1957 yil 4 oktyabr Qo'shma Shtatlar uchun muhim rag'bat bo'ldi - SSSRda birinchi sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshi uchirilgandan so'ng, amerikalik muhandislar kosmosni navigatsiya ehtiyojlarini qondirish uchun moslashtirishga qaror qilishdi (yankilarning amaliyligi bilan). Jons Xopkins universiteti amaliy fizika laboratoriyasida (WLG) hamkasblari WG Gayer va J. C. Wiffenbach Sovet Sputnik 1 radio signalini o'rganib, o'tayotgan yo'ldosh chiqaradigan signalning Doppler chastotasining kuchli siljishiga e'tibor qaratdilar. Bizning kosmosdagi to'ng'ichimiz yaqinlashganda, signalning chastotasi oshdi va orqaga qaytayotgan kishi kamayadigan chastotali radio signallarni chiqardi. Tadqiqotchilar o'tayotgan ob'ektning orbitasi parametrlarini uning radio signalidan bitta o'tishda aniqlash uchun kompyuter dasturini ishlab chiqishga muvaffaq bo'lishdi. Tabiiyki, qarama -qarshi tamoyil ham mumkin - er radio qabul qilgichining noma'lum koordinatalarining bir xil chastotali siljishi yordamida orbitaning allaqachon ma'lum bo'lgan parametrlarini hisoblash. Bu fikr APL xodimi F. T. Makklurning boshiga keldi va u laboratoriya direktori Richard Kershner bilan birgalikda Transit deb nomlangan loyihada ishlash uchun bir guruh tadqiqotchilarni yig'di.
Richard Kershner (chapda) - Amerikaning global joylashishni aniqlash tizimining asoschilaridan biri. Manba: gpsworld.com
"Jorj Vashington" atom suv osti kemasi - tranzit tizimining birinchi foydalanuvchisi. Manba: zonwar.ru
Tranzit turkumining operatsion orbitalari. Manba: gpsworld.com
Asosiy xaridor AQSh dengiz floti edi, unga Polaris raketalari bilan jihozlangan yangi suv osti kemalari uchun aniq navigatsiya asboblari kerak edi. "Jorj Vashington" kabi suv osti kemalarining joylashishini aniq aniqlash zarurati, o'sha paytdagi yangilik - okeanlarning istalgan joyidan yadroviy boshli raketalarni uchirish uchun juda zarur edi.
Suv osti kemalari uchun tranzit qabul qilish uskunalari. Manba: timeandnavigation.si.edu
1958 yilga kelib amerikaliklar Transit yo'ldoshining birinchi eksperimental prototipini taqdim etishdi va 1959 yil 17 sentyabrda u kosmosga yuborildi. Yer infratuzilmasi ham yaratildi - ishga tushish vaqtida foydalanuvchining navigatsiya uskunalari majmuasi, shuningdek, erni kuzatish stantsiyalari tayyor edi.
Xopkins universiteti muhandislari "Transit" kosmik kemasini yig'ish va sinovdan o'tkazish. Manba: timeandnavigation.si.edu
Amerikaliklar sun'iy yo'ldosh navigatsiyasi loyihasida to'liq yonish rejimida ishladilar: 1959 yilga kelib ular beshta turdagi tranzit yo'ldoshlarini qurdilar, ular keyinchalik ishga tushirildi va sinovdan o'tkazildi. Ish rejimida Amerika navigatsiyasi 1963 yil dekabrda ishlay boshladi, ya'ni besh yildan kam vaqt ichida o'z vaqtida yaxshi aniqlik bilan ishlaydigan tizimni yaratish mumkin edi-statsionar ob'ekt uchun o'rtacha kvadrat xato (RMS). 60 m edi.
Sun'iy yo'ldosh tranziti 5A 1970 yil modeli. Manba: timeandnavigation.si.edu
1987 yilda Misr cho'lida Smitsonlik geolog Ted Maksvell ishlatgan mashinaga o'rnatilgan tranzit qabul qilgich. Tadqiqotchining ishchi oti bo'lib chiqdi …
… sovet "Niva" si! Manba: gpsworld.com [/center]
Sirtda harakatlanayotgan suv osti kemasining koordinatalarini aniqlash ancha muammoli edi: agar siz tezlikni soatiga 0,5 km tezlikda xato qilsangiz, RMS 500 m ga ko'tariladi, shuning uchun sun'iy yo'ldoshga murojaat qilish maqsadga muvofiq edi. kemaning harakatsiz holatida yordam berish, bu yana oson bo'lmagan. Past orbitali (1100 km balandlikdagi) tranzitni 64-yillarning o'rtalarida AQSh Harbiy-dengiz kuchlari to'rt yo'ldoshning bir qismi sifatida qabul qilib, orbital guruhini yana etti transport vositasiga etkazdi va 67-dan boshlab navigatsiya oddiy odamlar uchun mavjud bo'ldi. Hozirgi vaqtda tranzit yo'ldosh turkumi ionosferani o'rganish uchun ishlatiladi. Dunyodagi birinchi sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimining kamchiliklari erdan foydalanuvchining joylashuvining balandligini, kuzatuvning ancha davomiyligini va ob'ektning joylashuvining aniqligini aniqlay olmaslik edi, natijada bu etarli emas edi. Bularning barchasi AQSh kosmik sanoatida yangi izlanishlarga olib keldi.
Kosmik kemalar vaqti. Manba: timeandnavigation.si.edu
Ikkinchi sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimi - bu Roger Easton boshqaradigan Dengiz tadqiqotlari laboratoriyasidan (NRL) Timation edi. Loyiha doirasida ikkita sun'iy yo'ldosh yig'ildi, ular er usti iste'molchilariga vaqt signallarini uzatish va o'z manzillarini aniq aniqlash uchun o'ta aniq soatlar bilan jihozlangan.
Rubidiy soati bilan jihozlangan NTS-3 eksperimental sun'iy yo'ldoshi. Manba: gpsworld.com
Vaqt vaqtida bo'lajak GPS tizimlarining asosiy printsipi shakllantirildi: sun'iy yo'ldoshda uzatuvchi ishlayotgandi, u erdan abonentni yozib olgan va uning o'tishining kechikishini o'lchagan kodli signal chiqaradi. Sun'iy yo'ldoshning orbitadagi aniq joylashuvini bilib, uskunalar unga masofani osongina hisoblab chiqdi va shu ma'lumotlarga asoslanib, o'z koordinatalarini (efemeris) aniqladi. Albatta, buning uchun kamida uchta sun'iy yo'ldosh, yaxshisi to'rtta sun'iy yo'ldosh kerak. Birinchi Vaqtlar 1967 yilda kosmosga chiqdi va boshida kvarts soatlarini, keyinchalik ultra aniq atom soatlarini - rubidiy va seziyni olib yurdi.
Amerika Qo'shma Shtatlari Harbiy -havo kuchlari Harbiy -dengiz kuchlaridan mustaqil ravishda Harbiy havo kuchlari 621B deb nomlangan global joylashuv tizimida ishladi. Uch o'lchovlilik bu texnikaning muhim yangilikiga aylandi-endi ob'ektning kengligi, uzunligi va uzoq kutilgan balandligini aniqlash mumkin. Sun'iy yo'ldosh signallari psevdo-tasodifiy shovqin signaliga asoslangan yangi kodlash tamoyili bo'yicha ajratilgan. Soxta tasodifiy kod signalning shovqin immunitetini oshiradi va kirishni cheklash masalasini hal qiladi. Navigatsiya uskunasining fuqarolik foydalanuvchilari faqat ochiq koddan foydalanishlari mumkin, uni istalgan vaqtda erdan boshqarish markazidan o'zgartirish mumkin. Bunday holda, barcha "tinch" uskunalar muvaffaqiyatsizlikka uchraydi, o'z koordinatalarini sezilarli xato bilan aniqlaydi. Harbiy qulflangan kodlar o'zgarishsiz qoladi.
Sinovlar 1972 yilda Nyu -Meksiko poligonida, sun'iy yo'ldoshlarning simulyatori sifatida havo sharlari va samolyotlardagi uzatgichlar yordamida boshlangan. "612B tizimi" bir necha metr aniq joylashuv aniqligini ko'rsatdi va o'sha paytda 16 sun'iy yo'ldoshli global orbitali global navigatsiya tizimi kontseptsiyasi paydo bo'ldi. Ushbu versiyada to'rtta yo'ldoshli klaster (bu raqam aniq navigatsiya uchun zarur) butun qit'aning 24 soatlik qamrovini ta'minlagan. Bir necha yil davomida "System 612B" eksperimental reytingda bo'lgan va Pentagonga unchalik qiziqmagan. Shu bilan birga, Qo'shma Shtatlardagi bir nechta idoralar "issiq" navigatsiya mavzusi ustida ish olib borishdi: amaliy fizika laboratoriyasi tranzit modifikatsiyasi ustida ishladi, dengiz floti vaqtni "tugatdi", hatto quruqlik kuchlari ham o'zlarini taklif qilishdi. SECOR (Diapazonning ketma -ket korrelyatsiyasi, diapazonlarning ketma -ket hisoblanishi). Bu Mudofaa vazirligini xavotirga solmasdi, chunki u har bir qo'shin turida o'ziga xos navigatsiya formatiga duch kelishi xavfi ostida edi. Bir zumda amerikalik jangchilardan biri qo'lini stolga urdi va GPS paydo bo'ldi, unda avvalgilarining eng yaxshisi bor. 70 -yillarning o'rtalarida, AQSh Mudofaa vazirligi homiyligida, kelajakdagi tizimning muhim parametrlari - yo'ldoshlar soni, ularning balandligi, signalini aniqlaydigan NAVSEG (Navigatsion Satellite Executive Group) deb nomlangan uch tomonlama qo'shma qo'mita tuzildi. kodlar va modulyatsiya usullari. Narxlar ko'rsatkichiga kelganda, ular darhol ikkita variantni - harbiy va tijoratni joylashuv aniqligida oldindan aniqlangan xato bilan yaratishga qaror qilishdi. Harbiy havo kuchlari ushbu dasturda etakchi rol o'ynadi, chunki uning havo kuchlari 621B bo'lajak navigatsiya tizimining eng zamonaviy modeli bo'lib, GPS undan deyarli o'zgarmagan soxta tasodifiy shovqin texnologiyasini oldi. Signalni sinxronlashtirish tizimi Timtation loyihasidan olingan, ammo orbit 20 ming kilometrga ko'tarilgan, bu avvalgisidan 8 soatlik o'rniga 12 soatlik orbital davrni ta'minlagan. Tajribali sun'iy yo'ldosh 1978 yilda kosmosga uchirilgan va odatdagidek, barcha zarur er usti infratuzilmasi oldindan tayyorlab qo'yilgan - faqat etti turdagi qabul qiluvchi uskunalar ixtiro qilingan. 1995 yilda GPS to'liq joylashtirildi - 30 ga yaqin sun'iy yo'ldosh doimiy ravishda orbitada, garchi ishlash uchun 24 ta etarli bo'lsa ham. Yo'ldoshlar uchun 55 ta burilish orbitali samolyotlarga oltita ajratilgan.0… Hozirgi vaqtda GPS -o'lchov ilovalari iste'molchining pozitsiyasini bir millimetrdan kam aniqlik bilan aniqlash imkonini beradi! 1996 yildan beri 2R blokli sun'iy yo'ldoshlar paydo bo'ldi, ular AutoNav avtonom navigatsiya tizimi bilan jihozlangan bo'lib, u erni boshqarish stantsiyasi kamida 180 kun vayron bo'lganida, mashinaning orbitada ishlashiga imkon beradi.
1980 -yillarning oxirigacha GPS -dan jangovar foydalanish vaqti -vaqti bilan va ahamiyatsiz edi: Fors ko'rfazidagi minalar maydonlarining koordinatalarini aniqlash va Panamaga bostirib kirish paytida xaritalardagi kamchiliklarni bartaraf etish. To'liq suvga cho'mish 1990-1991 yillarda Cho'l bo'roni paytida Fors ko'rfazida sodir bo'lgan. Qo'shinlar, maqbul joylarni topish qiyin bo'lgan cho'l hududida faol manevr qilishlari, shuningdek, qum bo'ronlari sharoitida kunning istalgan vaqtida yuqori aniqlikda artilleriya o'qlarini o'qqa tutishlari mumkin edi. Keyinchalik GPS 1993 yilda Somalida o'tkazilgan tinchlikparvarlik operatsiyasida, 1994 yilda Amerikaning Gaitiga qo'nishida va nihoyat XXI asrdagi Afg'oniston va Iroq kampaniyalarida foydali bo'lgan.
