигналы* снимаемые с пары ан тенн, например, антенн А^ и А^ , харак
теризуются частотой |
/ = {08м&ц и на |
чальными фазами р? и |
уг . так что фазы |
сигналов составляют : |
|
Ф ,= cot + Ч>1
(12)
Фг =- c o t*
причем
л CoSoC.(13)
Эти сигналы предварительно усилива ются и затем поступают на два смесите
ля, |
куда подаются также, опорные колеба |
|||
ния |
соответственно |
частот |
* |
|
* 119,2950 Мгц и |
/ 02 = 119,2955 |
Мгц, |
||
отличающихся на величину F |
* 500 |
гц. |
Фазы этих опорных колебаний могут быть
различны;
Ф„ =Ч,* 1
( Iи )
Ф о 1 = ^ 6 1 ^ +
- 3 k - |
- 35 |
Р и с ,з, Блок-схема фазометрической станции контроля за ИСЗ.
-36 -
Брезультате смешения образуют©* два колебания с частотами, соответственно равными г
mJ „ - J “ 119,2950-108' -IX, 2950 НГИ (15)
/ , * i , - / - 119,2955-108 -11,2955 Игц >
Фазы этих колебаний определяются со гласно (12) и (14) выражениями
Фг: - |
Уf ■ |
|
Ф1 = £ « - Ф2 * |
*55, |
( к ) |
|
|
*1 |
Полученные сигналы проходят |
через |
линейный сумматор:'; и далее в третьем V
смесителе гетеродинируются колебаниями общего гетеродина (кварцевого генерато ра) частоты / г * 11,7650 Игц с началь ной фазой Уг г
■■Фг. * |
; |
; (17) |
Б результате этого частоты сигналов по нижаются до значений промежуточных час тот 8
/„, = / г~ /,» 11,7650-11,2950 |
« О ,470 ЙГЦ |
|
/ „ |
= 11,7650-11,2955 |
=::0,4695 *rtt |
|
|
(18) |
-37 -л. .
Впроцессе гетеродинирования фазовые соотношения этих колебаний не меняют ся . Фазы бипшлов в соответствии с (1б) и (17) примут такой вид!
Ф „ - ф , - ф ; . [ ыг - ( о„ - ы) ] { + уг - у„ + #
Фчг - ФгФг ‘ fo r - |
-01] t + Уг -У „ +У4 |
|
(19) |
Оба колебания усиливаются далее и поступают на де тектор-сме сителв,видеяяющий разностную частоту
F * f ni - / rt2* 470,0-469t 5«0,5 кгц*500 г ц .
Фаза колебания разностной частоты,как
это |
следует |
из (1 9 ),будет зависеть |
как |
||
от начальных |
фаз сигналов У, и |
f |
|||
так |
и от фаз |
опорных колебаний у |
и |
||
У 92 |
5 |
|
|
|
|
&С ~ Фг)4 “ Фп2 ® |
~ |
^ + |
(21) |
+ / |
* У»J + ( f, - % j . |
|
- 38 |
- |
J |
|
Чтобы исключить ’влияние |
фаз у * |
|
и |
при фазовых |
измерениях |
в качест |
ве опорного сигнала используется эта лонное колебание1^сформированное из тех
же |
опорных колебаний частот } |
Di и |
j |
, |
|||
Частота |
этого |
опорного сигнала |
равна |
F , |
|||
а |
фаза |
составляет |
: |
|
|
|
|
|
Ф о - ф а - Ф „ |
- |
I Ч г -4 J i +У » - |
^ 2 2 ) ( |
Полезный и опорный сигналы на разност ной частоте F подаются на измерители фазы* В процессе измерений определяет ся их разность фаз :
% , |
= Ф с - |
Ф„ = У,-У д = Ф , - ф 1 Л 23) |
||
Таким образом разность фаз колеба |
||||
ний на |
частоте |
F |
повторяет |
разность |
фаз высокочастотных |
сигналов, |
снимаемых |
||
с антенн, т .е . |
может быть мерой угловой |
координаты oi в соответствии с выражени ем (1 3 ).
Измерители фазы применяются двух типов - непрерывные и цифровые. Непре рывные измерители фиксируют пять разнос тей фаз: по точным, средней и грубым ба зам. Цифровне измерители ре гис триру ют разности фаз по двум точным базам *
- 39 -
Цифровые данные снимаются 20 раз в еекукду. Для повышения их точности на цифро вой измеритель поступают сигналы точного времени. Источником их является эталон частоты со стабильностью 10“^, который питает блок точного времени.
Результаты измерений автоматически записываются с помощью цифрового и непре рывного записывающих устройств. На эти устройства поступают метки времени от цифровых часов, питаемых эталоном часто ты.
Стабильность фаз опорных колебаний имеет существенное значение для работы фазометрических каналов. Ввиду этого предусматриваются меры по увеличению этой стабильности. Опорные колебания частот f 91 и f 03 формируются, так. Име ются два кварцевых генератора на частоты 11,7655 Мгц и 11,7650 Мгц, а также гете родин частоты 131,0605 Мгц. В результате
гетеродинирования |
в |
смесителях опорных |
|||
колебаний |
выделяются |
частоты J |
= |
||
« 119,2950 |
Мгц и |
|
=s |
1X9,2955 |
Мгц, |
фазы которых |
и |
У01 |
определяются фа |
за!.!и кварцевых генераторов. Эти частоты и используются как опорные.
- |
*0 - |
Фазы ф и |
ф е2 непрерывно сравни |
ваются,и их разность сопоставляется с колебаниями, полученными от эталона час тоты. Б случае ухода.«фазы эталонной раз ностной частоты с помощью модулятора (реактивногосопротивления)производится подстройка частоты одного из кварцевых генераторов.
Следует отметить, что пеленгатор-, ная станция имеет пять аналогичных пре образовательных каналов (по числу баз), пять непрерывных измерителей фазы и два цифровых* Однако эталонный генератор, регистрирующие устройства и канал форми рования опорных колебаний имеются в од ном экземпляре и обслуживают все пять преобразовательных и все измерительные каналы.
Данные измерений, привязанные к единому времени, по радио и телеграфным линиям передаются в координационно-вы числительный центр. В результате их об работки на быстродействующих цифровых вычислительных машинах определяются эфе мериды спутников.
Для наблюдения за первыми в CEIA искусственными спутниками Земли была ор
ганизовата сеть фззоштричесшх конт рольных станций,, раш мэкенны х. в: пре делах: полосы ш рот - 4 0 ° . Также етащ ий были установлены® Северной иЮжной Америке, на Вест-Индских.о -вах , в Авст ралии жАфрике» Кроше того запланирова но цепь станций, протянувшихся;от Зап. Европы к Аляске, в полосе широт.40-60°
с,®.. Сржс.4) / . ? . / . . .