Sistemas de navegación por satélite de la URSS, Rusia y EE. UU. Primera historia

Sistemas de navegación por satélite de la URSS, Rusia y EE. UU. Primera historia
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Video: Sistemas de navegación por satélite de la URSS, Rusia y EE. UU. Primera historia

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La primera generación de sistemas de navegación por satélite en la Unión Soviética recibió el nombre de "Vela" y se desarrolló sobre la base del Instituto de Navegación Hidrográfica de Investigación Científica (NIGSHI) de la Armada. La idea misma de utilizar satélites terrestres artificiales como elemento principal de navegación se le ocurrió al ex navegante naval Vadim Alekseevich Fufaev en 1955. Bajo el liderazgo del autor intelectual ideológico, se creó un grupo de iniciativa en el NIGSHI, que se dedicaba a la determinación a distancia de coordenadas. La segunda dirección fue el tema de la determinación de coordenadas Doppler bajo el liderazgo de V. P. Zakolodyazhny, y el tercer grupo fue responsable de la determinación goniométrica de coordenadas: el jefe de la dirección fue E. F. Suvorov. A principios de la década de 1960, se desarrolló la aparición del primer sistema nacional de satélite de navegación mundial LEO. Además del NIGSHI, los empleados del NII-4 del Ministerio de Defensa participaron activamente en el proyecto. Se asumió que los barcos de la Armada Soviética serían los primeros "usuarios" de la navegación por satélite. Sin embargo, todo se detuvo de repente: el programa tenía una financiación muy limitada y, de hecho, estaba congelado. La inteligencia sobre la etapa final del desarrollo de un sistema similar en el campo de un adversario potencial - los Estados Unidos - se convirtió en el "gallo asado". En 1963, los estadounidenses habían encargado el sistema de satélites Transit, y el 15 de enero de 1964, el gobierno decidió crear un análogo soviético bajo el código Cyclone (algunas fuentes mencionan el impresionante nombre Cyclone-B).

A partir de ese momento, el trabajo semi-clandestino de los grupos de iniciativa se convirtió en el programa oficial del estado. OKB-10 se convirtió en el principal desarrollador del sistema, Mikhail Fedorovich Reshetnev fue nombrado "jefe" y el Instituto de Investigación de Ingeniería de Partición (NIIP) fue responsable del equipo de radio. A nivel de bocetos, el proyecto estaba listo en julio de 1966 y, al mismo tiempo, se aprobaron las bases de prueba: el buque oceanográfico "Nikolai Zubov" con los submarinos B-88, B-36 y B-73.

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El barco "Nikolay Zubov". Fuente: kik-sssr.ru

La primera nave espacial de navegación operativa nacional fue Kosmos-192 (el vehículo de lanzamiento fue Kosmos-3M), lanzada el 25 de noviembre de 1967 desde el cosmódromo de Plesetsk. El siguiente fue "Kosmos - 220", enviado a órbita baja el 7 de mayo de 1968, "Kosmos - 292" (14 de agosto de 1969) y "Kosmos-332" (11 de abril de 1970). Las pruebas terminaron en el verano de 1970 y encontraron la siguiente precisión: basado en el efecto Doppler - 1,5 km, el sistema de telémetro - 1,8 km, y la corrección del sistema de rumbo fue de 3-4 minutos de arco.

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Modelo del satélite del sistema "Cyclone". Fuente: wikipedia.ru

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Nave espacial del sistema Parus. Fuente: gazetamir.ru

La altitud orbital de los satélites era de 1000 kilómetros; se trataba de vehículos típicos de órbita baja con un período de 105 minutos alrededor del planeta. Al plano ecuatorial, la inclinación de las órbitas de la nave espacial de la serie Kosmos fue de 830, lo que los convirtió en satélites circumpolares. Después de seis años de funcionamiento de prueba de cuatro satélites de navegación en septiembre de 1976, el sistema se puso en servicio con el nombre "Parus". En ese momento, la precisión para determinar las coordenadas del barco en movimiento era de 250 metros, y en el puerto en las líneas de amarre, de unos 60 metros. El sistema fue bastante eficiente: el tiempo para determinar la ubicación fue de 6 a 15 minutos. La diferencia clave entre el desarrollo doméstico y el Tránsito Americano fue la posibilidad de comunicación radiotelegráfica entre barcos y submarinos de la Armada con puestos de mando y entre sí. La comunicación se proporcionó tanto en condiciones de visibilidad conjunta de radio, como en la opción de transferir un mensaje de un suscriptor a otro, es decir, a escala global. En este último caso, la demora en la comunicación fue de 2-3 horas. Así nació el primer sistema satelital de navegación y comunicación del mundo, "Parus", que puso patas arriba la navegación en la flota soviética. Por primera vez, fue posible determinar la propia ubicación independientemente del clima, la hora del día o el año en cualquier parte del Océano Mundial. Este sistema sigue funcionando.

En 1979, el sistema Cicada se encargó de dar servicio a barcos civiles, desprovisto de equipos de navegación militar y opciones de comunicación. Dos años antes, el rompehielos Artika, basado en datos de navegación por satélite, llegó al Polo Norte por primera vez en el mundo para embarcaciones marítimas. Se envió un grupo orbital de cuatro satélites para "Tsikada", y el "Parus" militar en diferentes momentos tuvo un promedio de 6-7 naves espaciales en órbita baja. La instalación del equipo de rescate COSPAS-SARSAT, o, como también se le llama, el sistema Nadezhda, desarrollado en la asociación Omsk Polet, se ha convertido en una seria modernización de la Cigarra. El sistema de rescate apareció después de la firma el 23 de noviembre de 1979 de un acuerdo intergubernamental entre la URSS, EE. UU., Canadá y Francia sobre el desarrollo de COSPAS - Sistema de búsqueda espacial para embarcaciones de emergencia, SARSAT - Seguimiento asistido por satélite de búsqueda y rescate. Se suponía que el sistema era responsable de encontrar aviones y barcos en peligro. Los puntos para recibir información de los satélites estaban ubicados originalmente en Moscú, Novosibirsk, Arkhangelsk, Vladivostok (URSS), San Francisco, St. Louis, Alaska (EE. UU.), Ottawa (Canadá), Toulouse (Francia) y Tromsø (Noruega). Cada satélite, que volaba sobre la superficie de la Tierra, recibió señales de un área circular con un diámetro de 6.000 km. El número mínimo de satélites necesarios para la recepción fiable de señales de balizas de emergencia era cuatro. Dado que en ese momento nadie, excepto los EE. UU. Y la URSS, podían fabricar tal equipo, fueron estos dos países los que proporcionaron el grupo orbital COSPAS-SARSAT. Los satélites recibieron la señal de la persona en peligro, la transmitieron al punto de tierra, donde determinaron sus coordenadas con una precisión de 3,5 km y en una hora tomaron una decisión sobre la operación de rescate.

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Emblema COSPAS-SARSAT hasta 1992. wikipedia.ru

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Ilustración del principio de funcionamiento de COSPAS-SARSAT. Fuente: seaman-sea.ru

Fue el satélite soviético con el equipo Nadezhda en septiembre de 1982 el que registró la primera señal de socorro de un avión con motor ligero que se estrelló en las montañas del oeste de Canadá. Como resultado, tres ciudadanos canadienses fueron evacuados; así es como el proyecto internacional COSPAS-SARSAT abrió una cuenta de almas salvadas. Vale la pena recordar que una historia similar nació en medio de la Guerra Fría: en 1983, Reagan llamó oficialmente a la URSS el "Imperio del Mal", y COSPAS-SARSAT sigue funcionando y ya ha salvado a unas 4.000 personas.

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Aparato doméstico "Nadezhda" del sistema internacional COSPAS-SARSAT. Fuente: seaman-sea.ru

La necesidad de desarrollar un sistema de navegación de órbita media, necesario no solo para el "mar", sino también para la aviación con "infantería", se discutió en la URSS ya en 1966. El resultado fue el trabajo de investigación "Forecast" bajo la dirección de Yu. I. Maksyuta, según el cual en 1969 se planteó la posibilidad de lanzar satélites de navegación a la órbita media de la Tierra. En el futuro, este proyecto se denominó GLONASS y se creó con la participación de un gran número de organizaciones: la Oficina de Diseño de Mecánica Aplicada de Krasnoyarsk, el Instituto de Investigación de Ingeniería de Instrumentos de Moscú y el Instituto de Ingeniería de Radio de Investigación Científica de Leningrado (LNIRTI). La Unión Soviética lanzó el primer satélite GLONASS al espacio el 12 de octubre de 1983, y en 1993, el sistema fue adoptado en Rusia, aunque en una versión truncada. Y solo en 1995, GLONASS se elevó a un personal de tiempo completo de 24 vehículos, se mejoró la infraestructura terrestre y la navegación fue 100% operativa. En ese momento, la precisión para determinar las coordenadas era de 15-25 metros, la determinación de los componentes de la velocidad (nueva opción) era de 5-6.5 cm / s, y el equipo doméstico podía determinar el tiempo con una precisión de 0.25-0.5 μs.. Pero en seis años, la constelación orbital se redujo a 5 satélites y todo estaba listo para la eliminación completa del sistema de navegación por satélite ruso. El renacimiento tuvo lugar en agosto de 2001, cuando el gobierno de la Federación de Rusia adoptó el programa de objetivos federal "Sistema de navegación global", destinado en cierta medida a competir con el GPS. Pero esa es una historia ligeramente diferente.

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