книги из ГПНТБ / Шебшаевич В.С. Радиотехнические методы и средства контроля траекторий искусственных спутников Земли и космических ракет

На земле располагаются несколько приемо­ передающих станций. Каждая из них ведет

ции излучают запросные сигналы, которые ретранслируются бортовым оборудованием спутника или ракеты. Путем сравнения разности фаз запросного и ответного сиг­ налов в каждом пункте измеряется даль­ ность, Результаты измерений транслируют­ ся на центральную станцию, где объеди­ няются и используются для определения положения ЙСЗ или ракеты путем совмест­ ного решения уравнений трех сфер с цен­ трами в контрольных пунктах.

базовые измерения ведутся на моду­ лирующих частотах. Для разделения за­ просного и ответного сигналов ответная частота смещается относительно запросной.

С целью уменьшения числа рабочих каналов и упрощения бортовой аппаратуры все запросы и ответы посылаются на оди­ наковых частотах. При этом для разделе­ ния измерительных каналов применяется временная селекция. Одна из станций при­ обретает роль ведущей и обеспечивает* определенную во времени последователь- 7

ность посылки Запросных сигналов с каждого из контрольных пунктов.

Возможен также иной вариант постро­ ения системы, в котором используется всего один наземный запросчик. В этом случае наземный передатчик излучает несущую, модулированную несколькими частотами. Эти колебания принимаются на борту ИСЗ или ракеты, а также на всех контрольных станциях. Переизлучение с борта ведется на смещенной несу­ щей частоте. Ответные сигналы принима­ ются контрольными станциями, где сопос­ тавляются фазы ответных сигналов и сигналов от наземного передатчика. Так как удаление передатчика от контроль­ ных станций известно, в результате из­ мерений находятся дальности ИСЗ или ра­ кеты от контрольных станций. Измерения ведутся на модулирующих частотах.

-55 -

§4. ЧАСТОТНЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА

КОНТРОЛЯ

Частотные методы контроля траекто­ рии спутников Земли и космических ракет приобрели к настоявшему времени широкое распространение. Это объясняется тем* что частотные методы* основанные на оценке допплеровского смещения частоты*

наиболее эффективны при больших скорос­ тях движения объектов , что и имеет

место при контроле космических траекто­ рий. С другой стороны* основные частот­ ные методы не предъявляют сложное тре­ бований к бортовой радиоаппаратуре, и контроль может проводиться при использо­ вании сигналов простейших бортовых пере­ датчиков.

Наибольшее распространение полу­

чил метод, основанный на определении

момента пролёта спутника на кратчайшем

расстоянии от наблюдателя, который стал применяться, начиная с контроля за пер­ выми советскими спутниками Земли [ 10 J . Этот метод можно именовать траверзным методом. Применяются также методы, осно­ ванные на измерении радиальной скорости

причем 2^ берется с соответствующим зна­ ком.

•При этих рассуждениях считают, что скорость 2^ направлена вдоль линии, сое­ диняющей передатчик с приемником. В общем’ же случае вектор т может быть направлен под любым углом к липки радиосвязи, и тог­ да допплеровский сдвиг будет вызывать

-59 -

Винтервале времени t Q<

Подставляя (29) и (30) в выраже­ ние для допплеровского сдвига (28), найдем следующий вид зависимости

где знак плюс соответствует условию

чем зависимость от времени явно не ли­ нейная.

Для иллюстрации зависимости Fd ( t ) на риСо9 показаны, кривые“изменения допплеров­ ской частоты, рассчитанные для некоторых ти новых и и Л и для ряда кратчайших рас-

61 -

стояний 70 . Скорость взята равной первой космической скорости,а длина волны соответ­ ствует примерно среднему значению диапазона, используемого на космических радиолиниях.

та переходит .через нуль. В этот момент передатчик находится на кратчайшем расстоянии от приемника, равном 7^ , а радиальная составляющая скорости об­

ращается в нуль. Наблюдатель оказывает­ ся расположенным на траверзе передатчи­ ка. Переход допплеровской частоты че­ рез нуль усматривается и из выражений

отсчета допплеровская частота пройдет через нуль. Изменяя 8д , можно менять фазу кривой Fd ( t ) . Такт, если за на­