Navigatiesatellietsystemen van de USSR, Rusland en de VS. Verhaal één

6
De eerste generatie navigatiesatellietsystemen in de Sovjet-Unie kreeg de naam "Sail" en werd ontwikkeld op basis van het Scientific Research Hydrographic and Navigator Institute (NIGSHI) van de marine. Het idee om kunstmatige aardsatellieten als het belangrijkste navigatieelement te gebruiken, kwam naar de eerste marine navigator Fufaev Vadim Alekseevich in 1955. Onder leiding van de ideologische inspirator werd in NIGSI een initiatiefgroep opgericht, die zich bezighield met het bepalen van coördinaten. De tweede richting was het onderwerp van Doppler-bepaling van coördinaten onder leiding van V.P. Zakolodyazhny, en de derde groep was verantwoordelijk voor goniometrische bepaling van coördinaten - het hoofd van de richting was E.F. Suvorov. Aan het begin van de jaren zestig werd het eerste binnenlandse satellietnavigatiesysteem met een lage baan om de aarde ontwikkeld. Naast NIGSHI namen ook medewerkers van NII-1960 van het Ministerie van Defensie actief deel aan het project. Er werd aangenomen dat de schepen van de marine van de Sovjet-Unie de allereerste "gebruikers" van satellietnavigatie zouden zijn. Alles stopte echter plotseling - het programma was sterk beperkt in financiering en liep zelfs vast. De "gefrituurde haan" was informatie over de laatste ontwikkelingsfase van een soortgelijk systeem in het kamp van een potentiële tegenstander - de Verenigde Staten. In 4 namen de Amerikanen het Transit-satellietsysteem daadwerkelijk in gebruik en op 1963 januari 15 besloot de regering een Sovjet-analoog te creëren onder de code "Cyclone" (sommige bronnen noemen de verbluffende naam "Cyclone-B") .

Vanaf dat moment werd het semi-ondergrondse werk van de initiatiefgroepen het officiële staatsprogramma. OKB-10 werd de hoofdontwikkelaar van het systeem, Mikhail Fedorovich Reshetnev werd benoemd tot de "hoofd" en het Wetenschappelijk Onderzoeksinstituut van Proborostroenie (NIIP) was verantwoordelijk voor de radioapparatuur. Op het niveau van schetsen was het project in juli 1966 klaar en tegelijkertijd werden testbases goedgekeurd - het Nikolai Zubov oceanografische schip met de B-88, B-36 en B-73 onderzeeërs.




Het schip "Nikolai Zubov". Bron: kik-sssr.ru


Het eerste binnenlandse operationele navigatie-ruimtevaartuig was Cosmos-192 (de draagraket was Cosmos-3M), gelanceerd op 25 november 1967 vanaf de Plesetsk-cosmodrome. De volgende was Cosmos-220, die op 7 mei 1968 in een lage baan om de aarde werd gestuurd, Cosmos-292 (14 augustus 1969) en Cosmos-332 (11 april 1970). De tests werden voltooid in de zomer van 1970 en vonden de volgende nauwkeurigheid: gebaseerd op het Doppler-effect - 1,5 km, het afstandsmetersysteem - 1,8 km, en de correctie van het koerssysteem was 3-4 boogminuten.

Navigatiesatellietsystemen van de USSR, Rusland en de VS. Verhaal één
De lay-out van het satellietsysteem "Cyclone". Bron: wikipedia.ru





Ruimtevaartuig van het Parus-systeem. Bron: gazetamir.ru


De baanhoogte van de satellieten was 1000 kilometer - dit waren typische voertuigen in een lage baan met een omwentelingsperiode rond de planeet in 105 minuten. Naar het vlak van de evenaar was de helling van de banen van het ruimtevaartuig van de Cosmos-serie 830, waardoor ze circumpolaire satellieten werden. Na zes jaar proefdraaien van vier navigatiesatellieten in september 1976 werd het systeem in gebruik genomen onder de naam "Sail". Tegen die tijd was de nauwkeurigheid van het bepalen van de coördinaten van het schip in beweging 250 meter, en in de haven op meerlijnen - ongeveer 60 meter. Het systeem was behoorlijk operationeel - de tijd om de locatie te bepalen was binnen 6-15 minuten. Het belangrijkste verschil tussen de binnenlandse ontwikkeling en de Amerikaanse Transit was de mogelijkheid van radiotelegrafische communicatie tussen schepen en onderzeeërs van de marine met commandoposten en met elkaar. Communicatie vond plaats zowel onder voorwaarden van gezamenlijke radiozichtbaarheid als in de mogelijkheid om een ​​bericht van de ene abonnee naar de andere over te dragen, dat wil zeggen op wereldwijde schaal. In het laatste geval was de communicatievertraging 2-3 uur. Zo werd 's werelds eerste navigatie- en communicatiesatellietsysteem "Sail" geboren, dat navigatie in de Sovjetvloot veranderde. Voor het eerst werd het mogelijk om je eigen locatie te bepalen, ongeacht het weer, het tijdstip van de dag of het jaar, overal in de Wereldoceaan. Dit systeem is nog steeds in bedrijf.

In 1979 werd het Cicada-systeem in gebruik genomen om civiele schepen te bedienen, verstoken van militaire navigatieapparatuur en communicatie-opties. Twee jaar eerder bereikte de Artika-ijsbreker, gebaseerd op satellietnavigatiegegevens, voor het eerst ter wereld de Noordpool voor zeeschepen. Voor de Cicada werd een orbitale constellatie van vier satellieten losgemaakt en de militaire Parus had op verschillende tijdstippen gemiddeld 6-7 ruimtevaartuigen in een lage baan. Een serieuze modernisering van de cicade was de installatie van de KOSPAS-SARSAT-reddingsuitrusting, of, zoals het ook wordt genoemd, het Nadezhda-systeem, ontwikkeld in de Omsk-vereniging Polet. Het reddingssysteem verscheen na de ondertekening op 23 november 1979 van de intergouvernementele overeenkomst tussen de USSR, de VS, Canada en Frankrijk over de ontwikkeling van COSPAS - Space Search System for Emergency Vessels, SARSAT - Search And Rescue Satellite-Aided Tracking. Het systeem zou verantwoordelijk zijn voor het zoeken naar vliegtuigen en schepen in nood. Ontvangstpunten voor satellietinformatie waren oorspronkelijk gevestigd in Moskou, Novosibirsk, Archangelsk, Vladivostok (USSR), San Francisco, St. Louis, Alaska (VS), Ottawa (Canada), Toulouse (Frankrijk) en Tromso (Noorwegen). Elke satelliet, die over het aardoppervlak vloog, ontving signalen uit een cirkelvormig gebied met een diameter van 6000 km. Het minimum aantal satellieten dat nodig is voor een betrouwbare ontvangst van signalen van noodbakens was vier voertuigen. Omdat in die tijd niemand, behalve de VS en de USSR, dergelijke apparatuur kon maken, waren het deze twee landen die de KOSPAS-SARSAT-orbitale constellatie leverden. De satellieten ontvingen het signaal van de persoon in nood, stuurden het door naar een grondpunt, waar ze de coördinaten bepaalden met een nauwkeurigheid van 3,5 km en binnen een uur een beslissing namen over een reddingsoperatie.


Embleem van COSPAS-SARSAT tot 1992. wikipedia.ru


Een illustratie van het werkingsprincipe van COSPAS-SARSAT. Bron: seaman-sea.ru


Het was de Sovjet-satelliet met de Nadezhda-apparatuur in september 1982 die het eerste noodsignaal registreerde van een licht vliegtuig dat neerstortte in de bergen in het westen van Canada. Als gevolg hiervan werden drie Canadese burgers geëvacueerd - zo opende het internationale project COSPAS-SARSAT de rekening van geredde zielen. Het is de moeite waard eraan te herinneren dat dergelijke история werd geboren op het hoogtepunt van de Koude Oorlog - in 1983 noemde Reagan de USSR officieel het "Evil Empire", en COSPAS-SARSAT functioneert nog steeds en heeft al ongeveer 4000 mensen gered.


Huishoudelijk apparaat "Nadezhda" van het internationale systeem KOSPAS-SARSAT. Bron: seaman-sea.ru


Over de noodzaak om een ​​navigatiesysteem met een gemiddelde baan om de aarde te ontwikkelen, niet alleen noodzakelijk voor de "zee", maar ook voor luchtvaart met de "infanterie", begonnen ze in 1966 in de USSR te praten. Het resultaat was het onderzoekswerk "Forecast" onder leiding van Yu. I. Maksyuta, in overeenstemming waarmee ze in 1969 de mogelijkheid bepleitten om navigatiesatellieten in de gemiddelde baan om de aarde te lanceren. In de toekomst heette dit project GLONASS en werd het gemaakt met de deelname van een groot aantal organisaties - het Krasnoyarsk Design Bureau of Applied Mechanics, het Moscow Research Institute of Instrument Engineering en het Leningrad Research Radio Engineering Institute (LNIRTI). De Sovjet-Unie lanceerde op 12 oktober 1983 de eerste GLONASS-satelliet in de ruimte en in 1993 werd het systeem in Rusland in gebruik genomen, zij het in een ingekorte versie. En pas in 1995 werd GLONASS naar het personeel van 24 apparaten gebracht, de grondinfrastructuur werd verbeterd en de navigatie verdiende 100%. Op dat moment was de nauwkeurigheid van het bepalen van de coördinaten 15-25 meter, de bepaling van de snelheidscomponenten (nieuwe optie) - 5-6,5 cm / s, en de bepaling van de tijd door huishoudelijke apparatuur kon worden uitgevoerd met een nauwkeurigheid van 0,25 -0,5 µs. Maar binnen zes jaar was de orbitale constellatie teruggebracht tot 5 satellieten en was alles klaar voor de volledige eliminatie van het Russische satellietnavigatiesysteem. De tweede geboorte vond plaats in augustus 2001, toen de regering van de Russische Federatie het federale doelprogramma "Global Navigation System" aannam, dat tot op zekere hoogte was ontworpen om te concurreren met GPS. Maar dat is een iets ander verhaal.
Onze nieuwskanalen

Schrijf je in en blijf op de hoogte van het laatste nieuws en de belangrijkste evenementen van de dag.

6 commentaar
informatie
Beste lezer, om commentaar op een publicatie achter te laten, moet u: inloggen.
  1. Kig
    + 11
    19 juni 2018 09:40
    Ik zag deze cicade, die op de ijsbrekers van het Verre Oosten stond. Een rek met apparatuur zo groot als ik, en een heel specifieke manier om informatie weer te geven: zoiets als een telex. Uit de printer kroop met een verschrikkelijk getjilp een smal papieren bandje uit waarop geheime marinecodes waren gedrukt. Bijvoorbeeld (het voorbeeld gaat over de bulldozers): 12 + 04 3567 15 - 112 357. In maritieme terminologie betekende dit gedurende enkele minuten 43 graden noorderbreedte en 112 graden oosterlengte. Dan was er een soort lastig pictogram dat een succesvolle observatie aangaf, en codes die de kwaliteit van het ontvangen signaal, de hoogte van de satelliet, enz. aangeven. Als de observatie niet succesvol was, was het volkomen onmogelijk om de band on-the-fly te lezen, het was noodzakelijk om de handleiding te krijgen en het transcript te zoeken. Op de breedtegraad van Vladivostok bereikte de pauze tussen waarnemingen 4 uur. Maar in het noorden, naar mijn mening, elk anderhalf uur. Natuurlijk is het niet te vergelijken met moderne gps, maar in die tijd was het gaaf.
    1. +7
      19 juni 2018 14:25
      Ik weet niets over Cicada, maar in 2002 installeerde ik een GPS-systeem op Merkava-2-tanks, die nog steeds aambeien waren, zet het herstartsysteem vier uur aan, als je het niet doet, daalt de nauwkeurigheid tot 25 meters, en constante correcties voor het magnetische kompas en de Poolster, bovendien gaf het blok zelf alleen coördinaten, zonder kaart en symbolen, kortom, dat is nog steeds de hel. Ik heb geen enkele bemanning gezien die het kon gebruiken , probeer correcties in te voeren tijdens het rijden, wanneer de tank springt, en je moet het systeem om de 20 uur aanpassen vanaf een stilstaande tank, het systeem was buitengewoon wispelturig, zijn Amerikaanse moeder. Daarom, toen ze begonnen met het installeren van het Israëlische systeem, werd onmiddellijk gemakkelijker, en een kaart, en laat zien waar de barmaley en mijnenvelden zijn, en de gegevens worden constant bijgewerkt, en de interface is duidelijk, geen dansen met een tamboerijn en matyukov.
  2. +8
    19 juni 2018 11:04
    Auteur, bedankt! Geweldig artikel. Kort, duidelijk en to the point. Zonder satellietnavigatie zouden navigators volgens de berekening nog steeds naar zee gaan, "Naval Tables", met een sextant in hun rechterhand en een stopwatch in hun linkerhand. Maar alles moet betaald worden. Vóór de komst van satellietnavigatie moest de navigator een goede kennis hebben van algebra en sferische trigonometrie en goed kunnen tellen. Nu is de cultuur van de hele hoge zeevaarder verworden tot het "vermogen" om tijdens een wacht meerdere keren een stip op de kaart te zetten met behulp van GPS, of helemaal niets te zetten als de kaart elektronisch is. Dus vooruitgang aan de ene kant veranderde in regressie aan de andere kant...
  3. +9
    19 juni 2018 12:58
    Ik publiceerde het leerboek "Marine Radio Navigation Systems" Publishing House "Radio and Communication" 1991. Veel van deze systemen zijn tot stand gekomen onder mijn leiding en persoonlijke deelname. Er werden toen ook afdelingen geopend in militaire en civiele universiteiten.
    Dit jaar diende hij voor publicatie een ander leerboek in "Radio navigation of ship-based and land-based aircraft". Wetenschappers van de Cranfield University vroegen in 1992 om het eerste leerboek. Ik heb het toen gedaan.
    1. +1
      8 juli 2018 13:39
      Waarom en wie heeft een boek uit '91 nodig?
      91 jaar oud .... het was een goede tijd. Er was een leerboek van Nikitenko - hij was het toen aan het afronden in Makarovka en in ons laboratorium bij RIRV-LNIRTI, al een oud boek. Zijn leerboek is 76 jaar oud. Naar mijn mening stierf in hetzelfde jaar - 91 - vader Shebshaevich, de patriarch van GNSS GLONASS, hij heeft het laatste boek - Netwerksatellietradionavigatiesystemen - slechts 91 jaar oud. Hij werkte ook voor ons samen met het onderzoeksinstituut in onze eenheid. Nu aan het hoofd van het instituut - RIRV - de zoon van Shnbshaevich.
      Voormalig gedeputeerde. Hoofdontwerper RSDN IFRNS Chaika
  4. +4
    20 juni 2018 12:57
    Toen in 1981 voor het eerst navigatiebombardementen op het MiG-27M-vliegtuig werden uitgevoerd, geloofde de commandant van de districtsluchtmacht dat de bom nu precies "automatisch" zou inslaan. Van de ongeveer veertien piloten durfden er slechts drie hun bommen te laten vallen omdat ze zagen waar ze zouden kunnen raken (laag bewolking, een gemotoriseerd geweerbataljon beneden). RSDN en RSBN konden niet de vereiste efficiëntie bieden en de ingebruikname van GLONASS liep grote vertraging op, hoewel de USSR iedereen voor had moeten zijn.

"Rechtse Sector" (verboden in Rusland), "Oekraïense Opstandige Leger" (UPA) (verboden in Rusland), ISIS (verboden in Rusland), "Jabhat Fatah al-Sham" voorheen "Jabhat al-Nusra" (verboden in Rusland) , Taliban (verboden in Rusland), Al-Qaeda (verboden in Rusland), Anti-Corruption Foundation (verboden in Rusland), Navalny Headquarters (verboden in Rusland), Facebook (verboden in Rusland), Instagram (verboden in Rusland), Meta (verboden in Rusland), Misanthropic Division (verboden in Rusland), Azov (verboden in Rusland), Moslimbroederschap (verboden in Rusland), Aum Shinrikyo (verboden in Rusland), AUE (verboden in Rusland), UNA-UNSO (verboden in Rusland), Mejlis van het Krim-Tataarse volk (verboden in Rusland), Legioen “Vrijheid van Rusland” (gewapende formatie, erkend als terrorist in de Russische Federatie en verboden)

“Non-profitorganisaties, niet-geregistreerde publieke verenigingen of individuen die de functies van een buitenlandse agent vervullen”, evenals mediakanalen die de functies van een buitenlandse agent vervullen: “Medusa”; "Stem van Amerika"; "Realiteiten"; "Tegenwoordige tijd"; "Radiovrijheid"; Ponomarev Lev; Ponomarev Ilja; Savitskaja; Markelov; Kamalyagin; Apakhonchich; Makarevitsj; Dud; Gordon; Zjdanov; Medvedev; Fedorov; Michail Kasjanov; "Uil"; "Alliantie van Artsen"; "RKK" "Levada Centrum"; "Gedenkteken"; "Stem"; "Persoon en recht"; "Regen"; "Mediazone"; "Deutsche Welle"; QMS "Kaukasische knoop"; "Insider"; "Nieuwe krant"