Опробование основной идеи GPS (1974-1979)

Первый этап подразумевал экспериментальное подтверждение пригодности общей концепции спутниковой навигационной системы, демонстрацию заложенного в нее потенциала и конкретизацию дальнейшего плана работ. Во второй этап включались полномасштабные инженерные разработки, в третий - производство и развертывание сегментов GPS. Исходная программа оценивалась приблизительно в 100 миллионов долларов и подразумевала изготовление четырех спутников, запуск ракет-носителей, три типа оконечного оборудования, средства управления спутниками и всестороннюю программу испытаний.

Самые первые спутники NAVSTAR на самом деле были двумя переделанными спутниками системы Timation, созданными в Военно-морской исследовательской лаборатории. Известные ныне, как технологические спутники №1 и №2, они несли на борту атомные часы, первые из когда-либо запущенных в космос. Несмотря на то, что эти экспериментальные спутники функционировали лишь в течении короткого периода времени между запусками в 1974 и 1977 гг., они позволили опробовать метод измерения дальности с использованием широкополосного радиосигнала и прецизионных меток времени, получаемых от орбитальных атомных часов. В качестве первого атомного стандарта использовался рубидиевый стандарт, затем более точные цезиевый и водородный.

Несколько позже были запущенны и протестированы спутники GPS, известные, как "Блок 1". Эта серия спутников поддерживала выполнение большинства программ для испытания системы. Между 1978и 1985 гг. одиннадцать спутников, построенных компанией Rockwell Interna-tional, были выведены на орбиту носителем Atlas-F, один спутник был утрачен из-за аварии при запуске. Остальные постепенно утратили пригодность из-за ухудшения точности атомных часов или поломки системы контроля высоты. Тем не менее, многие из спутников первого блока прослужили значительно дольше, чем подразумевавшиеся при разработке три года - в некоторых случаях более десяти лет.

Круговые орбиты спутников последовательно увеличивались с 925 км до 13000 км, а затем достигли окончательной величины в 20145 км. Также последовательно менялась несущая частота передатчиков: сначала 400 МГц, затем 1227 МГц, и позднее достигла современного значения 1575 МГц.

Незадолго перед началом запусков "Блока 1" военные предусмотрели двойное назначение спутников GPS. В дополнении к имеющемуся оборудованию позиционирования и точного времени, спутники могли нести на борту датчики ядерного взрыва (NUDET, nuclear deto-nation), предназначенные для обнаружения фактов испытания ядерного оружия, выявления ядерной атаки и оценки масштабов разрушения. Система могла быть также использована для контроля за соблюдением Договора о запрещении испытаний ядерного оружия, заключенного между США и СССР в 1963 г. Впервые датчики ядерного взрыва были размещены на шести спутниках GPS, запущенных 26 апреля 1980 г. Для контроля за соблюдением запрета испытаний ВВС США и Комиссия по атомной энергии ( предшественник Министерства атомной энергетики) совместно разработали серию спутников радиационного контроля, названных Vela. Датчики ядерного взрыва были также размещены практически на всех спутниках, запускаемых Министерством обороны, включая спутники NAVSTAR. Датчики, размещенные на первых спутниках GPS, не отличались от датчиков системы Vela. Впоследствии были разработаны датчики нового типа. Система обнаружения ядерных взрывов играет важную роль в контроле за выполнением Договора о нераспространении ядерного оружия от 1968 г. Министерство обороны США планирует и впредь размещать на спутниках GPS оборудование ядерного обнаружения.

Интересное из раздела

Ошибки позиционирования GPS-приемников в условиях полярных геомагнитных возмущений
Определение своего положения с помощью GPS навигатора, отдельного прибора, или устройства, встроенного в карманный компьютер или сотовый тел ...

Преобразователь двоичного кода
Логические элементы (узлы) предназначены для выполнения различных логических (функциональных) операций над дискретными сигналами при двоичном коде их предст ...

Определение параметров нелинейности усилителя аппаратуры ВЧ связи по ЛЭП на основе аппроксимации его коэффициента усиления и выбор оптимального режима
1. Аппроксимировать полиномом седьмой степени экспериментальную зависимость коэффициента усиления Кэ = f ( Uсм ) заданного усилительного каскада н ...