Sistemas de navegación por satélite de la URSS, Rusia y Estados Unidos. Primera historia

La primera generación de sistemas de navegación por satélite en la Unión Soviética se denominó "Vela" y se desarrolló sobre la base del Instituto de Navegación Hidrográfica de Investigación de la Marina (NIGSH). La idea misma de utilizar satélites artificiales de la Tierra como elemento principal de navegación surgió en el pasado. naval navegante Fufayev Vadim Alekseevich en 1955. Bajo el liderazgo del inspirador ideológico, se creó un grupo de iniciativa en NIGSH, que se dedicaba a la determinación de coordenadas a largo plazo. La segunda dirección fue el tema de la determinación de coordenadas Doppler bajo el liderazgo de V.P. Zakolodyazhny, y el tercer grupo fue responsable de la determinación goniométrica de las coordenadas: el jefe de la dirección era E.F. Suvorov. A principios de la década de 1960, se desarrolló la aparición del primer sistema satelital de navegación global de órbita baja nacional. Además del NIGSI, el personal del NII-4 del Ministerio de Defensa participó activamente en el proyecto. Se suponía que los barcos de la Armada de la Unión Soviética serían los primeros "usuarios" de la navegación por satélite. Sin embargo, de repente surgió: el programa tenía una financiación muy limitada y en realidad se congeló. Los datos de inteligencia sobre la etapa final del desarrollo de un sistema similar en el campo de un adversario potencial, Estados Unidos, se convirtieron en "gallo asado". En 1963, los estadounidenses encargaron el sistema satelital Transit, y el 15 de enero de 1964, el gobierno decidió crear un análogo soviético con el código "Ciclón" (algunas fuentes mencionan el impresionante nombre "Ciclón-B").

A partir de este momento, las obras semi-subterráneas de los grupos de iniciativa se convirtieron en el programa oficial del estado. El desarrollador principal del sistema fue OKB-10, Mikhail Fedorovich Reshetnev fue nombrado "jefe" y el instituto de ingeniería de radio para proborostroyenia (NIIP) fue responsable de los equipos de radio. A nivel de bocetos, el proyecto estaba listo para julio en 1966, y al mismo tiempo se aprobaron las bases de prueba: el barco oceanográfico "Nikolai Zubov" con los submarinos B-88, B-36 y B-73.

Vaso "Nikolay Zubov". Fuente: kik-sssr.ru

Cosmos-192 (el vehículo de lanzamiento fue Cosmos-3М), lanzado en noviembre el 25 del año desde el cosmódromo de Plesetsk, se convirtió en la primera nave espacial operativa nacional. El siguiente fue "Cosmos - 1967", enviado a la órbita baja 220 de mayo 7, "Cosmos - 1968" (292 de agosto 14 del año) y "Cosmos-1969" (332 de abril 11 del año). Las pruebas terminaron el verano de 1970 y encontraron la siguiente precisión: según el efecto Doppler, 1970 km, el sistema de medición de distancia, 1,5 km y la corrección del sistema de guía fueron los minutos angulares de 1,8-3.

Disposición del sistema de satélite "ciclón". Fuente: wikipedia.ru

Sistema de naves espaciales "parus". Fuente: gazetamir.ru

La altura de la órbita del satélite era de 1000 kilómetros: estos eran dispositivos típicos de órbita baja con un período de revolución alrededor del planeta en minutos 105. En el plano ecuatorial, la inclinación de las órbitas de la serie "Cosmos" era 83⁰Eso los hizo satélites casi polares. Después de seis años de funcionamiento de prueba de cuatro satélites de navegación en 1976 en septiembre, el sistema se puso en servicio con el nombre "Parus". En ese momento, la precisión para determinar las coordenadas de la embarcación en movimiento era de los medidores 250, y en el puerto de las líneas de amarre, alrededor de los medidores de 60. El sistema estaba lo suficientemente operativo: el tiempo de posicionamiento estaba dentro de los minutos 6-15. La diferencia clave en el desarrollo nacional del American Transit fue la posibilidad de comunicación radiotelegráfica de los buques y submarinos de la Armada con puestos de mando y entre sí. La comunicación se proporcionó tanto en términos de visibilidad conjunta como en la variante de transferir un mensaje de un suscriptor a otro, es decir, a escala global. En este último caso, el retraso en la comunicación fue de 2-3 horas. Así nació el primer sistema mundial de navegación por satélite y conectado "Parus", que convirtió la navegación en la flota soviética. Por primera vez, fue posible determinar su propia ubicación, independientemente del clima, la hora del día y el año, en cualquier lugar del océano. Este sistema sigue funcionando.

En 1979, el sistema "Cicada" se puso en funcionamiento para servir a buques civiles, privados de equipos de navegación militar y opciones de comunicación. Dos años antes, el rompehielos Artik, basado en datos de navegación por satélite, llegó al Polo Norte por primera vez en el mundo para los barcos. Para Cicada, se separó una constelación orbital de cuatro satélites, y el Parus militar en varios momentos tenía en promedio una nave 6-7 en órbita baja. La instalación del equipo de rescate COSPAS-SARSAT o, como también se le llama, el sistema Nadezhda desarrollado en la asociación Polet de Omsk, se ha convertido en una importante actualización de la cigarra. El sistema de rescate apareció después de la firma del acuerdo intergubernamental de la URSS, EE. UU., Canadá y Francia el 11 de noviembre, 23 sobre el desarrollo de COSPAS - Sistema de búsqueda de satélites por satélite para emergencias, SARSAT - Búsqueda y rescate de satélites asistidos por satélite. El sistema debía ser responsable de encontrar aviones y barcos en peligro. Los puntos de recepción satelitales se ubicaron originalmente en Moscú, Novosibirsk, Arkhangelsk, Vladivostok (URSS), San Francisco, St. Louis, Alaska (EE. UU.), Ottawa (Canadá), Toulouse (Francia) y Tromso (Noruega). Cada satélite, volando sobre la superficie de la Tierra, recibió señales de un área redonda con un diámetro de 1979 km. El número mínimo de satélites necesarios para recibir señales confiables de balizas de emergencia era de cuatro vehículos. Dado que en ese momento nadie, excepto los EE. UU. Y la URSS, podían hacer tal técnica, fueron estos dos países los que proporcionaron la agrupación orbital COSPAS-SARSAT. Los satélites recibieron una señal de socorro, la transmitieron a una estación terrestre, donde sus coordenadas se determinaron con una precisión de 6000 km y en una hora se tomó una decisión sobre la operación de rescate.

El emblema COSPAS-SARSAT al año 1992. wikipedia.ru


Ilustración del principio de funcionamiento de COSPAS-SARSAT. Fuente: seaman-sea.ru

Fue el satélite soviético con el equipo "Hope" en septiembre 1982 del año registró la primera señal de socorro de un avión de motor ligero que se estrelló en las montañas en el oeste de Canadá. Como resultado, tres ciudadanos canadienses fueron evacuados: así es como el proyecto internacional COSPAS-SARSAT abrió una cuenta de almas salvadas. Vale la pena recordar que tales historia Nació en medio de la Guerra Fría: en 1983, Reagan llamó oficialmente a la URSS "El Imperio del Mal", y COSPAS-SARSAT sigue funcionando y ya ha sido salvado por orden de la gente de 4000.

Aparato doméstico "Esperanza" del sistema internacional COSPAS-SARSAT. Fuente: seaman-sea.ru

Sobre la necesidad de desarrollar un sistema de navegación de órbita media, necesario no solo para el "mar", sino también para aviación con la "infantería" en la URSS comenzó a hablar en 1966. El resultado fue el trabajo de investigación "Forecast" bajo el liderazgo de Yu. I. Maksyuta, de acuerdo con lo cual en 1969 argumentaron la posibilidad de lanzar satélites de navegación en la órbita media de la Tierra. En el futuro, este proyecto se llamó GLONASS y fue creado con la participación de una gran cantidad de organizaciones: la Oficina de Diseño de Mecánica Aplicada de Krasnoyarsk, el Instituto de Investigación Científica de Ingeniería de Instrumentos de Moscú y el Instituto de Ingeniería de Radio de Investigación Científica de Leningrado (LNIRTI). La Unión Soviética lanzó el primer satélite GLONASS al espacio el 12 de octubre de 1983, y en 1993 el sistema fue adoptado por Rusia, aunque en una versión truncada. Y solo en 1995 GLONASS se incorporó al personal de 24 vehículos, la infraestructura terrestre mejoró y la navegación ganó el 100%. En ese momento, la precisión para determinar las coordenadas era de 15 a 25 metros, la determinación de los componentes de la velocidad (nueva opción) era de 5 a 6,5 cm / sy la determinación del tiempo del equipo doméstico podía hacerse con una precisión de 0,25 a 0,5 μs. Pero dentro de seis años, la constelación orbital se redujo a 5 satélites y todo estaba listo para la eliminación completa del sistema de navegación por satélite ruso. El segundo nacimiento tuvo lugar en agosto de 2001, cuando el gobierno de la Federación de Rusia adoptó el programa federal de objetivos "Sistema de navegación global", diseñado en cierta medida para competir con el GPS. Pero esta es una historia ligeramente diferente.

Comments

[Kig]

Vi esta cigarra, parada en los rompehielos del Lejano Oriente. El estante con el equipo está creciendo conmigo, y es una forma muy específica de mostrar información: algo así como un teletipo. Una cinta de papel estrecha salió del dispositivo de impresión con una charla terrible, en la que se imprimieron los códigos navales secretos. Por ejemplo (se toma un ejemplo en grandes cantidades): 12 + 04 3567 15 - 112 357. Según la terminología naval, esto significaba latitud norte de 43 grados y longitud este de 112 grados durante algunos minutos. Luego vino un ícono complicado que indica una observación exitosa, y códigos que indican la calidad de la señal recibida, la altura del satélite, etc. Si la observación no tuvo éxito, entonces desde el vuelo para leer la cinta era completamente imposible, era necesario obtener el manual y buscar una transcripción. En la latitud de Vladivostok, la pausa entre observaciones alcanzó las 4 horas. Pero en el norte, en mi opinión, cada hora y media. Con los GPS modernos, por supuesto, no se puede comparar, pero en ese momento era genial.

[merkava-2bet]

No sé sobre la cigarra, pero en 2002 puse el sistema GPS en los tanques Merkava-2, que también eran hemorroides. Los problemas comenzaron en la antena con giroscopios, la inclinación máxima hacia el lado según el pasaporte fue de 25 °, pero en realidad no más de 20 °, cada cuatro horas para encender el sistema de reinicio, si no lo hiciste, entonces la precisión cae a 500 metros y las correcciones constantes para la brújula magnética y la estrella del Norte, además, el bloque en sí solo proporcionó coordenadas, sin un mapa y símbolos, en el infierno corto. No he visto ninguna la tripulación que podía usarlo, intentaba hacer correcciones mientras se movía, cuando el tanque salta, y necesitas ajustar el sistema cada 12 horas desde un tanque fijo, el sistema era extremadamente caprichoso, su madre estadounidense. Por lo tanto, cuando comenzaron a instalar el sistema israelí, inmediatamente se volvió más fácil, y un mapa, y muestra dónde están sus campos de barmalei y minas, además, la actualización constante de datos, y la interfaz es comprensible, ni ningún baile con pandereta y matyukov.

[Brylevski]

Autor, gracias! Artículo maravilloso Brevemente, claramente y al grano. Sin navegación por satélite, el navegante seguiría navegando de acuerdo con la notación "Tablas náuticas", sosteniendo un sextante en su mano derecha y un cronómetro en su mano izquierda. Pero tienes que pagar por todo. Antes del advenimiento de la navegación por satélite, el navegador debe tener un buen conocimiento de álgebra y trigonometría esférica, y poder contar bien. Ahora, toda la cultura de alta navegación se ha degenerado en una "habilidad" varias veces por reloj para poner un punto en el mapa usando el GPS, o no poner nada en ningún lado si el mapa es electrónico. Entonces, el progreso, por un lado, se convirtió en regresión por el otro ...

[guardiamarina]

Publiqué el libro de texto "Marine Radio Navigation Systems" Publishing House "Radio and Communications" 1991. Bajo mi liderazgo y participación personal, se crearon muchos de estos sistemas. Luego se abrieron los departamentos en universidades militares y civiles también.
Este año, se presentó otro libro de texto regular "Radio navegación de buques y aeronaves terrestres" para su publicación. Los científicos de la Universidad de Cranfield pidieron darles el primer libro de texto en 1992. Lo hice entonces.

[pmigse]

¿Por qué y quién necesita un libro de 91 años?
91 años ... fue un buen momento. Había un libro de texto de Nikitenko: estaba finalizando en Makarovka y en nuestro laboratorio en RIRV-LNIRTI, ya era viejo. Su libro de texto tiene 76 años. En mi opinión, en el mismo año - 91 - el padre Shebshaevich, el patriarca de GNSS GLONASS murió, tiene el último libro - Sistemas de navegación por radio satelital en red - con solo 91 años. También trabajó para nosotros con un instituto de investigación en nuestra unidad. Ahora al frente del instituto, RIRV, está el hijo de Shnbshaevich.
Ex diputado Jefe de diseño RSDN IFRNS Chaika

[iouris]

Cuando el primer bombardeo de navegación se llevó a cabo en un avión MiG-1981M en 27, el comandante de la fuerza aérea del distrito creía que ahora la bomba golpearía exactamente "automáticamente". De unos catorce pilotos, solo tres arriesgaron lanzar bombas porque vieron a dónde podían ir (nubes bajas, debajo, un batallón de infantería mecanizado). RSDN y RSBN no pudieron proporcionar la eficiencia requerida, y la puesta en marcha de GLONASS se retrasó considerablemente, aunque la URSS tuvo que adelantarse a todos.