 Назад |
 Стартовая страница |
 Вперед |
Идеи использования космических аппаратов для навигации подвижных объектов в США начали развиваться после запуска в СССР в 1957 году первого искусственного спутника Земли. В это время Лаборатории прикладной физики Университете Джона Гопкинса (ЛПФ) была поставлена задача слежения за советских ИСЗ посредством прияма его сигнала на наземном пункте с известными координатами, выделения доплеровского сдвига несущей частоты передатчика ИСЗ и дальнейшего расчета параметров движения спутника. Обратная задача расчета координат приемника на основе обработки принятого сигнала и координат ИСЗ представлялось очевидной и естественной.
На этой основе в интересах навигационного обеспечения пуска с подводных лодок баллисических ракет Поларис в 1964 году была создана доплеровская спутниковая радионавигационная система (СРНС) первого поколения Transit, отцом которой считают профессора Р.Кершнера, директора ЛПФ. Для коммерческого использования эта система была представлена в 1967 году. Причем число гражданских потребителей вскоре существенно превысило чмисло военных. Коорждинаты потребителя рассчитывались на основе прияма и выделения доплеровского сдвига частоты передатчика одного из 6-7 НКА. При этом последний находился в поле видимости в течении примерно 40 мин., что позволяло получить достаточно высокую точность определения координат лишь для медленно движущихся и стационарных объектов.
С разработкой атомных часов в 1960 году стало возможным использовать для целей навигации сеть точно синхронизированных передатчиков, передающих кодированные сигналы. Измерение приемником соответствующих временных задержек позволяло рассчитать координаты приемника. Впервые реализация этого принципа была осуществлена с помощью запуска (31.05.1967г.) спутника ВМС США TIMANTION-I. Работы в этом напрвлении были продолжены и ознаменованы запуском 30.09.69 го. спутника TIMANTION-II-82B. Оба спутника для отработки общих принципов первоначально были оборудованы бортовыми эталонами времени и частоты (БЭВЧ) на основе кварцевого генератора (стандарта).
ВВС США в 1964 году начали программу разработки и испытаний возможностей использования для целей местоопределения широкополосных сигналов, модулированных псевдослучайными шумовыми (PRN) кодами (621B program). Свойство корреляционного разделения таких сигналов обусловило возможность использования несколькими передатчиками одной несущей частоты.
В 1973 году программы ВВС и ВМС США были объединены в общую Навигационную технологическую программу, позднее превратившуюся в программу "Навстар-GPS"; спутник TIMANTION-III, был переоборудован в общий космичекий аппарат NTS-1, запущенный 14 июля 1974 года с кварцевым и рубидиевым стандартом частоты; за ним последовало создание KA NTS-2 И NTS-3 соответственно с цезиевым и водородным стандартами. В течение этого периода времени точность синхронизации возросла с E-11 до E-12...E-13 и выше, выросла высота орбит спутников (с 925 км до 13000 и затем 20000 км), изменилась несущая частота передатчиков (с 400 МГц до 1227 и 1575 МГц).
В течении первого этапа программы Навстар проводилась оценка общей концепции и были разработаны НКА Блок-I. II-й этап полномасштабной разработки и испытания начался в 1978 году с запуска первых 4-х НКА (таблица 1. подготовлена на 7.04.99). В 1995 году система оказалась практически развернутой. В настоящее время в системе находится 26 НКА Блок-II и два НКА нового поколения Блок-IIR (табл 1.), запуск которых был осуществлен 22.7.1997 и 7.10.1999. На смену НКА Блоку-IIR в перспективе должен придти Блок-IIF.
За это время примерно 60 фирмами создано более 400 типов приемной аппаратуры потребителей различного назначения, которая в настоящее время эффективно используется на только для решения военных, но и огромного числа гражданских задач, включая такие как строительство и земледелие. При этом, общий мировой рынок продаж продуктов GPS к 2003 достиг порядка 16 млрд. долл.