苏联,俄罗斯和美国的导航卫星系统。 第一个故事

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苏联的第一代导航卫星系统被称为“风帆”,是在海军研究水文导航研究所(NIGSH)的基础上开发的。 使用人造地球卫星作为导航主要元素的初衷是前者 海军 1955年导航员Fufayev Vadim Alekseevich。 在思想鼓舞者的领导下,NIGSH建立了一个主动小组,该小组从事远程坐标确定。 第二个方向是扎科洛德亚兹尼(V.P. Zakolodyazhny)领导下的多普勒坐标确定的主题,第三组负责坐标的测角法确定-方向的负责人是E.F. Suvorov。 到1960年代初,开发了第一个国内低轨道全球导航卫星系统。 除NIGSI外,国防部NII-4的工作人员也积极参与了该项目。 据推测,苏联海军的舰船将是卫星导航的第一个“用户”。 但是,突然间出现了该计划-该计划的资金严重受限,实际上被冻结了。 在潜在对手美国营地中,类似系统发展的最后阶段的情报数据成为“烤鸡”。 到1963年,美国人实际上已经调试了Transit卫星系统,并于15年1964月XNUMX日,政府决定以“ Cyclone”代码创建苏联类似物(某些消息来源提到了令人称奇的名称“ Cyclone-B”)。

从这时起,倡议组的半地下工作成为官方的国家计划。 该系统的首席开发人员是OKB-10,Mikhail Fedorovich Reshetnev被任命为“首席”,而proborostroyenia(NIIP)的无线电工程学院负责无线电设备。 在草图层面,该项目已于7月1966准备就绪,同时测试基地获得批准 - 海洋船“Nikolai Zubov”与潜艇B-88,B-36和B-73。




船只“Nikolay Zubov”。 资料来源:kik-sssr.ru


Cosmos-192(运载火箭是Cosmos-3М)于今年11月从普列谢茨克航天发射场发射25,成为国内首个航天飞行器。 接下来是“Cosmos - 1967”,发送到May 220的低轨道7,“Cosmos - 1968”(年度292的14)和“Cosmos-1969”(年度4月332的11)。 测试结束于1970夏季,并发现以下精度:基于多普勒效应,1970 km,距离测量系统,1,5 km和引导系统的校正是1,8-3角分钟。

苏联,俄罗斯和美国的导航卫星系统。 第一个故事
卫星系统“Cyclone”的布局。 资料来源:wikipedia.ru





航天器系统“Parus”。 资料来源:gazetamir.ru


卫星轨道高度为1000千米 - 这些是典型的低轨道设备,在105分钟内绕地球旋转一段时间。 在赤道平面上,“宇宙”系列轨道的倾角是830这使他们成为近极卫星。 在1976九月试运行四颗导航卫星六年后,该系统以“Parus”的名义投入使用。 到那时,确定移动船只坐标的准确度是250米,在系泊线的港口 - 大约是60米。 系统运行良好 - 定位时间在6-15分钟内。 国内发展与美国运输的关键区别在于海军舰艇和潜艇与指挥所之间以及相互之间进行无线电报通信的可能性。 在联合可见性和从一个订户到另一个订户(即,在全球范围内)传送消息的变体方面提供了通信。 在后一种情况下,通信延迟是2-3小时。 因此诞生了世界上第一个导航和连接卫星系统“Parus”,它改变了苏联舰队的航行。 无论天气,时间和年份,海洋中的任何地方,都有可能第一次确定您自己的位置。 该系统仍在运行。

在1979中,“蝉”系统投入运行,为民用船舶提供服务,被剥夺军事导航设备和通信选择。 两年前,基于卫星导航数据的Artik破冰船首次在世界范围内进入北极船舶。 对于蝉来说,四颗卫星的轨道星座是分离的,军用帕鲁斯在不同时间平均有低轨道的6-7航天器。 COSPAS-SARSAT救援设备的安装,或者也称为鄂木斯克协会Polet开发的Nadezhda系统,已成为蝉的重大升级。 救援系统出现在11月11日苏联,美国,加拿大和法国签署政府间协议后,23开发COSPAS - 紧急船舶搜索卫星系统,SARSAT - 搜索和救援卫星辅助跟踪。 该系统负责寻找陷入困境的飞机和船只。 卫星接收点最初位于莫斯科,新西伯利亚,阿尔汉格尔斯克,符拉迪沃斯托克(苏联),旧金山,圣路易斯,阿拉斯加(美国),渥太华(加拿大),图卢兹(法国)和特罗姆瑟(挪威)。 每颗卫星飞越地球表面,从直径为1979 km的圆形区域接收信号。 从紧急信标中自信接收信号所需的最少卫星数量为四辆。 从那时起,除了美国和苏联之外,没有人可以制造这种技术,正是这两个国家提供了COSPAS-SARSAT轨道分组。 卫星接收遇险信号,将其转发到地面站,其坐标以6000 km的精度确定,并在一小时内作出救援行动的决定。


标志COSPAS-SARSAT至1992年。 wikipedia.ru


COSPAS-SARSAT工作原理的插图。 资料来源:seaman-sea.ru


今年9月,1982的苏联卫星设备“希望”记录了加拿大西部山区坠毁的轻型飞机的首次遇险信号。 结果,三名加拿大公民被疏散 - 这就是COSPAS-SARSAT国际项目如何​​开启对救灵人员的描述。 值得回顾的是这样的 故事 它诞生于冷战期间 - 在1983中,里根正式称苏联为“邪恶帝国”,而COSPAS-SARSAT仍然在运作,并且已经被4000人的命令所拯救。


国际系统COSPAS-SARSAT的国内设备“希望”。 资料来源:seaman-sea.ru


关于需要开发中轨导航系统的需求,这不仅对于“海上”而言,对于 航空 与苏联的“步兵”于1966年开始交谈。 结果是在Yu。I. Maksyuta的领导下进行了“预测”研究工作,据此,他们在1969年提出了将导航卫星发射到地球中轨道的可能性。 将来,该项目被称为GLONASS,并且在众多组织的参与下创建-克拉斯诺亚尔斯克应用力学设计局,莫斯科仪器工程科学研究所和列宁格勒科学研究所无线电工程学院(LNIRTI)。 苏联于12年1983月1993日向太空发射了第一颗GLONASS卫星,并于1995年被俄罗斯采用,尽管是截短的版本。 直到24年,GLONASS才被带到100辆车的员工手中,地面基础设施得到了改善,导航获得了15%的收益。 当时,确定坐标的准确度为25–5米,确定速度分量(新选项)为6,5–0,25 cm / s,可以确定家用设备的时间为0,5–5μs。 但是在六年之内,该轨道星座减少到了2001颗卫星,并且为彻底消除俄罗斯卫星导航系统做好了一切准备。 第二次出生于XNUMX年XNUMX月,当时俄罗斯联邦政府通过了联邦目标计划“全球导航系统”,该计划在一定程度上旨在与GPS竞争。 但这是一个稍微不同的故事。
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6 评论
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  1. KIG
    +11
    19 2018月
    我看到了站在远东破冰船上的这只蝉。 配备设备的机架与我一起发展,一种非常特定的信息显示方式:电传打字机。 一条狭窄的纸带带着可怕的颤抖从打印设备中爬出,上面印有海军秘密代码。 例如(以散装为例):12 + 04 3567 15-112。根据海军术语,这意味着北纬357度和东经43度持续了几分钟。 然后出现一些棘手的图标,表示观察成功,代码表示接收的信号质量,卫星的高度等。 如果观察不成功,那么从飞行中读取磁带完全是不可能的,有必要获取手册并寻找笔录。 在符拉迪沃斯托克(Hladivostok)纬度,观测之间的间隔达到了112个小时。 但是在我看来,在北方,每个半小时。 当然,与现代gps不能相提并论,但是在那时真是太酷了。
    1. +7
      19 2018月
      我不知道蝉,但在2002年,我将GPS系统安装在也是痔疮的Merkava-2坦克上如果没有,则需要四个小时才能打开重新启动系统,然后精度会下降到25米,并且不断修正磁罗盘和北极星,此外,街区本身只给出了坐标,没有地图和符号,简而言之,我该死了。可以使用它的乘员组,尝试在开车时进行更正 当坦克跳下时,您需要每隔20小时从固定的坦克上进行一次系统调整,因为它是美国母亲,所以系统极为反复无常,因此,当他们开始安装以色列系统时,它变得容易得多,并且地图上显示了它的炸弹和地雷的位置领域,并不断更新数据,界面是可以理解的,没有铃鼓和马秋可夫跳舞。
  2. +8
    19 2018月
    作者,谢谢! 精彩的文章。 简要,清晰,明确。 如果没有卫星导航,导航器仍会按照“航海表”的标记出海,右手握着六分仪,左手握着秒表。 但是你必须付出一切。 在卫星导航出现之前,导航器应具有代数和球三角学的良好知识,并能够很好地计数。 现在,每只手表的所有高级导航文化都已经退化成一种“技能”,可以使用GPS在地图上放置一个点,或者如果电子地图则不在任何地方放置任何东西。 因此,一方面进步变成了回归……
  3. +9
    19 2018月
    1991年,我出版了《海洋无线电导航系统》教科书,《无线电与通信》出版社。 在我的领导和个人参与下,创建了许多这样的系统。 然后在军事大学和民政部门开设了系。
    今年,另一本定期的教科书《舰载和陆上飞机的无线电导航》已提交出版。 克兰菲尔德大学的科学家要求在1992年给他们第一本教科书。 那我做到了
    1. mig
      +1
      七月8 2018
      为什么以及谁需要一本91年的书?
      91年..那是个好时机。 Nikitenko有一本教科书-他当时在马卡罗夫卡(Makarovka)以及在我们位于RIRV-LNIRTI的实验室中定稿,他已经老了。 他的教科书已经76岁了。 在我看来,同年-91岁-GNSS GLONASS的父亲Shebshaevich的父亲去世了,他拥有的最后一本书-网络卫星无线电导航系统-才91岁。 他还在我们单位的一家研究所为我们工作。 现在,研究所的负责人RIRV是Shnbshaevich的儿子。
      前副 首席设计师RSDN IFRNS Chaika
  4. +4
    20 2018月
    1981年,当首次在MiG-27M飞机上进行导航轰炸时,地区空军司令认为这枚炸弹将完全“自动”命中。 在大约XNUMX名飞行员中,只有XNUMX名冒着投下炸弹的危险,因为他们看到了可以绕开的地方(云量低,在步兵营下方)。 尽管苏联必须领先于所有人,但RSDN和RSBN无法提供所需的效率,并且GLONASS的调试大大延迟了。

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