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

-72 -

Принимаемые колебания с выхода прием­ ника поступают на фазовый детектор, ку­ да подаются также опорные колебания, сформированные из колебаний эталонногогенератора. Биения с выхода фазового детектора подаются на шлейфовый осцил­ лограф, с экрана которого изображение фиксируется на кинопленку. Кривая бие­ ний дает резкий выброс в момент равен­ ства сопоставляемых частот (ри с.1 3 )*

1се>х ■'Ы|НИ|

Р и с л з . Кривая биений на выходе фазового детектора.

Для привязки кривой биений ко времени на осциллограф подаются метки времени от датчика, питаемого эталонным гене­ ратором. Такой метод позволяет отметить

73 -

момент t

секунды.

Важно откатить, что точность фик- " сации момента траверза зависит от того, с какой точностью известно истинное значение излучаемой ч а с т о т . Дифферен­ цируя (3 1 ), можно получить для окрест­ ности точки: t Q следующую связь ошиб­ ки допплеровского смещения <fFd и временной ошибки f t г

ем после очевидных преобразований за ­ висимость временной ошибки от относи­ тельной ошибки в знании несущей час­

тоту передатчика с точностью не хуже 2Л 0~9 . Очевидно, что выражение (42)

- 75 -

- 7 6 -

Сигнал с магнитофона и звуковую часто­ ту подают на отклоняющие системы ос­ циллографа и по характеристической фи­ гуре на его экране отмечают момент, когда, уменьшающаяся частота сигнала сравняется с частотой звукового гене­ ратора. Это измерение дает одну точку кривой. Затем быстро уменьшают частоту звукового генератора и ждут, пока при­ нимаемая частота достигнет этого ново­ го значения. И так далее отмечают мо­ менты, когда частота сигнала оказыва­ ется равной известным значениям часто­ ты звукового генератора*

По полученным точкам строится Кривая, имеющая вид, подобный кривой рис*1 1 . Так как значение f 0 не было известно, нельзя сразу указать уровень, соответствующий Fd - О., а следователь­ но, нельзя и оцифровать кривую в абсо­ лютных ‘единицах допплеровской частоты. Однако известно, что значению F a - О соответствует точка перегиба. Поэтому ищут точку перегиба, используя графи­ ческий метод.

- 77 -

Проводят серию секущих, делящих­ ся кривой пополам (подобно тому, как бала проведена секущая на р и с .1 1 )* В силу симметрии кривой Fd ( t) секущие должны пересечься в точке перегиба» Проведя через точку перегиба линию, параллельную оси времени, получают точку Fd ~ 0 , что и позволяет опреде­ лить момент 10 и оцифровать кривую

ственными спутниками Земли на частоте 40,002 Мгц. Ввиду ухода частоты от но­ минала при измерениях не было точно известно значение излучаемой частоты. Поэтому отсчет частот велся от уровня эталонной частоты 40,000 Мгц.

Рассмотрим-, как путем обработ­ ки кривой Fd (t) можно найти траверзное расстояние 20 .

Извыражения (31) видно, что,

ее максимальной крутизны и произведя вычисления по формуле :

Возможно, разумеется, применять и другие технические приемы для опреде­ ления максимальной крутизны допплеров­ ской кривой.

Если скорость v неизвестна, то возможно щ ш т специальной обработки кривой вместе с zc найти и т . Так, путем возведения в квадрат и группи­ ровки членов выражения (31) можно придти к зависимости :

- 79 -

При построении по формуле (44) графи­

- 80 -

Помимо приведенного графического спо­ соба существует ряд аналитических: способов. в „

Траверзный метод контроля траек­ тории спутников Земли был разработан под руководством акад.В.А.Котельнжо» ва. Аналогичные методы / 1 3 . / были применены за рубежом для-наблюдений за ИСЗ, в том числе и за советскими спутниками. Причем в системе "Микролок" [ I I J применяется траверзный метод в сочетании Ь фазометрической пеленгацией.

3, Дальномерные системы

Допплеровский сдвиг^ частоты про­ порционален радиальной составляющей скорости. Путем интегрирования доппле­ ровской частоты можно получить рассто­ яние, проходимое за время интегрирова­ ния. Введение начальных условий (ис­ ходной привязки) позволяет находить расстояние между объектом и пунктом контроля.

Работа допплеровских даяьномерных средств контроля основана на измере­ нии скорости движения объектов с после­

-81 -

дующим нахождением расстояний путем интегрирования допплеровского сдвига частоты f 9,12 У . Рассмотрим некоторые варианты таких систем.

Пусть на Земле находится пере­ датчик, излучающий незатухающие коле­ бания (рис.1 6 ). Эти колебания прини­ маются на борту объекта и переизлучаютея. В нескольких наземных пунктах расположены приемные контрольные стан­ ции, принимающие как запросный, так к ответный сигналы. В целях селекции сигналов ответный сигнал излучается на другой частоте, например, на удвоен ной частоте запроса. В каждом прием­ ном пункте в результате сопоставления запросных и ответных колебаний выде­ ляется допплеровская частота, пропор­

циональная скорости перемещения объек­ та относительно передающего и приемно­ го пунктов. При выделении допплеров­ ской частоты частота запросных сигна­ лов путем ее удвоения преобразуется в частоту ответных сигналов. Результа­ ты измерений с каждого контрольного

пункта передаются на главный контроль­ но-вычислительный пункт.