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AZUSAは、フロリダ州ケープカナベラルとNASAケネディ宇宙センターに設置された地上レーダー追跡システムを指します。AZUSAは、1950年代初頭にこのシステムが考案された カリフォルニア州南部の町、アズサにちなんで名付けられました。
レーダー干渉法
電波干渉法は、目標が無線信号を発したときに非常に正確な追跡角度をもたらします。この干渉法の角度精度は、カリフォルニア州ダウニーにあるコンソリデーテッド・バルティー・エアクラフト・コーポレーション（コンベア）のバルティー・フィールド部門で、アトラスICBM計画の前身である陸軍航空隊NUL-774プロジェクトの一環として、アズサ追跡システムの開発につながりました。干渉計追跡分野における基本特許2,972,047号と3,025,520号は、アズサ設計チームのメンバーであるジェームズ・W・クルックス・ジュニア、ロバート・C・ウィーバー、ロバート・V・ワーナーが共有しています。1948年の春までに、アズサチームは148.58MHzで動作する干渉計を開発しました
歴史の奇妙な巡り合わせですが、コンベア社がアズサを開発していた当時、米国海軍研究所（NRL）は水中音響干渉計の開発に取り組んでいました。両グループは緊密に連携していたため、多くのアイデアの交換が行われました。* この巡り合わせは1950年代初頭、海軍がニューメキシコ州ホワイトサンズで実施していたバイキング計画のためにアズサ干渉計の研究を引き継いだことで完了しました。海軍はバイキングまたはその派生型を誘導ミサイルに改造する可能性を探りたいと考えており、そのためには高精度の誘導システムが必要でした。この計画の初期報告書で、NRLのJ・カール・セドンはバイキングがどのように位置を特定するかを次のように説明しました。「ミサイルは、2組の観測局から受信した信号から得られる変調波形の位相比較によって、双曲線誘導経路に対する相対的な位置を検出します。」この方式では、ミサイルは搭載電子機器と地上から受信した航法信号を用いて自走します。これはミニトラックや衛星追跡とは大きく異なるように思われますが、ミニトラックの真髄である位相比較はそこに存在していました。
1年以内に、NRL（国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構）のバイキング計画報告書には、地上設置型追跡干渉計の図が示されました。この干渉計は、地上からミサイルの位置を計算することで、バイキングの信号処理装置の負担を軽減しました。この干渉計の配置には、ミニトラックの2つの先駆けが見られました。1つ目は、バイキング本体に搭載する無線ビーコンは小型で済むという点です。これはヴァンガードの「ミニトラック」の重要な特徴で、最小重量の衛星送信機に「ミニ」という接頭辞が付けられていました。2つ目の先駆けは、干渉計アンテナの「Lff配置」で、これはミニトラックの初期の設計にも引き継がれましたが、最終的に実用化されたバージョンでは「L」のバーが十字形に延長されました。[ 1 ]
アメリカ空軍大西洋ミサイル実験場、フロリダ州ケープカナベラル
一部の科学衛星では「軌道に到達する」だけで十分ですが、静止衛星など、正確な位置に配置する必要がある人や積荷を運ぶ乗り物では、軌道位置と速度の測定システムの改良が必要です。
1960年代初頭、カナベラル基地でこのデータを取得するための主力は、コンベア社のアズサ・マークIでした。これはCバンドで動作するCWクロスベースライン干渉計で、ミサイルにトランスポンダーを搭載する必要がありました。出力データはIBM 709コンピュータで使用するためにデジタル化され、測定パラメータは距離、コヒーレント距離または精密距離、および2つの方向余弦で構成されていました。
アズサIIはアズサIの後継機として1961年に導入されました。アズサIIはアズサIとほぼ同一ですが、回路設計が改良され、方向余弦情報を向上させるコサインレートが追加されました。どちらのアズサにも同様の制限があります。すなわち、交差偏波信号は追尾できません。ミサイルアンテナのヌルが10dBを超えると、ノイズの多いデータや曖昧な情報、そして深刻な場合にはデータ損失が発生します。[ 2 ]
アポロ計画での使用
あずさ追跡レーダーは、サターンS-IIの打ち上げ初期段階を、5,060MHz（受信機）と5,000MHz（送信機）のトランスポンダー周波数と2.5Wの電力でテレメトリによって監視するために使用されました。[ 3 ]
ロバート・ウィーバー
AZUSAレーダーの共同発明者であるロバート・クリスチャン・ウィーバー・シニアはフレズノ出身で、1938年にカリフォルニア大学バークレー校で電気工学の学士号を取得しました。1940年に陸軍航空隊に入隊し、第二次世界大戦中に少佐に昇進しました。彼は中国・ビルマ・インド戦域で無線およびレーダー機器を担当しました。第二次世界大戦後、ウィーバーは1946年に当時コンソリデーテッド・バルティー・エアクラフト社だった会社で民間人のキャリアをスタートしました。「戦後、彼はエンジニアの仕事を選ぶことができました。1つはロサンゼルス、もう1つはコンソリデーテッド社でのサンディエゴでした」と彼の息子は語っています。コンベア社では、ウィーバーはケープカナベラルや他のいくつかの試験場に配属されました。彼の専門は、誘導ミサイルと宇宙船用のレーダー、誘導追跡システムの設計でした。彼は航空宇宙産業でキャリアを積み、誘導ミサイルやその他の宇宙船の将来に影響を与えました1950年代初頭、ウィーバーと同僚はAZUSA連続波追跡システムを発明し、ケープカナベラルの空軍ミサイル試験センターで導入された。このシステムはミサイルの軌道を測定するように設計され、先駆的な軍事ミサイル試験とマーキュリー計画の有人宇宙計画に役立った。ウィーバーと同僚のジム・クルックスが考案した技術は、冷戦時代に繁栄した。海軍のポラリス計画、空軍のソー、アトラスミサイル、タイタン計画に採用された。また、NASAのサターンIV （アポロ）計画でも使用された。アズサシステムが従来のシステムに対して持つ利点の1つは、必要なレーダーサイトと運用要員が少ないことだった。弾道ミサイルへの重点が高まり、精度を向上させる努力が進んだことで、アズサシステムと、1960年代初頭にGEが開発した競合技術である ミストラムの開発が促進された。
サンディエゴでの勤務を選んだウィーバーは、ラホヤに居住地を定めた。息子によると、彼は1933年にラホヤ・ショアーズを訪れ、友人と牛の牧場でキャンプをしたことから、この地域には馴染みがあったという。コンピューター、電子機器、写真撮影が彼の余暇の多くを占めていた。また、スポーツカーも好きだったが、「ラホヤの夕日のグリーンフラッシュとヨセミテ渓谷の息を呑むほど美しい景色」も好きだったと息子は語っている。[ 4 ] ジェネラル・ダイナミクス社のコンベア部門で35年間エンジニアとして活躍したウィーバーは、2003年9月にラホヤのホワイトサンズにある退職者コミュニティで87歳で亡くなった。息子のロバート・ウィーバー・ジュニアによると、死因は自然死だったという。
参考文献
- ^ウィリアム・R・コーリス、「衛星追跡・データ収集ネットワーク（STADAN）の進化」。ゴダード歴史ノート第3号。メリーランド州グリーンベルト：ゴダード宇宙飛行センター、1967年
- ^ Earth-based Electronics in Electronics、第34巻、第46号、pp.108-118、1961年11月17日。
- ^ FO Vonbun、「アポロの地上追跡」、NASAレポートN66-22219、1966年。
- ^ジャック・ウィリアムズ「ミサイル追跡システムの発明者、ロバート・ウィーバー」カリフォルニア州サンディエゴ、ユニオン・トリビューン、2003年9月25日。
さらに詳しい情報
- Corliss, WR「IGY以前およびMinitrack施設における衛星追跡・データ収集ネットワークSTADANの進化」 NASAゴダード宇宙飛行センター。報告書番号：GHN-3、NASA-TM-X-55658、X-202-67-26、1967年
- ジェネラル・ダイナミクス／アストロノーティクス社、AZUSA。高精度、実用的、自動追跡システム。カリフォルニア州サンディエゴ、NTIS報告書番号AD0832153、1959年3月。
- IBM、「Astrionics System Handbook」、改訂版、NASA MSFC No. IV-4-401-1、NTIS Doc. N70-70002、1968 年 11 月 1 日、418 ページ (International Business Machines Corporation、NASA 契約 NAS8-14000 に基づく)。
- Robert V. Werner、Robert C. Weaver、James W. Crooks Jr. 送受信機。特許番号：2972047、出願日：1955年11月21日、発行日：1961年2月。
- ロバート・V・ワーナー、ロバート・C・ウィーバー、ジェームズ・W・クルックス・ジュニア。位置決定装置。特許番号：3025520。出願日：1955年11月21日。発行日：1962年3月。
