Navigationssatellitsystem i Sovjetunionen, Ryssland och USA. Första historien

Navigationssatellitsystem i Sovjetunionen, Ryssland och USA. Första historien
Navigationssatellitsystem i Sovjetunionen, Ryssland och USA. Första historien

Video: Navigationssatellitsystem i Sovjetunionen, Ryssland och USA. Första historien

Video: Navigationssatellitsystem i Sovjetunionen, Ryssland och USA. Första historien
Video: These People: World War II Industrial Production (1944) 2024, December
Anonim

Den första generationen av navigationssatellitsystem i Sovjetunionen fick namnet "Segel" och utvecklades på grundval av Marine Research Scientific Research Hydrographic Navigation Institute (NIGSHI). Själva idén att använda artificiella jordsatelliter som huvudelement i navigationen kom 1955 till den tidigare marinnavigatorn Vadim Alekseevich Fufaev. Under ledning av den ideologiska hjärnan skapades en initiativgrupp på NIGSHI, som sysslade med distansbestämning av koordinater. Den andra riktningen var ämnet för Doppler -bestämning av koordinater under ledning av V. P. Zakolodyazhny, och den tredje gruppen var ansvarig för goniometrisk bestämning av koordinater - chefen för riktningen var E. F. Suvorov. I början av 1960 -talet utvecklades det första inhemska LEO: s globala navigationssatellitsystem. Förutom NIGSHI deltog anställda vid försvarsministeriets NII-4 aktivt i projektet. Man antog att den sovjetiska marinens fartyg skulle vara de allra första "användarna" av satellitnavigering. Men allt stannade plötsligt upp - programmet var kraftigt begränsat i finansiering och var faktiskt fruset. Intelligens om det sista steget i utvecklingen av ett liknande system i lägret för en potentiell motståndare - USA - blev "stekhane". År 1963 hade amerikanerna faktiskt beställt Transit-satellitsystemet, och den 15 januari 1964 beslutade regeringen att skapa en sovjetisk analog under Cyclone-koden (vissa källor nämner det hisnande namnet Cyclone-B).

Från det ögonblicket blev initiativgruppernas semi-underjordiska arbete det officiella statliga programmet. OKB-10 blev huvudutvecklare av systemet, Mikhail Fedorovich Reshetnev utsågs till "chef" och Research Institute of Parting Engineering (NIIP) ansvarade för radioutrustningen. På skissnivå var projektet klart i juli 1966, och samtidigt godkändes testbaser-det oceanografiska fartyget "Nikolai Zubov" med ubåtar B-88, B-36 och B-73.

Bild
Bild

Fartyget "Nikolay Zubov". Källa: kik-sssr.ru

Det första inhemska operativa navigeringsfartyget var Kosmos-192 (uppskjutningsfordonet var Kosmos-3M), som lanserades den 25 november 1967 från Plesetsk kosmodrom. Nästa var "Kosmos - 220", skickad till låg bana den 7 maj 1968, "Kosmos - 292" (14 augusti 1969) och "Kosmos -332" (11 april 1970). Testerna slutade sommaren 1970 och fann följande noggrannhet: baserat på Doppler -effekten - 1,5 km, avståndsmätarsystemet - 1,8 km och kursens systemkorrigering var 3-4 bågminuter.

Navigationssatellitsystem i Sovjetunionen, Ryssland och USA. Första historien
Navigationssatellitsystem i Sovjetunionen, Ryssland och USA. Första historien

Modell av satelliten för "Cyclone" -systemet. Källa: wikipedia.ru

Bild
Bild
Bild
Bild

Rymdfarkoster i Parus -systemet. Källa: gazetamir.ru

Satelliternas omloppshöjd var 1000 kilometer - det här var typiska lågbana fordon med en period på 105 minuter runt planeten. Till ekvatorialplanet var lutningen på banorna för rymdfarkosterna i Kosmos -serien 830, vilket gjorde dem till cirkumpolära satelliter. Efter sex års försöksdrift med fyra navigationssatelliter i september 1976 togs systemet i bruk under namnet "Parus". Vid den tiden var noggrannheten för att bestämma koordinaterna för fartyget i rörelse 250 meter och i hamnen vid förtöjningslinjerna - cirka 60 meter. Systemet var ganska effektivt - tiden för att bestämma platsen var inom 6-15 minuter. Den viktigaste skillnaden mellan den inhemska utvecklingen och den amerikanska transiten var möjligheten till radiotelegrafkommunikation mellan fartyg och ubåtar av marinen med kommandoposter och med varandra. Kommunikation gavs både i förhållanden för gemensam radiosynlighet och i möjligheten att överföra ett meddelande från en abonnent till en annan, det vill säga i global skala. I det senare fallet var kommunikationsfördröjningen 2-3 timmar. Så föddes världens första navigations-kommunikationssatellitsystem "Parus", som vände upp och ner på navigationen i den sovjetiska flottan. För första gången blev det möjligt att bestämma sin egen plats oavsett väder, tid på dygnet eller året var som helst i världshavet. Detta system fungerar fortfarande.

År 1979 fick Cicadas system i uppdrag att serva civila fartyg, utan militär navigationsutrustning och kommunikationsalternativ. Två år tidigare nådde isbrytaren Artika, baserad på data från satellitnavigering, Nordpolen för första gången i världen för sjöfartyg. En orbitalgrupp med fyra satelliter skickades till "Tsikada", och militären "Parus" hade vid olika tidpunkter i genomsnitt 6-7 rymdfarkoster i låg bana. Installationen av COSPAS-SARSAT-räddningsutrustningen, eller, som det också kallas, Nadezhda-systemet, utvecklat i Omsk-föreningen Polet, har blivit en seriös modernisering av Cikadan. Räddningssystemet dök upp efter undertecknandet den 23 november 1979 av ett mellanstatligt avtal mellan Sovjetunionen, USA, Kanada och Frankrike om utvecklingen av COSPAS - Space Search System for Emergency Fartyg, SARSAT - Search And Rescue Satellite -Aided Tracking. Systemet var tänkt att vara ansvarigt för att hitta flygplan och fartyg i nöd. Punkterna för att ta emot information från satelliter fanns ursprungligen i Moskva, Novosibirsk, Arkhangelsk, Vladivostok (Sovjetunionen), San Francisco, St. Louis, Alaska (USA), Ottawa (Kanada), Toulouse (Frankrike) och Tromsø (Norge). Varje satellit, som flyger över jordens yta, mottog signaler från ett cirkulärt område med en diameter på 6000 km. Minsta antal satelliter som krävs för tillförlitlig mottagning av signaler från nödfyrar var fyra. Eftersom ingen på den tiden, utom USA och Sovjetunionen, kunde tillverka sådan utrustning, var det dessa två länder som gav COSPAS-SARSAT orbital-gruppen. Satelliterna mottog signalen från personen i nöd, vidarebefordrade den till markpunkten, där de bestämde hans koordinater med en noggrannhet på 3,5 km och inom en timme fattade ett beslut om räddningsinsatsen.

Bild
Bild

COSPAS-SARSAT-emblem fram till 1992. wikipedia.ru

Bild
Bild

Illustration av principen för drift av COSPAS-SARSAT. Källa: seaman-sea.ru

Det var den sovjetiska satelliten med Nadezhda-utrustningen i september 1982 som registrerade den första nödsignalen från ett lättmotorsflygplan som kraschade i bergen i västra Kanada. Som ett resultat evakuerades tre kanadensiska medborgare - så öppnade det internationella projektet COSPAS -SARSAT ett konto för frälsta själar. Det är värt att erinra om att en liknande historia föddes mitt under det kalla kriget - 1983 kallade Reagan officiellt Sovjetunionen "det onda riket", och COSPAS -SARSAT fungerar fortfarande och har redan räddat cirka 4000 människor.

Bild
Bild

Hushållsapparater "Nadezhda" av det internationella systemet COSPAS-SARSAT. Källa: seaman-sea.ru

Behovet av att utveckla ett navigationssystem med medelbana, nödvändigt inte bara för "havet", utan också för luftfart med "infanteri", diskuterades i Sovjetunionen redan 1966. Resultatet var forskningsarbetet "Prognos" under Yu I. Maksyutas ledning, i enlighet med vilket de 1969 argumenterade för möjligheten att skjuta upp navigationssatelliter i jordens mittbana. I framtiden kallades detta projekt GLONASS och skapades med deltagande av ett stort antal organisationer - Krasnoyarsk Design Bureau of Applied Mechanics, Moscow Research Institute of Instrument Engineering och Leningrad Scientific Research Radio Engineering Institute (LNIRTI). Sovjetunionen lanserade den första GLONASS -satelliten i rymden den 12 oktober 1983, och 1993 antogs systemet i Ryssland, om än i en avkortad version. Och först 1995 togs GLONASS upp till en heltidsanställd personal på 24 fordon, markinfrastrukturen förbättrades och navigationen var 100% operativ. Vid den tiden var noggrannheten för att bestämma koordinaterna 15-25 meter, bestämningen av hastighetskomponenterna (nytt alternativ) var 5-6,5 cm / s, och den inhemska utrustningen kunde bestämma tiden med en noggrannhet på 0,25-0,5 μs. Men inom sex år reducerades den orbitala konstellationen till 5 satelliter och allt var klart för fullständig eliminering av det ryska satellitnavigationssystemet. Återfödelsen ägde rum i augusti 2001, då Ryska federationens regering antog det federala målprogrammet "Global Navigation System", avsett att i viss utsträckning konkurrera med GPS. Men det är en lite annorlunda historia.

Rekommenderad: