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1957年美国第一个卫星跟踪网及其发展历程

时间:2023-08-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:小型跟踪网是美国第一个卫星跟踪网,1957年投入使用。1957年10月4日,苏联的第一颗卫星“史泼尼克”1号以每96分钟穿越一次小型跟踪网。因此,“史泼尼克”1号和2号提供小型跟踪网一个很好的锻炼机会。几个月后,小型跟踪网顺利地跟踪了美国自己发射的“探险者”号和“先锋”号卫星。该网工作情况很好,小型跟踪网干涉仪成为后续航天器跟踪和数据采集网的基本跟踪方法。图12-2小型跟踪网分布

1957年美国第一个卫星跟踪网及其发展历程

小型跟踪网是美国第一个卫星跟踪网,1957年投入使用。用于跟踪苏联的“史泼尼克”号卫星、美国的“探险者”号和“先锋”号卫星,以及其他早期太空任务。小型跟踪网是航天器跟踪和数据采集网和载人航天网的前身。

20世纪50年代中期卫星计划一出现,跟踪问题随之而来,那时曾经考虑过三种跟踪方法:

*光学跟踪;

*雷达跟踪;

*无线电波干涉原理跟踪。

虽然光学跟踪和雷达跟踪方法不需要参考目标,但是他们观察范围小,第一时间捕获目标困难。海军研究实验室根据白沙导弹靶场的工作,提议用无线电干涉原理跟踪,只要在目标上安装一个转播器,就可以在大视区范围内任何地方很容易发现目标。因此,海军研究实验室的建议得到采用,结果出现了最早的小型一对两站的小型跟踪网。

到1955年底,海军研究实验室的建议有了很大的改变。因为,一对两站只能覆盖有限范围,随机数据采样难,轨道数据积累慢。因此,计划沿美国南部建立四对八站系统,这就是“无线电围栏”设想的萌芽。为了把“先锋”号卫星的轨道纳入“无线电围栏”,最终采用沿西经75度线布置的9个小型跟踪网站的天线链。扩大了测量范围,提高了测量速度。(www.xing528.com)

小型跟踪网站选择了6个南美站点:哈瓦那、巴拿马、基多、利马、安托法加斯塔和圣地亚哥。在国外建立地面站,最难的是站址谈判,站址所在国对美国基地很敏感。国内本土的小型跟踪网站点建设顺利,海军在马里兰州的花点和加利福尼亚州的圣迭戈建立了两个运营站点。花点位于华盛顿东南56公里,1956年7月投入使用,选作小型跟踪网操作人员的训练总部和跟踪网设备试验场所。根据跟踪、物流,以及支援需求的审议,下靶场选在加勒比海的安提瓜和大特克岛。

1957年10月,一个10个站点的完整小型跟踪网投入使用,一个月后又增添了澳大利亚武麦拉的第11个站点。然而,小型跟踪网不是一成不变,站点随太空计划增加或减少。例如大型卫星具有更强转播能力时,智利北部海港城市安托法加斯塔站点成为多余站点,古巴的政治变化,又迫使哈瓦拉站点在1957年9月搬走。

1957年10月4日,苏联的第一颗卫星“史泼尼克”1号以每96分钟穿越一次小型跟踪网。由于“史泼尼克”1号没有采用卫星转播频率,而是用20和40MHz业余无线电波段转播,便于全世界无线电业余爱好者接收,所以小型跟踪网操作人员只知道“史泼尼克”1号飞经上空,但是108-MHz干涉仪无法跟踪。因此,海军研究实验室的小型跟踪网队伍修改小型跟踪网为40-MHz接收。修改后的干涉仪很快在马里兰州花点、加州圣迭戈、以及秘鲁利马安装。几天后,得到很好的“史泼尼克”1号跟踪数据。后来又在智利圣地亚哥和澳大利亚武麦拉安装修改后的小型跟踪网。因此,“史泼尼克”1号和2号提供小型跟踪网一个很好的锻炼机会。

几个月后,小型跟踪网顺利地跟踪了美国自己发射的“探险者”号和“先锋”号卫星。该网工作情况很好,小型跟踪网干涉仪成为后续航天器跟踪和数据采集网的基本跟踪方法。

澳大利亚武麦拉站1957年10月投入使用后,直到1962年5月在阿拉斯加费尔班克斯安装26米抛物面大天线,小型跟踪网没有大的变化。在此期间,小型跟踪网很容易地跟踪少量而简单的科学卫星。到美国规划太空计划时,小型跟踪网已到饱和状态,需要规划、研究和发展新网,导致后续航天器跟踪和数据采集网的诞生。

图12-2 小型跟踪网分布

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