DAMP-Projekt - DAMP Project

Die Erniedrigungs Anti-Raketen - Messprogramm oder DAMP war ein angelegtes Forschungsprojekt wissenschaftliche Daten zu erhalten, kurz vor und während des Wiedereintritts, auf Zwischen- und interkontinentale Streckenraketen , wie sie auf die Erde zurückgekehrt. Das Programm wurde von der Advanced Research Projects Agency (ARPA) unter der technischen Leitung des Army Ordnance Missile Command (AOMC) im Zeitraum vom 1. Januar 1959 bis zum 30. September 1963 finanziert.

Projektorganisation

Die Downrange-Anlage war ein Handelsschiff der Liberty-Klasse, das für seine technische Aufgabe renoviert und umgebaut und in USAS American Mariner umbenannt wurde . Sein Messausrüstungskomplex umfasste C-Band-, L-Band- und UHF- Radare ; digitale und analoge Aufnahmegeräte; Gyroskop- Stabilisierung; Timing-Generatoren; Modusumschaltung; Telemetrie - Akquisitionsvorrichtung ist ; Radiometer und Riometer; Boresight Cine-TV und andere fotografische Systeme; Kommunikations- und Transit-Satelliten-Navigationssystem.

Als ergänzende Messeinrichtung zum DAMP-Schiff enthielt das Electromagnetic Research Laboratory in Moorestown , New Jersey , C- und L-Band-Radarmessgeräte komplett mit digitalem und analogem Aufzeichnungssystem in einer Reichweiten-Unterstützungs-Tower-Kombination für ein maßstabsgetreues Kreuz -Schnittmessungen unter statischen Bedingungen mit orthogonalen Polarisationen. Aufgezeichnete analoge Daten aus dieser Einrichtung wurden zur sofortigen Verwendung bereitgestellt.

Die Daten von beiden Messeinrichtungen wurden im Datenreduktionszentrum Riverton , New Jersey, das Teil des Datenanalyselabors ist, der notwendigen Verarbeitung unterzogen .

Die wichtigsten Ziele des DAMP-Programms waren:

  • Unterstützung von AMM-Systemdesigns.
  • Unterstützungsprogramm für Penetrationshilfen.
  • Unterstützung der AICBM-Waffensystembewertung
  • Geben Sie wissenschaftliche Informationen über Space - Umgebungen und hypersonisch Flug
  • Rückt den allgemeinen Fonds des Wissens über den Wiedereintritt Physik und Dynamik und der Plasmaphänomene Verbindung mit Wiedereintritt.
  • Entwicklung neuer Datenerfassungs- und Verarbeitungstechniken für eine erweiterte Datenqualität.

USAS American Mariner

Hauptartikel: USAS American Mariner
Das DAMP-Projektschiff, die USAS American Mariner vor Anker Clarence Bay, Ascension Island, 1962

Das DAMP-Schiff, die USAS American Mariner , war im Wesentlichen ein schwimmendes Messlabor , das verschiedene Arten von Sensoren , Aufzeichnungsgeräten und technischen Hilfsgeräten verwendete. Es operierte nach konventionellen maritimen Vorschriften im Aufprallbereich von Testabschüssen ballistischer Flugkörper, hauptsächlich im karibischen Raum und im Südatlantik , in der Nähe von Ascension Island . Im Jahr 1962 operierte es jedoch im Pazifischen Ozean , um während der Atomtests der Operation Dominic Tracking-Aufgaben durchzuführen .

Die Schiffsbesatzung, die von Mathiasen Tankers Corp. gestellt wurde, wurde durch etwa sechzig technische Mitarbeiter von RCA und Barnes Engineering Corporation ergänzt, die das Radar und die Unterstützungsausrüstung bedienten und warteten. Jede Mission erforderte mindestens 36 Stunden Vorbereitung auf der Station und Kalibrierung vor und nach dem Flug . Die Ziele waren Gelegenheitsziele, die im Rahmen des gesamten Testprogramms für ballistische Raketen , das zu dieser Zeit noch in den Kinderschuhen steckte , auf Raketenreichweiten abgefeuert wurden .

Das DAMP-Schiff nahm 1962 an zahlreichen Raketentestoperationen auf der Atlantic Missile Range sowie auf der Pacific Missile Range teil, um die Atomtests der Operation Dominic mit Schwerpunkt auf Hochfrequenz- und elektromagnetischen Radareffekten zu unterstützen. Darüber hinaus diente das DAMP-Schiff zur Unterstützung des Ranger-Programms auf der Atlantic Missile Range für die National Aeronautics and Space Administration ( NASA ). Die Aktivitäten umfassten die Fahrzeugverfolgung während und nach dem endgültigen Burnout, um die Bezeichnungsdaten für die Deep Space Instrumentation Facility bereitzustellen.

Während seines Einsatzes in der Atlantic Missile Range hielt das DAMP-Schiff in verschiedenen Häfen für logistische Unterstützung und Anforderungen. Zu diesen Häfen gehörten Recife , Brasilien ; Antigua , Westindische Inseln ; Kapstadt und Monrovia und Senegal in Afrika . Auf der Pacific Missile Range war das DAMP-Schiff in Honolulu, Hawaii, stationiert und operierte in der Gegend von Johnston Island .

Elektromagnetisches Forschungslabor

Das elektromagnetische Research Laboratory (ERL) wurde in der Nähe des Missile und Oberflächen befindet Radar Abteilung Werk von RCA in Moorestown , New Jersey . Das C-Band-Querschnittsmesssystem mit geringer Leistung in Verbindung mit zwei statischen Entfernungskonfigurationen wurde für um 360 Grad gedrehte Ziele mit einem Gesamtgewicht von bis zu 4.000 Pfund verwendet. Da Messungen an Zielen so durchgeführt werden müssen, als ob sie sich im freien Raum befänden, wurden die Erträge von anderen als dem Ziel auf 10 −5 m² reduziert , dem allgemeinen Hintergrundpegel einer Turm-Gelände-Kombination. Das Low-Power-Radar war in der Lage, jede lineare, zirkulare oder elliptische Polarisation bei C-Band-Frequenzen zu übertragen. Es könnte gleichzeitig die horizontalen und vertikalen Komponenten der rückgestreuten Energie empfangen. Querschnittsdaten in analoger Form auf Sanborn und Scientific Atlanta strip- aufgezeichnet Kurvenschreiber und auf Ampex Magnetband. Digitale Querschnitte wurden auf einem speziell konzipierten CEC aufgezeichnet Magnettonbandgerät .

Weitere wichtige Funktionen des ERL waren die Ausbildung von technischem Personal, die Entwicklung und Überprüfung neuer Geräte und Techniken sowie die Satellitenverfolgung mit einem modifizierten FPQ-4-Radar. Die L-Band-Messfähigkeit, ähnlich der C-Band-Ausrüstung, wurde Ende 1963 eingeführt.

Labor für Datenanalyse

Das Data Analysis Laboratory (DAL) widmete sich im Allgemeinen der Aufbereitung von DAMP- Daten zur Verbreitung an die vielen Nutzer. Diese Daten werden an viele Formulare übermittelt, die zahlreiche Reduktionsprozesse erfordern. Somit wurde die DAL in drei grundlegende Betriebsbereiche unterteilt, nämlich: (1) das Data Reduction Center in Riverton, New Jersey, (2) die Data Interpretation Group in Moorestown, New Jersey, und (3) die Plasma Analysis Group in Moorestown , New Jersey.

Rohdaten von den Sensoren des DAMP-Schiffs wurden an das Datenreduktionszentrum zur Reduktion, Glättung und Umwandlung in für die Interpretation geeignete Formen geliefert. Ausrüstung verwendet in diesem Datenverarbeitungszyklus einen digitalen Band Übersetzer , ein IBM 709 Computer , einen Analogrechner , verschiedene Band und Karten Konvertern und Karten Schläge, analoge und digitale Wiedergabegeräte, Daten Plotter, Grafik und Film - Leser, Oszilloskop - Kameras und Oszilloskope, eine Foto- Dunkelkammer und verschiedene Hilfsgeräte.

Die verarbeiteten Daten würden direkt verbreitet oder der Data Interpretation Group zur Untersuchung, Interpretation, Korrelation und zum Vergleich mit der Theorie vorgelegt. Die Gruppe zur Dateninterpretation beschäftigte sich damit, Basisdaten mit interpretativen Kommentaren zu versehen, um den endgültigen Datennutzer zu unterstützen. Ziel war es, alle Möglichkeiten für eine verbesserte Datenausgabe und maximale Datengenauigkeit und -nutzen zu untersuchen. Theoretische Studien und Experimente wurden durchgeführt, um die Datenvergleiche und -auswertungen zu ergänzen; solche Studien umfassten die rechnerischen Bereiche der numerischen, mathematischen und statistischen Analyse , der analogen und digitalen Simulation und der Computerprogrammierung sowie die vielen physikalischen Wissenschaften, die mit Raketenflug und atmosphärischem Wiedereintritt verbunden sind.

Eine der wichtigsten Facetten der Re-Entry-Physik ist die Wechselwirkung von Plasmen und ionisierten Nachläufen mit elektromagnetischen Wellen . Es wurden sowohl theoretische als auch praktische Arbeiten zur Plasmaphysik in Bezug auf Radar und damit verbundene Phänomene durchgeführt ; die folgenden Unterauftragsorganisationen und Berater waren aktiv, um Phasen dieser Forschung zu unterstützen:

  1. RCA Victor, Ltd. Forschungslaboratorien, Montreal, Kanada.
  2. Keller und Lewis, New York University unter der technischen Anerkennung von Plasma and Space Applied Physics, RCA , Princeton, New Jersey .
  3. Allgemeine Laboratorien für angewandte Wissenschaft, Inc., Westbury, New York .

Um die Auswirkungen von Plasma und Nachlauf auf die EM- Ausbreitung zu bewerten , wurden Strömungsfeldstudien durchgeführt, um Plasmadichtekonturen zu erzeugen. Diese theoretischen Ergebnisse wurden zum Vergleich mit gemessenen Daten zur Analyse verwendet. Laborexperimente und Simulationsstudien wurden durchgeführt, um komplexe Phänomene wie Turbulenzen im Plasmaströmungsfeld zu untersuchen.

DAMP-Schiffseigenschaften

Das DAMP-Schiff, die USAS ( United States Army Ship ) American Mariner, war die primäre Datenerfassungseinrichtung des DAMP-Projekts. Zu den relevanten Schiffseigenschaften gehören:

  • Gesamtlänge - 441 Fuß (134 m).
  • Breite - 56 Fuß (17 m).
  • Verdrängung (Volllast) - 10.650 Tonnen.
  • Geschwindigkeit - 8-10 Knoten.
  • Heizölkapazität - 9.507 Barrel.
  • Frischwasserkapazität - Tanks - 296.556 Gallonen - Verdampfer - 19.750 Gallonen/Tag.
  • Unterkünfte - Technisches Personal - bis zu 91.
  • Unterkünfte - Besatzung - Offiziere - 12 - Sonstiges - 55.
  • Normale Ausdauer (Hafen-zu-Hafen) - 45 Tage.

DAMP-Schiffsinstrumentierung

Das DAMP-Schiff war mit verschiedenen Systemen ausgestattet, die ankommende ballistische Raketen im vorhergesagten Aufprallbereich lokalisieren und verfolgen , sowie mit Instrumenten zur Aufzeichnung von Rohdaten .

Radar

Eines der beiden AN/FPQ-4- Radare an Bord des DAMP-Schiffes ermöglichte die Verfolgung von Zielen mit Funkfeuer bis zu einer eindeutigen Reichweite von 1.000 Seemeilen (2.000 km). Das L-Band und das UHF-Radar, die sich eine gemeinsame Antenne teilten, ermöglichten die Beobachtung des Ziels durch Beleuchtung, um das C-Band zu ergänzen. Das AN/FPS-12-Radar erlaubte die Überwachung der allgemeinen Umgebung des DAMP-Schiffes sowie das Vektorisieren von Luftfahrzeugen, die dem Schiff zugeordnet werden können.

Das Telemetrie- Erfassungssystem war eine passive Erfassungshilfe , die nach dem Interfereometer-Prinzip arbeitet und die Winkelposition des Ziels relativ zum Schiff angibt. Es war keine direkte Quelle für Reichweiteninformationen. Telemetriedaten wurden auf aufgezeichnete Magnetband bei 7,5, 15, 30 und 60 ips von Nems Clark 1432 Empfänger.

Der Akquisitionsleiter, der den RADAP-C- Computer mit den dazugehörigen Ein- und Ausgabegeräten umfasste, diente als Akquisitionshilfe, als Mittel zur Überprüfung und Kalibrierung der zugehörigen elektronischen Geräte und im TRANSIT-Modus als Navigationshilfe für das DAMP-Schiff.

Das Transit System der Navigation bestand aus dem Transit Satelliten , ein weltweites Netzwerk Stationen Verfolgung der Bahnelemente des Satelliten und geeigneten Empfängers und Autonetics Recomp Computer an Bord des Kommando Schiff der stabilen Frequenz zu beobachten und zu bestimmen , zu empfangen Funksignale übertragen vom Satelliten , um die Doppler- Frequenzverschiebung zu beobachten , und aus diesen Informationen plus der ungefähren Position des Schiffes die genaue Position des Schiffes bis auf 1,6 km genau zu berechnen.

Der Quarzreferenzoszillator war das Herz des Bordsystemes, und bei 1 MHz und 100 KC mit einer Kurzzeitstabilität von 5 Teilen in 10 betrieben , um das zehnte ein Ein-Sekunden - Intervall gemittelt, und eine Langzeitstabilität von 5 Teilen in 10 bis 10 pro Tag.

Datenaufzeichnung

Der Video Integrator akzeptiert die Radarvideosignalechos von einem gepulsten, Entfernungs-gated Radarsystem (AN / FPQ-4) und verbessert das Signal-zu-Rausch - Verhältnis des Radarvideo, wodurch der Erfassungsbereich des Radarsystems erstreckt. Das Video wird kontinuierlich integriert und die Ausgabe erfolgt in Echtzeit.

Um die Datenerfassungsfähigkeiten des DAMP-Schiffes voll auszuschöpfen, war es notwendig, die gesammelten Daten in einer Form zu speichern, die einen einfachen Abruf in der Datenanalyseeinrichtung ermöglicht . Daher wurden alle auf dem DAMP-Schiff gewonnenen Daten nur auf zertifizierten und ausgewiesenen CEC-Digitalrekordern, Ampex- Rekordern, einem Sanborn- Rekorder, einem RCA -Videorekorder und einem Mincom-Rekorder gespeichert. Das Timing wurde von zwei Hermes Hycon Eastern Timing-Generatoren bereitgestellt, einem primären und einem Backup. Die Zeitsignalausgaben waren ein 24-Bit-Impulsabwesenheitscode, ein 17-Bit-Impulsabwesenheitscode und ein 13-Bit-Impulsbreitencode. Beide Generatoren wurden mit Bureau of Standards, synchronisiert WWV , Zeitstandard .

Die aufgezeichneten Rohtestdaten umfassten Zeit, Synchronisierung und Steuerung, Radardaten von Tracker 1 und 2, L-Band- und UHF- Radardaten , Kreisel- und Serverdaten, Telemetrie, Sprache, Video und alle anderen vom Testleiter bestimmten Daten.

Einer der beiden Mk 51 Mod 3 gun Direktoren, in geeigneter Weise modifiziert und mit M-7 Ellbogens angebracht Teleskopen (8-power, 6" optisch ‚Modus -Feld) wurde in zu liefern Bezeichnungsinformation an die AN / FPQ-4 Verfolgungsradare verwendet‘ Diese Direktoren hatten einen Azimuthub von plus/minus 370 Grad und eine Erhöhung von -20 Grad auf +90 Grad. Die Azimut- und Elevationsdatenausgabe erfolgte mit 1- und 36-Geschwindigkeit von zwei (Größe 23) 400-Zyklen-Synchros Positionsfehler war 0,5 mil.

Kommunikationsgeräte

Die Kommunikation an Bord des DAMP-Schiffs diente mehreren Zwecken: der Kommunikation mit Verwaltungsbüros in New Jersey, dem Empfang von vorhergesagten Aufpralldaten von der Abschussbehörde, die die ballistische oder Interkontinentalrakete abfeuert , und nach Abschluss der Aufprallverfolgung, um zu melden " quicklook"-Daten zurück an das ERL in New Jersey zur Auswertung und Weiterleitung eines zusammenfassenden Berichts an den Projektträger ARPA.

Während dieser Betriebszeit gab es noch keine Kommunikation über Satellit . Infolgedessen erfolgte die Kommunikation zwischen dem DAMP-Schiff und New Jersey durch die Verwendung von Einseitenband (SSB) -Funk , im Allgemeinen durch die Verwendung eines 10-kW- Senders . Das DAMP Schiff allgemein obere Seitenband (USB) Sprach- und / oder untere Seitenband (LSB) überträgt Frequenzumtastung Funkfern im Bereich von 16 bis 22 MHz , wenn atmosphärische Bedingungen waren günstig. Als die Kommunikation aufgrund der atmosphärischen Bedingungen schwierig wurde, schaltete das DAMP-Schiff auf Trägerwellenübertragung (CW) mit Standard- Morsecode um . Da das Schiff für längere Zeit, etwa einen Monat oder so, auf See sein könnte, führte das DAMP- Schiff außerdem einen Amateurfunkraum und eine Ausrüstung mit, die das technische Personal nutzen konnte, um mit ihren Familien in den USA über kurze Zeit zu kommunizieren Welle Radio .

Für die lokale Kommunikation – zum Beispiel in der Region Ascension Island im Atlantik oder Johnston Island im Pazifik – hatte das DAMP-Schiff die Fähigkeit, USB-Sprache und LSB-Funkfernzeichen zu/von solchen Inselstandorten zu senden und zu empfangen. Das DAMP-Schiff könnte auch mit verschiedenen VHF- oder UHF- Funkkonfigurationen mit Flugzeugen und nahe gelegenen Inseln kommunizieren .

Verschiedene Antennen wurden verwendet, um eine maximale Reichweite vom Schiff zum Ufer zu erzielen. Der UHF-Transceiver verwendete einen Discone, während die VHF-Transceiver Groundplane-Antennen verwendeten. Die 1 kW HF - Sender ein fern abgestimmten 35-foot verwendet (11 m) Peitschenantenne , während der 3 kW HF - Sender mit einer vertikalen cage Antenne verwendet. Und der 10 kW - Sender eine Konusantenne eingesetzt. Das Schiff enthielt zahlreiche hochmoderne Empfänger, die von einem Antennenverteilungssystem aus drei 18 Fuß (5 m) Peitschen gespeist wurden.

Das DAMP-Schiff trug auch fortschrittliche kryptografische Ausrüstung, die verwendet werden konnte, um vertrauliche oder geheime Nachrichten zu verschlüsseln oder zu entschlüsseln . Details solcher Geräte werden hier klassifiziert und nicht beschrieben.

Wie gesetzlich vorgeschrieben, verfügte der Schiffsführer der Handelsmarine über einen Funkraum und einen Funker, der für die Schiffsgeschäfte zuständig war, aber in keiner Weise mit dem Betrieb der technisch genutzten Funkanlage verbunden war.

Tracking-Sockel

Vier modifizierte TALOS AN/FPW-2 Guidance Pedestals wurden mit einem oder beiden der AN/FPQ-4 Tracking Radars verbunden , um optische, Infrarot- und andere zusätzliche Instrumente für die Beobachtung von Wiedereintrittskörpern bereitzustellen .

Missionsabschluss

Am 30. September 1963 liefen die DAMP-Mission und der Vertrag der US Army Advanced Research Projects Agency aus, und die US Air Force übernahm die operative Kontrolle über die USAS American Mariner . Am 1. Januar 1964 wurde es ein integraler, aber vorübergehender Teil des Eastern Test Range der US Air Force im Atlantischen Ozean und wurde unter die Kontrolle des Missile Test Project (MTP) mit Sitz auf der Patrick Air Force Base gestellt . Florida . (Siehe Eastern Test Range für Details.) Schließlich wurde das Schiff aus dem Raketenverfolgungsdienst genommen und in der Chesapeake Bay versenkt, während es von US Navy Piloten von der Patuxent River Naval Air Station als Ziel verwendet wurde .

Weiterlesen

Hahn, Herbert Paul, American Mariner eine dokumentarische Biographie ihrer Rolle als: Liberty Ship, Training Ship, Missile Instrumentation Ship, Mystery Ship, Test Target. Veröffentlicht 1990 von der American Merchant Marine Museum Foundation, Kings Point, New York. ISBN  1-879180-00-6 .

Siehe auch

Externe Links