4 oktyabr 1957 -ci il Amerika Birləşmiş Ştatları üçün əhəmiyyətli bir təşviq oldu - SSRİ -də ilk süni Yer peykinin buraxılmasından sonra amerikalı mühəndislər kosmosun naviqasiya ehtiyaclarını ödəmək üçün uyğunlaşdırılmasına qərar verdilər (Yankeesin praktikliyi ilə). Johns Hopkins Universitetinin Tətbiqi Fizika Laboratoriyasında (APL) əməkdaşlıq edən WG Guyer və J. C. Wiffenbach, Sovet Sputnik 1 -dən gələn radio siqnalını öyrəndilər və keçən bir peykin yaydığı siqnalın güclü Doppler tezlik dəyişikliyinə diqqət çəkdilər. Kosmosdakı ilk övladımız yaxınlaşanda siqnalın tezliyi artdı və geri çəkilən biri azalan radio siqnalları buraxdı. Tədqiqatçılar bir keçiddə radio siqnalından keçən bir cismin orbitinin parametrlərini təyin etmək üçün kompüter proqramı hazırlamağı bacardılar. Təbii ki, əks prinsip də mümkündür - yer radio qəbuledicisinin naməlum koordinatlarının eyni tezlik dəyişməsindən istifadə edərək orbitin artıq bilinən parametrlərinin hesablanması. Bu fikir APL işçisi F. T. McClure -in başına gəldi və o, laboratoriyanın direktoru Richard Kershner ilə birlikdə Transit adlı bir layihə üzərində çalışmaq üçün bir qrup tədqiqatçı topladı.
Richard Kershner (solda) Amerika Qlobal Konumlandırma Sisteminin qurucularından biridir. Mənbə: gpsworld.com
"George Washington" nüvə sualtı gəmisi Transit sisteminin ilk istifadəçisidir. Mənbə: zonwar.ru
Transit bürcünün əməliyyat orbitləri. Mənbə: gpsworld.com
Əsas müştəri Polaris raketləri ilə təchiz edilmiş yeni sualtı qayıqlar üçün dəqiq naviqasiya vasitələrinə ehtiyacı olan ABŞ Hərbi Dəniz Qüvvələri idi. "Corc Vaşinqton" kimi sualtı qayıqların yerini dəqiq müəyyən etmək ehtiyacı o vaxtki yenilik üçün - okeanların hər yerindən nüvə başlıqlı raketlərin buraxılması üçün son dərəcə zəruri idi.
Sualtı gəmilər üçün tranzit qəbuledici avadanlıqlar. Mənbə: timeandnavigation.si.edu
1958 -ci ilə qədər Amerikalılar Transit peykinin ilk təcrübi prototipini təqdim edə bildilər və 17 sentyabr 1959 -cu ildə kosmosa göndərildi. Yerin infrastrukturu da yaradıldı - işə salınanda istifadəçinin naviqasiya avadanlıqlarının kompleksi, həmçinin yer izləmə stansiyaları hazır idi.
Hopkins Universiteti mühəndisləri Transit kosmik gəmisini toplayır və sınaqdan keçirirlər. Mənbə: timeandnavigation.si.edu
Amerikalılar tam yanma rejimində bir peyk naviqasiyası layihəsi üzərində çalışdılar: 1959 -cu ilə qədər, daha sonra hamısı buraxılan və sınaqdan keçirilmiş beş növə qədər Transit peykləri hazırladılar. İşləmə rejimində Amerika naviqasiyası 1963-cü ilin dekabrında fəaliyyətə başladı, yəni beş ildən az bir müddət ərzində öz dəqiqliyi üçün işlək bir sistem yaratmaq mümkün oldu-sabit bir obyekt üçün kök-kvadrat səhv (RMS). 60 m idi.
Satellite Transit 5A 1970 modeli. Mənbə: timeandnavigation.si.edu
1987 -ci ildə Misir səhrasında Smithsonian geoloq Ted Maxwellin istifadə etdiyi avtomobilə quraşdırılmış Transit qəbuledicisi. Tədqiqatçının iş atı olduğu ortaya çıxdı …
… Sovet "Niva" sı! Mənbə: gpsworld.com [/center]
Səthdə hərəkət edən bir sualtı qayığın koordinatlarını təyin etmək daha problemli idi: əgər sürət dəyəri 0,5 km / saat olarsa, RMS 500 m -ə qədər artacaq, buna görə də peykə müraciət etmək daha məqsədəuyğundur. gəminin sabit vəziyyətdə olmasına kömək etmək, yenə də asan deyildi. Aşağı orbitli (1100 km hündürlükdə) Transit, 64-ün ortasında ABŞ Hərbi Dəniz Qüvvələri tərəfindən dörd peykin bir hissəsi olaraq qəbul edildi, orbital qruplaşmasını daha yeddi avtomobilə qədər artırdı və 67-dən etibarən naviqasiya yalnız insanlara xidmət göstərməyə başladı. Hal -hazırda, ionosferi öyrənmək üçün Transit peyk bürcündən istifadə olunur. Dünyanın ilk peyk naviqasiya sisteminin dezavantajları, yer istifadəçisinin mövqeyinin hündürlüyünü, müşahidənin əhəmiyyətli müddətini və obyektin yerləşdirilməsinin dəqiqliyini təyin edə bilməməsi idi ki, nəticədə qeyri -kafi oldu. Bütün bunlar ABŞ kosmos sənayesində yeni axtarışlara səbəb oldu.
Kosmik gəminin vaxtı. Mənbə: timeandnavigation.si.edu
İkinci peyk naviqasiya sistemi, Roger Easton tərəfindən idarə olunan Dəniz Araşdırma Laboratoriyasından (NRL) Timation idi. Layihə çərçivəsində, yerüstü istehlakçılara vaxt siqnallarını yayımlamaq və öz yerlərini dəqiq təyin etmək üçün ultra dəqiq saatlarla təchiz edilmiş iki peyk yığılmışdır.
Eksperimental peyk Timation NTS-3, rubidium saatı ilə təchiz olunmuşdur. Mənbə: gpsworld.com
Zamanla, gələcək GPS sistemlərinin əsas prinsipi formalaşdırıldı: peykdə işləyən, kodlu bir siqnal yayan, yerdəki abunəçini qeyd edən və keçməsinin gecikməsini ölçən. Peykin orbitdəki dəqiq yerini bilən avadanlıq, ona olan məsafəni asanlıqla hesabladı və bu məlumatlara əsaslanaraq öz koordinatlarını (efemeris) təyin etdi. Əlbəttə ki, bunun üçün ən azı üç peyk və tercihen dörd peyk lazımdır. İlk Zamanlamalar 1967 -ci ildə kosmosa çıxdı və əvvəlində kvars saatları, daha sonra isə çox dəqiq atom saatları - rubidiyum və sezium daşıyırdı.
Amerika Birləşmiş Ştatları Hərbi Hava Qüvvələri, Hərbi Hava Qüvvələri 621B adlı öz qlobal yerləşdirmə sistemində Dəniz Qüvvələrindən asılı olmayaraq fəaliyyət göstərdi. Üçölçülük bu texnikanın əhəmiyyətli bir yeniliyinə çevrildi-indi bir obyektin enini, uzunluğunu və çoxdan gözlənilən hündürlüyünü təyin etmək mümkündür. Peyk siqnalları yalan təsadüfi səs-küyə bənzər bir siqnala əsaslanan yeni kodlaşdırma prinsipinə görə ayrıldı. Yalan təsadüfi kod siqnalın səs-küy toxunulmazlığını artırır və girişin məhdudlaşdırılması məsələsini həll edir. Naviqasiya avadanlıqlarının mülki istifadəçiləri yalnız yerüstü idarəetmə mərkəzindən istənilən vaxt dəyişdirilə bilən açıq mənbə koduna daxil ola bilərlər. Bu vəziyyətdə, bütün "dinc" avadanlıqlar əhəmiyyətli bir səhvlə öz koordinatlarını təyin edərək uğursuz olacaq. Hərbi kilidli kodlar dəyişməz qalacaq.
Testlər 1972 -ci ildə Nyu Meksikadakı bir sınaq meydançasında peyklərin simulyatoru olaraq hava şarlarında və təyyarələrdə ötürücülərdən istifadə edilməklə başladı. "Sistem 612B", bir neçə metrlik üstün mövqe dəqiqliyi göstərdi və o zaman 16 peyki olan orta orbitli bir qlobal naviqasiya sistemi anlayışı yarandı. Bu versiyada dörd peykdən ibarət bir qrup (bu rəqəm dəqiq naviqasiya üçün lazımdır) bütün qitəni 24 saat əhatə edir. Bir neçə ildir ki, "Sistem 612B" eksperimental rütbədə idi və Pentaqonla xüsusi maraqlanmırdı. Eyni zamanda, ABŞ -dakı bir neçə ofis "qaynar" naviqasiya mövzusu üzərində işləyirdi: Tətbiqi Fizika Laboratoriyası Tranzitin dəyişdirilməsi üzərində işləyirdi, Donanma Müddətini "bitirdi" və hətta quru qüvvələri öz təkliflərini verdi. SECOR (Aralığın Ardıcıl Korrelyasiyası, silsilələrin ardıcıl hesablanması). Bu, hər bir qoşun növündə özünəməxsus naviqasiya formatları ilə qarşılaşmaq riski olan Müdafiə Nazirliyini narahat edə bilməzdi. Müəyyən bir anda, Amerikalı döyüşçülərdən biri əlini masaya çırpdı və sələflərinin ən yaxşısını özündə birləşdirən bir GPS dünyaya gəldi. 70 -ci illərin ortalarında, ABŞ Müdafiə Nazirliyinin himayəsi altında, gələcək sistemin vacib parametrlərini - peyklərin sayını, yüksəkliklərini, siqnalını təyin edən NAVSEG (Navigasiya Satellite Executive Group) adlı üçtərəfli birgə komitə yaradıldı. kodlar və modulyasiya üsulları. Xərc rəqəminə gəldikdə, dərhal iki seçim yaratmağa qərar verdilər - hərbi və kommersiya mövqelərinin dəqiqliyində əvvəlcədən müəyyən edilmiş bir səhvlə. Hərbi Hava Qüvvələri bu proqramda aparıcı rol oynadı, çünki Hava Qüvvələri 621B, GPS-in praktiki olaraq dəyişməyən yalan təsadüfi səs-küy texnologiyasından istifadə etdiyi gələcək naviqasiya sisteminin ən inkişaf etmiş modeli idi. Siqnal sinxronizasiya sistemi Timtation layihəsindən götürülmüşdür, lakin orbit 20 min kilometrə qaldırılmışdır ki, bu da sələfindən 8 saatlıq deyil, 12 saatlıq orbital dövrü təmin etmişdir. Təcrübəli bir peyk artıq 1978 -ci ildə kosmosa buraxıldı və həmişəki kimi bütün lazımi yerüstü infrastruktur əvvəlcədən hazırlanmışdı - yalnız yeddi növ qəbuledici avadanlıq icad edilmişdir. 1995 -ci ildə GPS tam şəkildə yerləşdirildi - istismar üçün kifayət qədər 24 olmasına baxmayaraq, təxminən 30 peyk daim orbitdədir. Peyklər üçün orbital təyyarələrə 55 meyl ilə altı ayrılmışdır.0… Hal -hazırda, GPS ölçmə tətbiqləri, bir millimetrdən az dəqiqliklə istehlakçının mövqeyini təyin etməyə imkan verir! 1996 -cı ildən bəri yerüstü idarəetmə stansiyası ən azı 180 gün məhv edildikdə avtomobilin orbitdə işləməsinə imkan verən AutoNav avtonom naviqasiya sistemi ilə təchiz olunmuş Block 2R peykləri peyda oldu.
1980 -ci illərin sonlarına qədər GPS -in döyüş istifadəsi ara -sıra və əhəmiyyətsiz idi: Fars körfəzindəki mina sahələrinin koordinatlarının təyin edilməsi və Panamanın işğalı zamanı xəritələrdəki qüsurların aradan qaldırılması. 1990-1991-ci illərdə Çöl Fırtınası zamanı Fars Körfəzində tam hüquqlu bir vəftiz edildi. Qoşunlar, məqbul yerləri tapmağın çətin olduğu bir səhra bölgəsində aktiv manevr edə bildilər, həm də qum fırtınaları şəraitində günün istənilən vaxtında yüksək dəqiqliklə artilleriya atəşi apara bildilər. Daha sonra GPS 1993 -cü ildə Somalidə keçirilən sülhməramlı əməliyyatda, 1994 -cü ildə Amerikanın Haitiyə enişində və nəhayət 21 -ci əsrin Əfqanıstan və İraq kampaniyalarında faydalı olduğunu sübut etdi.
