PSRS, Krievijas un ASV navigācijas satelītu sistēmas. Pirmais stāsts

PSRS, Krievijas un ASV navigācijas satelītu sistēmas. Pirmais stāsts
PSRS, Krievijas un ASV navigācijas satelītu sistēmas. Pirmais stāsts

Video: PSRS, Krievijas un ASV navigācijas satelītu sistēmas. Pirmais stāsts

Video: PSRS, Krievijas un ASV navigācijas satelītu sistēmas. Pirmais stāsts
Video: #22 Konceptuālā dzeja, atdzejošana un iekļaujošā valoda: saruna ar Kārli Vērdiņu (ar subtitriem) 2024, Aprīlis
Anonim

Pirmās paaudzes navigācijas satelītu sistēmas Padomju Savienībā saņēma nosaukumu "Bura", un tā tika izstrādāta, pamatojoties uz Jūras spēku Zinātniskās pētniecības hidrogrāfiskās navigācijas institūtu (NIGSHI). Pati ideja izmantot mākslīgos zemes pavadoņus kā galveno navigācijas elementu radās bijušajam jūras navigatoram Vadimam Aleksejevičam Fufajevam 1955. gadā. Ideoloģiskā virzītāja vadībā NIGSHI tika izveidota iniciatīvas grupa, kas nodarbojās ar koordinātu attāluma noteikšanu. Otrs virziens bija tēma par Doplera koordinātu noteikšanu V. P. Zakolodjažnija vadībā, bet trešā grupa bija atbildīga par koordinātu goniometrisko noteikšanu - virziena vadītājs bija E. F. Suvorovs. Sešdesmito gadu sākumā tika izstrādāta pirmā vietējā LEO globālās navigācijas satelītu sistēma. Papildus NIGSHI projektā aktīvi piedalījās Aizsardzības ministrijas NII-4 darbinieki. Tika pieņemts, ka padomju kara flotes kuģi būs pirmie satelītnavigācijas "lietotāji". Tomēr viss pēkšņi apstājās - programma bija krasi ierobežota finansējuma un faktiski tika iesaldēta. Inteliģence par līdzīgas sistēmas attīstības pēdējo posmu potenciālā pretinieka - ASV - nometnē kļuva par "ceptu gailīti". Līdz 1963. gadam amerikāņi faktiski bija pasūtījuši Transit satelīta sistēmu, un 1964. gada 15. janvārī valdība nolēma izveidot padomju analogu ar ciklona kodu (daži avoti min elpu aizraujošo nosaukumu Cyclone-B).

No šī brīža iniciatīvu grupu daļēji pagrīdes darbs kļuva par oficiālo valsts programmu. OKB-10 kļuva par galveno sistēmas izstrādātāju, Mihails Fedorovičs Rešetņevs tika iecelts par "priekšnieku", un par radioiekārtām atbildēja Šķiršanās inženierijas pētniecības institūts (NIIP). Skices līmenī projekts bija gatavs līdz 1966. gada jūlijam, un vienlaikus tika apstiprinātas testa bāzes-okeanogrāfiskais kuģis "Nikolajs Zubovs" ar zemūdenēm B-88, B-36 un B-73.

Attēls
Attēls

Kuģis "Nikolajs Zubovs". Avots: kik-sssr.ru

Pirmais vietējais navigācijas kosmosa kuģis bija Kosmos-192 (nesējraķete Kosmos-3M), kas palaists 1967. gada 25. novembrī no Plesetskas kosmodroma. Nākamais bija "Kosmos - 220", 1968. gada 7. maijā nosūtīts zemā orbītā, "Kosmos - 292" (1969. gada 14. augusts) un "Kosmos -332" (1970. gada 11. aprīlis). Pārbaudes beidzās līdz 1970. gada vasarai un konstatēja šādu precizitāti: pamatojoties uz Doplera efektu - 1,5 km, attāluma meklētāja sistēma - 1,8 km, un virziena sistēmas korekcija bija 3-4 loka minūtes.

PSRS, Krievijas un ASV navigācijas satelītu sistēmas. Pirmais stāsts
PSRS, Krievijas un ASV navigācijas satelītu sistēmas. Pirmais stāsts

Sistēmas "Cyclone" satelīta modelis. Avots: wikipedia.ru

Attēls
Attēls
Attēls
Attēls

Parus sistēmas kosmosa kuģis. Avots: gazetamir.ru

Satelītu orbitālais augstums bija 1000 kilometru - tie bija tipiski zemas orbītas transportlīdzekļi ar 105 minūšu periodu ap planētu. Līdz ekvatoriālajai plaknei Kosmos sērijas kosmosa kuģa orbītu slīpums bija 830, kas padarīja tos par apkārtpolāriem satelītiem. Pēc sešu gadu izmēģinājuma darbības četriem navigācijas pavadoņiem 1976. gada septembrī sistēma tika nodota ekspluatācijā ar nosaukumu "Parus". Līdz tam laikam kustībā esošā kuģa koordinātu noteikšanas precizitāte bija 250 metri, bet ostā pie pietauvošanās līnijām - aptuveni 60 metri. Sistēma bija diezgan efektīva - atrašanās vietas noteikšanas laiks bija 6-15 minūšu robežās. Galvenā atšķirība starp vietējo attīstību un amerikāņu tranzītu bija radiotelegrāfa saziņas iespēja starp Jūras spēku kuģiem un zemūdenēm ar komandpunktiem un savā starpā. Sakari tika nodrošināti gan kopīgas radio redzamības apstākļos, gan arī iespējai pārsūtīt ziņu no viena abonenta citam, tas ir, globālā mērogā. Pēdējā gadījumā saziņas kavēšanās bija 2-3 stundas. Tā radās pasaulē pirmā navigācijas-sakaru satelītu sistēma "Parus", kas padomju flotē navigāciju apgrieza kājām gaisā. Pirmo reizi kļuva iespējams noteikt savu atrašanās vietu neatkarīgi no laika apstākļiem, diennakts laika vai gada jebkurā pasaules okeāna vietā. Šī sistēma joprojām darbojas.

1979. gadā Cicada sistēma tika uzticēta civilo kuģu apkalpošanai, bez militārās navigācijas aprīkojuma un sakaru iespējām. Divus gadus iepriekš ledlauzis Artika, pamatojoties uz satelītnavigācijas datiem, pirmo reizi pasaulē jūras kuģiem sasniedza Ziemeļpolu. Uz "Tsikada" tika nosūtīta četru satelītu orbītas grupa, un militārajā "Parus" dažādos laikos vidēji bija 6-7 kosmosa kuģi zemā orbītā. Glābšanas aprīkojuma COSPAS-SARSAT jeb, kā to mēdz dēvēt, Nadeždas sistēmas uzstādīšana, kas izstrādāta Omskas apvienībā Polet, ir kļuvusi par nopietnu cikādes modernizāciju. Glābšanas sistēma parādījās pēc tam, kad 1979. gada 23. novembrī tika parakstīts starpvaldību līgums starp PSRS, ASV, Kanādu un Franciju par COSPAS - avārijas kuģu kosmosa meklēšanas sistēmas - SARSAT - Search and Rescue Satellite Aided Tracking izstrādi. Sistēmai bija jābūt atbildīgai par avārijā nonākušu lidmašīnu un kuģu atrašanu. Punkti informācijas saņemšanai no satelītiem sākotnēji atradās Maskavā, Novosibirskā, Arhangeļskā, Vladivostokā (PSRS), Sanfrancisko, Sentluisā, Aļaskā (ASV), Otavā (Kanāda), Tulūzā (Francija) un Trumsē (Norvēģija). Katrs satelīts, lidojot virs Zemes virsmas, saņēma signālus no apļveida zonas ar 6000 km diametru. Minimālais satelītu skaits, kas vajadzīgs uzticamai signālu uztveršanai no avārijas signālugunis, bija četri. Tā kā tolaik neviens, izņemot ASV un PSRS, nevarēja izgatavot šādu aprīkojumu, tieši šīs divas valstis nodrošināja orbitālo grupu COSPAS-SARSAT. Satelīti saņēma nelaimē nonākušās personas signālu, pārsūtīja to uz zemes punktu, kur ar 3,5 km precizitāti noteica viņa koordinātas un stundas laikā pieņēma lēmumu par glābšanas operāciju.

Attēls
Attēls

COSPAS-SARSAT emblēma līdz 1992. gadam. wikipedia.ru

Attēls
Attēls

COSPAS-SARSAT darbības principa ilustrācija. Avots: seaman-sea.ru

Tieši padomju satelīts ar Nadeždas aprīkojumu 1982. gada septembrī ierakstīja pirmo briesmu signālu no viegla dzinēja lidmašīnas, kas avarēja kalnos Kanādas rietumos. Rezultātā tika evakuēti trīs Kanādas pilsoņi - tā starptautiskais projekts COSPAS -SARSAT atvēra izglābto dvēseļu kontu. Ir vērts atgādināt, ka līdzīgs stāsts dzimis aukstā kara vidū - 1983. gadā Reigans oficiāli nosauca PSRS par "ļauno impēriju", un COSPAS -SARSAT joprojām darbojas un jau ir izglābis aptuveni 4000 cilvēku.

Attēls
Attēls

Starptautiskās sistēmas COSPAS-SARSAT sadzīves aparāts "Nadežda". Avots: seaman-sea.ru

Nepieciešamība izstrādāt vidējas orbītas navigācijas sistēmu, kas nepieciešama ne tikai "jūrai", bet arī aviācijai ar "kājniekiem", tika apspriesta PSRS jau 1966. gadā. Rezultāts bija pētnieciskais darbs "Prognoze" Y. I. Maksyuta vadībā, saskaņā ar kuru viņi 1969. gadā argumentēja iespēju palaist navigācijas satelītus Zemes vidējā orbītā. Nākotnē šis projekts tika saukts par GLONASS un tika izveidots, piedaloties lielam skaitam organizāciju - Krasnojarskas Lietišķās mehānikas projektēšanas biroja, Maskavas Instrumentu inženierijas pētniecības institūta un Ļeņingradas Zinātniskās pētniecības radiotehnikas institūta (LNIRTI). Padomju Savienība 1983. gada 12. oktobrī palaida kosmosā pirmo satelītu GLONASS, un 1993. gadā sistēma tika pieņemta Krievijā, kaut arī saīsinātā versijā. Un tikai līdz 1995. gadam GLONASS tika uzcelts uz pilnu slodzi 24 transportlīdzekļiem, tika uzlabota zemes infrastruktūra un 100% navigācija. Tolaik koordinātu noteikšanas precizitāte bija 15-25 metri, ātruma komponentu noteikšana (jauna opcija) bija 5-6,5 cm / s, un sadzīves tehnika varēja noteikt laiku ar precizitāti 0,25-0,5 μs. Bet sešu gadu laikā orbītas zvaigznājs tika samazināts līdz 5 satelītiem un viss bija gatavs Krievijas satelītnavigācijas sistēmas pilnīgai likvidēšanai. Atdzimšana notika 2001. gada augustā, kad Krievijas Federācijas valdība pieņēma federālo mērķprogrammu "Globālā navigācijas sistēma", kas zināmā mērā bija paredzēta, lai konkurētu ar GPS. Bet tas ir nedaudz atšķirīgs stāsts.

Ieteicams: