Fernwirktechnik der Raumfahrt Telemetrie, Telekommando, Bahnvermessung

Aus den Besprechungen: "... Der Text ist flüssig zu lesen und durch viele instruktive Bilder ergänzt. Wichtige Formeln werden regelmäßig durch Zahlenbeispiele veranschaulicht. Wer das Buch ebenso wie die Vorlesung des Verfassers hintereinander studiert, wird es mit großem Gewinn aus der Hand legen.... Die Fülle des Stoffes auf engem Raum ermöglicht es jedem technisch gebildeten Leser, aus berufenem Munde eine zukunftsweisende Technik kurz und doch vollständig kennenzulernen." ntz Nachrichtentechn. Zeitschrift # 1 "... Der Verfasser hat in Deutschland praktisch an allen größeren Raumfahrtprojekten mitgewirkt und ist auf diesem Gebiet ein bekannter Fachmann. Sein Buch bringt nicht nur Ingenieuren der Nachrichten- und Hochfrequenztechnik die speziellen Probleme der Fernwirktechnik in der Raumfahrt näher, sondern führt auch Ingenieure anderer Disziplinen in dieses Gebiet ein." Zt. f. Flugwissenschaften und Weltraumforschung # 2

1 Funktionen des Fernwirksystems.- 1.1 Prinzipieller Aufbau.- 1.2 Das TDRS-System.- 1.3 Meßnetze.- 1.4 Bahnvermessung.- 1.5 Telemetrie.- 1.5.1 Datenarten.- 1.5.2 Funktionen.- 1.6 Telekommando.- 1.6.1 Datenarten.- 1.6.2 Funktionen.- 2 Signalübertragung und Rauschen.- 2.1 Antennenparameter.- 2.2 Diskussion.- 2.2.1 Wirkflächenbegrenzungen.- 2.2.2 Wirkflächen- und Gewinnbegrenzung.- 2.2.3 Gewinnbegrenzungen.- 2.2.4 Transitionsfrequenz.- 2.2.5 Fernfeldbedingung.- 2.2.6 Das Rechnen in dB.- 2.2.7 Atmosphäreneinflüsse.- 2.3 Rauschen.- 2.3.1 Thermisches Rauschen.- 2.3.2 Inneres Rauschen.- 2.3.2.1 Rauschen von Widerständen.- 2.3.2.2 Serien- und Parallelschaltung.- 2.3.2.3 Rauschen von Vierpolen.- 2.3.2.4 Kettenschaltung.- 2.3.2.5 Rauschen von Verlustvierpolen.- 2.3.3 Äußeres Rauschen.- 2.3.3.1 Das Plancksche Strahlungsgesetz.- 2.3.3.2 Rauschtemperatur der Antenne.- 2.3.3.3 Effektive Rauschtemperatur.- 2.3.3.4 Numerische Berechnung.- 2.3.3.5 Kosmische Rauschquellen.- 2.3.4 System-Rauschtemperatur.- 2.4 Radiofenster.- 2.5 Störabstand; Pegelplan.- 3 Modulation.- 3.1 Harmonische Trägersignale.- 3.1.1 Amplitudenmodulation.- 3.1.1.1 Leistungsaufteilung.- 3.1.1.2 Hochfrequenz-Bandbreite.- 3.1.2 Winkelmodulation.- 3.1.2.1 Phasenmodulation.- 3.1.2.2 Frequenzmodulation.- 3.2 Rauschverhalten.- 3.2.1 Amplitudenmodulation.- 3.2.2 Phasenmodulation.- 3.2.3 Frequenzmodulation.- 3.2.4 Pre- und Deemphase.- 3.2.5 Schwellwert.- 3.3 Frequenzmultiplex.- 3.3.1 Prinzip.- 3.3.2 IRIG- FM-FM-System.- 3.3.3 Kombinationsfrequenzen beim Frequenzmultiplexen.- 3.4 Pulsförmiges Trägersignal.- 3.4.1 Abtasttheorem.- 3.4.2 Zeitmultiplex.- 3.4.3 Quantisierung.- 3.4.4 Quantisierte Pulsmodulationsverfahren.- 3.5 Pulscodemodulation.- 3.5.1 Stufenzahl und Codewortlänge.- 3.5.2 Prinzipieller Aufbau eins binären PCM- Telemetriesystems.- 3.5.3 PCM- Bit- Formate.- 3.5.4 Detektionsprozeß.- 3.5.5 Wortfehlerwahrscheinlichkeit.- 3.5.6 PCM mit n-ärer Modulation.- 3.5.7 Kanalcodierung.- 3.5.7.1 Orthogonalcode.- 3.5.7.2 Transorthogonalcode.- 3.5.7.3 Biorthogonalcode.- 3.5.7.4 Kanalkapazität.- 4 Synchronisation.- 4.1 Phase Locked Loop.- 4.2 Kenndaten des PLL.- 4.3 Tiefpaßfilter.- 4.4 Anwendungsformen.- 4.4.1 PLL mit Untersetzer.- 4.4.2 Lange Regelschleife.- 4.4.3 Frequenztranslation.- 4.4.4 PLL als Demodulator.- 4.4.5 Zusatzeinrichtungen für den Fangvorgang.- 4.5 Der Hybride PLL.- 4.6 Der digitale PLL.- 4.6.1 Number Controlled Oscillator.- 4.6.2 Vergleich des DPLL mit dem PLL.- 4.6.3 Rein digitale Regelschaltung.- 4.7 PSK- Trägersynchronisation.- 4.7.1 Quadrierschleife (Squaring Loop).- 4.7.2 Costas-Schleife.- 4.7.3 Entscheidungs-Rückkopplungsschleife (Decision-Feedback Loop).- 4.7.4 Trägerfrequenzrückgewinnung bei Mehrphasen-PSK.- 4.8 Bitsynchronisation.- 4.8.1 Ein- und Zweikanalverfahren.- 4.8.2 Gewinnung des Bittaktes im Einkanalverfahren.- 4.9 Rahmensynchronisation.- 4.10 PN-Folgen.- 4.10.1 Zufällige Folgen und PN-Folgen.- 4.10.2 Autokorrelationsfunktion (AKF) und Kreuzkorrelationsfunktion (KKF) für binäre Folgen.- 4.10.3 AKF-Eigenschaft und Leistungsspektrum der PN-Folgen.- 4.10.4 Steuerung von Synchronisationsvorgängen mit PN-Folgen.- 4.10.5 Verwendung der PN- Codes zur Verbesserung des Spektralverhaltens von PCM- Formaten.- 4.10.6 Spread Spectrum-Technik.- 5 Funktechnische Bahnvermessung.- 5.1 Ranging.- 5.1.1 Ranging mit Frcquenzkombinationcn (Tone-Ranging).- 5.1.2 Frequenzwobbelung.- 5.1.3 PN-Ranging.- 5.1.4 BINOR-Codes.- 5.2 Dopplermessung.- 5.2.1 Erdsatelliten.- 5.2.2 Zweiweg-Dopplermessung.- 5.2.3 Zweifrequenz-Dopplermessung.- 5.2.4 Raumsonden.- 5.3 Interferometer.- 5.4 Navigationssatelliten.- 6 Wellenausbreitung.- 6.1 Brechungsindex.- 6.2 Neutralgasatmosphäre: Signalverzögerung.- 6.3 Ionosphäre.- 6.3.1 Phasen- und Gruppcngeschwindigkeit.- 6.3.2 Phasenwegverkürzung.- 6.3.3 Gruppenwegverlängerung.- 6.3.4 Brechung.- 6.3.5 Dopplereffekt.- 6.3.6 Szintillationen.- 6.3.7 Magnetfeldeinfluß.- 6.3.8 Der Faraday-Effekt.- 7 Anhang.- 7.1 Pegelplan.- 7.2 Dynamisches Verhalten des PLL.- 7.2.1 Phasenfehler.- 7.2.2 Fangbereich.- 7.3 Codemultiplex.- 7.3.1 PN-Spreizung.- 7.3.2 Frequenzspringen.- 7.4 Großflächige Parabolantennen.