Введение
Тоны, используемые НАСА во время пилотируемых космических полетов, представляли собой способ включения и выключения удаленных передатчиков на Земле, позволяя коммуникатору капсулы (CapCom) связываться с экипажами космических кораблей. Это был метод передачи сигналов в той же частотной полосе, имитирующий работу кнопки "нажми и говори, отпусти и слушай" (часто называемой PTT), обычно используемой в двухсторонней радиосвязи и рациях.
Quindar tones, most often referred to as the "beeps" that were heard during the American Apollo space missions, were a means by which remote transmitters on Earth were turned on and off so that the capsule communicator (CapCom) could communicate with the crews of the spacecraft. It was a means of in band signaling to simulate the action of the push to talk and release to listen (often referred to as PTT) button commonly found on two way radio systems and walkie talkies.
Обоснование
Когда центр управления полётами (в Хьюстоне, штат Техас) хотел связаться с астронавтами, оператор связи (CapCom) нажимал кнопку (нажми и говори, или PTT), которая включала передатчик, затем говорил и отпускал кнопку. Если передатчик находится рядом, это легко организовать: он подключен непосредственно к кнопке PTT. Но для поддержания непрерывной связи с астронавтами на орбите Земли или во время полётов к Луне, NASA пришлось использовать станции слежения по всему миру, переключаясь между ними по мере необходимости. Для передачи голосового сигнала на удалённый передатчик эти станции были соединены с Хьюстоном выделенными телефонными линиями. NASA могло либо построить параллельную систему для управления передатчиками – одну линию для передачи аудио, а другую для передачи управляющего сигнала кнопки PTT (сигнализация вне полосы частот), либо объединить обе системы, используя звуковые тоны для включения и выключения передатчика. Поскольку выделенные телефонные линии были очень дорогим решением в то время, NASA выбрало использование тонов для снижения эксплуатационных расходов сети. Та же система использовалась в проекте «Джемини» и до сих пор применяется для полудуплексной связи в диапазоне УВЧ с космическими челноками для радиочастотного управления передатчиком. С появлением современных цифровых систем связи, тоны Куиндара больше не требуются, поскольку одна линия связи может одновременно передавать несколько каналов связи в виде данных, включающих в себя как речь и сигнализацию (сигнал PTT), так и видео и телеметрию. Однако тоны Куиндара всё ещё можно услышать в миссиях, таких как Crew 1, когда астронавты связываются с центром управления полётами.
Реализация
Система Quindar, названная в честь своего производителя, Quindar Electronics, Inc., использовала два тона, оба представляющие собой чистые синусоидальные волны длительностью 250 мс. "Вводный тон" генерировался на частоте 2525 Гц и сигнализировал о нажатии кнопки PTT и включении звука. "Заключительный тон" был немного ниже – 2475 Гц – и сигнализировал об отпускании кнопки PTT и выключении звука. Эти два тона генерировались специальным оборудованием в Центре управления полетами и декодировались детекторами, расположенными на различных станциях слежения. Выбор этих тонов позволял им передаваться в той же полосе частот, что и человеческий голос, диапазон которого составляет примерно от 300 Гц до 3000 Гц.
Распространенные заблуждения
Два распространенных заблуждения окружают тоны Квиндара. Первое – что один тон исходил с Земли, а другой – от передатчиков, используемых астронавтами в космосе. Эта путаница возникает из-за того, что многие передачи с Земли в космос инициировались Центром управления полетами и получали ответ от астронавтов. В такой последовательности оператор связи (CapCom) нажимал кнопку PTT, что отправляло вводный тон, после чего он говорил. Когда оператор связи заканчивал говорить, он отпускал кнопку PTT, что отправляло завершающий тон, и астронавты отвечали Центру управления полетами. Таким образом, эти передачи состояли из "бипа" (нажатие PTT), за которым следовала речь Хьюстона, затем еще один "бип" (отпускание PTT) и, наконец, голос астронавтов. Другое заблуждение о тонах Квиндара заключается в том, что они были разработаны для сигнализации об окончании передачи, подобно тону вежливости, используемому во многих полудуплексных радиоретрансляторах. Хотя астронавты могли использовать завершающий тон Quindar, чтобы понять, когда оператор связи начал или закончил говорить, возможность для Хьюстона и астронавтов говорить одновременно делала тон вежливости для предотвращения одновременной речи ненужным.
Происхождение названия
Тоны Quindar были названы в честь производителя Quindar Electronics, Inc., ныне QEI (https://www.qeiinc.com/). Глен Суонсон, историк из Космического центра Джонсона НАСА, редактировавший коллекцию транскриптов миссий, и Стив Шиндлер, инженер по системам голосовой связи в Космическом центре Кеннеди НАСА, подтвердили происхождение названия. "Тоны Quindar, названные в честь производителя оборудования для генерации и обнаружения тональных сигналов, фактически используются для включения и выключения, или "активации", удаленных передатчиков на различных станциях слежения."