1957 -жылдын 4 -октябры Америка Кошмо Штаттары үчүн маанилүү стимул болуп калды - СССРде Жердин биринчи жасалма спутниги учурулгандан кийин, америкалык инженерлер космосту навигациялык муктаждыктарды канааттандырууга ылайыкташтырууну чечишти (янкилердин практикалык өзгөчөлүгү менен). Джонс Хопкинс университетинин Колдонмо физика лабораториясында (APL), кызматташтар WG Guyer жана J. C. Wiffenbach советтик Sputnik 1 радиосунун сигналын изилдеп, өтүп жаткан спутник чыгарган сигналдын күчтүү Допплер жыштыгына көңүл бурушту. Космостогу тунгучубуз жакындаганда, сигналдын жыштыгы жогорулады, ал эми артка чегинген жыштыктын радио сигналдарын чыгарды. Изилдөөчүлөр өтүүчү нерсенин орбитасынын параметрлерин анын радио сигналынан бир өтүүдө аныктоо үчүн компьютердик программаны иштеп чыгууга жетишти. Албетте, карама -каршы принцип да мүмкүн - жер радиоприёмнигинин белгисиз координаттарынын бир эле жыштыктагы жылышын колдонуу менен орбитанын буга чейин белгилүү болгон параметрлерин эсептөө. Бул идея APLдин кызматкери Ф. Т. Макклурдун башына келген жана ал лабораториянын директору Ричард Кершнер менен бирге Transit деп аталган долбоордун үстүндө иштөө үчүн изилдөөчүлөр тобун түзгөн.
Ричард Кершнер (солдо) Американын глобалдык позициялоо системасынын негиздөөчүлөрүнүн бири. Булак: gpsworld.com
"Джордж Вашингтон" өзөктүк суу астында сүзүүчү кемеси - Транзиттик системанын биринчи колдонуучусу. Булак: zonwar.ru
Транзиттик жылдыздын операциялык орбиталары. Булак: gpsworld.com
Негизги заказчы Polaris ракеталары менен жабдылган жаңы суу астында жүрүүчү кемелер үчүн так навигациялык куралдарга муктаж болгон АКШнын деңиз флоту болгон. "Джордж Вашингтон" сыяктуу суу астында жүрүүчү кемелердин жайгашкан жерин так аныктоо зарылдыгы ошол кездеги жаңылык үчүн - океандардын каалаган жеринен өзөктүк дүрмөтү бар ракеталарды учуруу үчүн өтө зарыл болгон.
Суу астында жүрүүчү кемелер үчүн транзиттик кабыл алуу жабдуулары. Булак: timeandnavigation.si.edu
1958 -жылга чейин америкалыктар Транзит спутнигинин биринчи эксперименталдык прототибин көрсөтө алышкан жана 1959 -жылдын 17 -сентябрында космоско жөнөтүлгөн. Жер инфраструктурасы да түзүлдү - учурулганга чейин колдонуучунун навигациялык жабдууларынын комплекси, ошондой эле жерди көзөмөлдөө станциялары даяр болгон.
Хопкинс университетинин инженерлери Транзит космос кемесин кураштырып, сынашат. Булак: timeandnavigation.si.edu
Америкалыктар спутниктик навигациянын долбоорунда толук күйгүзүү режиминде иштешкен: 1959 -жылга чейин алар транзит спутниктеринин беш түрүн түзүшкөн, алар кийинчерээк учурулуп, сыналган. Иштөө режиминде, америкалык навигация 1963-жылдын декабрында иштей баштаган, башкача айтканда, беш жылга жетпеген убакыт ичинде, өз убагында жакшы тактык менен иштей турган системаны түзүүгө мүмкүн болгон-стационардык объект үчүн тамыр-орточо ката (RMS). 60 м болгон.
Спутниктик транзит 5А 1970 модели. Булак: timeandnavigation.si.edu
1987 -жылы Египеттин чөлүндө Смитсониялык геолог Тед Максвелл колдонгон унаага орнотулган транзиттик ресивер. Изилдөөчүнүн жумуш жылкысы болуп чыкты …
… советтик «Нива»! Булак: gpsworld.com [/борбору]
Суунун астында сүзүүчү координаттарды аныктоо кыйла көйгөйлүү болду: эгер сиз ылдамдыгы 0,5 км / саат менен ката кетирсеңиз, анда RMS 500 мге чейин жогорулайт, ошондуктан спутникке кайрылуу максатка ылайыктуу болгон. идиштин стационардык абалына жардам берүү, бул дагы оңой болгон жок. Төмөн орбитадагы (1100 км бийиктиктеги) Транзитти АКШнын деңиз флоту 64-жылдын ортосунда, төрт спутниктин бир бөлүгү катары кабыл алган, андан ары орбиталык группировкасын жети унаага чейин көбөйтүп, 67ден баштап навигация жөн эле адамдар үчүн жеткиликтүү болгон. Учурда Транзиттик спутник жылдызы ионосфераны изилдөө үчүн колдонулат. Дүйнөдөгү биринчи спутниктик навигациялык системанын кемчиликтери жерди колдонуучунун позициясынын бийиктигин, байкоо жүргүзүүнүн кыйла узактыгын жана объекттин жайгашуу тактыгын аныктай албоо болгон, бул акыры жетишсиз болуп калган. Мунун баары АКШнын космостук тармагында жаңы издөөлөргө алып келди.
Космос аппараттарынын убактысы. Булак: timeandnavigation.si.edu
Экинчи спутниктик навигация системасы - Роджер Истон башкарган Naval Research Laboratory (NRL) Timation болчу. Долбоордун алкагында жердеги керектөөчүлөргө убакыт сигналдарын берүү жана алардын жайгашкан жерин так аныктоо үчүн өтө так сааттар менен жабдылган эки спутник чогултулган.
Рубидиум сааты менен жабдылган эксперименталдык спутник Timation NTS-3. Булак: gpsworld.com
Убакыт боюнча, болочок GPS системаларынын негизги принциби иштелип чыккан: спутникте передатчик иштеп, коддолгон сигналды чыгарган, ал абоненттик абонентти жаздырган жана анын өтүшүнүн кечигүүсүн өлчөгөн. Орбитада спутниктин так жайгашкан жерин билген аппаратура ага чейинки аралыкты оңой эле эсептеп, бул маалыматтарга таянып, өзүнүн координаттарын (эфемерис) аныктады. Албетте, бул үчүн кеминде үч спутник керек, жана эң жакшысы төрт. Биринчи Убакыт 1967 -жылы космоско чыгып, башында кварц сааттарын, кийинчерээк өтө так атомдук сааттарды - рубидий менен цезийди алып жүргөн.
Америка Кошмо Штаттарынын Аскердик аба күчтөрү Аскердик -деңиз флотунан көз карандысыз өзүнүн аба күчтөрү 621B деп аталган глобалдык жайгашуу системасында иштешкен. Үч өлчөмдүүлүк бул техниканын маанилүү жаңылыгы болуп калды-эми нерсенин кеңдигин, узунун жана көптөн күткөн бийиктигин аныктоого болот. Спутник сигналдары жасалма кокустукка окшош сигналга негизделген жаңы коддоо принциби боюнча бөлүнгөн. Псевдо-кокустук коду сигналдын ызы-чуу иммунитетин жогорулатат жана кирүүнү чектөө маселесин чечет. Навигациялык жабдуулардын жарандык колдонуучулары каалаган убакта жерди башкаруу борборунан өзгөртүлүшү мүмкүн болгон ачык кодго гана кире алышат. Бул учурда, бардык "тынч" жабдуулар олуттуу ката менен өз координаттарын аныктап, иштен чыгат. Аскердик коддор өзгөрүүсүз калат.
Тесттер 1972 -жылы Нью -Мексикодогу полигондо башталып, спутниктердин симулятору катары шарларда жана учакта өткөргүчтөр колдонулган. "Система 612B" бир нече метрлик жайгашуунун эң сонун тактыгын көрсөттү жана ошол кезде 16 спутниги бар орто орбиталык глобалдык навигация системасынын концепциясы пайда болгон. Бул версияда төрт спутниктен турган кластер (бул сан так навигация үчүн зарыл) бүт континенттин 24 саат бою камтуусун камсыздаган. Бир нече жыл бою "Система 612B" эксперименталдык даражада болгон жана Пентагонго өзгөчө кызыккан эмес. Ошол эле учурда, Америка Кошмо Штаттарынын бир нече кеңселери "ысык" навигациялык теманын үстүндө иштеп жатышкан: Колдонмо физика лабораториясы Транзиттин модификациясынын үстүндө иштеп жаткан, Аскер -Дениз Флоту Убакытты "бүтүрүп" жаткан, ал тургай, кургактык күчтөр өзүлөрүнүн сунуштаган. SECOR (Диапазондун ырааттуу корреляциясы, диапазондорду ырааттуу эсептөө). Бул аскерлердин ар бир түрүндө уникалдуу навигациялык форматтарга туш болуу коркунучу бар Коргоо министрлигин тынчсыздандыра албайт. Белгилүү бир убакта, америкалык жоокерлердин бири колун столго чаап, мурунку бардык мыкты нерселерди камтыган GPS төрөлдү. 70 -жылдардын ортосунда, АКШнын Коргоо министрлигинин карамагында, келечектеги системанын маанилүү параметрлерин - спутниктердин санын, бийиктигин, сигналын аныктаган NAVSEG (Navigation Satellite Executive Group) деп аталган үч тараптуу биргелешкен комитет түзүлгөн. коддор жана модуляция ыкмалары. Чыгымдын көрсөткүчүнө келгенде, алар дароо эки вариантты түзүүнү чечишти - жайгашуунун тактыгында алдын ала катасы бар аскердик жана коммерциялык. Аскердик аба күчтөрү бул программада башкы ролду ойногон, анткени анын Аба күчтөрү 621B келечектеги навигациялык системанын эң татаал модели болгон, андан GPS дээрлик өзгөрбөгөн жасалма кокусунан ызы-чуу технологиясын алган. Сигналды синхрондоштуруу системасы Timtation долбоорунан алынган, бирок орбитасы 20 миң километрге чейин көтөрүлгөн, бул анын мурдагы 8 сааттык ордуна 12 сааттык орбиталык мезгилди камсыз кылган. Тажрыйбалуу спутник 1978 -жылы космоско учурулган жана адаттагыдай эле, бардык зарыл жер инфраструктурасы алдын ала даярдалган - кабыл алуучу жабдуулардын жети гана түрү ойлоп табылган. 1995 -жылы GPS толугу менен жайгаштырылган - 30га жакын спутник дайыма иштөө үчүн жетиштүү 24 болгонуна карабастан, дайыма орбитада. Спутниктер үчүн орбиталык учактарга 55, эңкейиши менен алты бөлүнгөн.0… Учурда GPS геодезиялык тиркемелер керектөөчүнүн позициясын бир миллиметрден аз тактыкта аныктоого мүмкүндүк берет! 1996 -жылдан тартып, 2N Блок спутниктери пайда болду, алар AutoNav автономдуу навигациялык системасы менен жабдылды, ал жерди башкаруу станциясы жок дегенде 180 күнгө орбитада иштөөгө мүмкүнчүлүк берет.
1980 -жылдардын аягына чейин GPSтин согуштук колдонулушу анча -мынча жана анча маанилүү эмес болчу: Перс булуңундагы мина талааларынын координаттарын аныктоо жана Панамага кол салуу учурунда карталардагы кемчиликтерди жоюу. Оттун толук кандуу чөмүлтүлүүсү Перс булуңунда 1990-1991-жылдары Desert Storm учурунда болгон. Аскерлер алгылыктуу жерлерди табуу кыйын болгон ээн чөлдө активдүү маневр жасай алышты, ошондой эле кум бороонунун шартында күндүн каалаган убагында артиллериялык аткылоону жогорку тактыкта жүргүзө алышты. Кийинчерээк, GPS 1993 -жылы Сомалидеги тынчтык орнотуу операциясында, 1994 -жылы Американын Гаитиге конуусунда жана акыры 21 -кылымдын Ооган жана Ирак кампанияларында пайдалуу болгон.
