מערכות לוויין ניווט של ברית המועצות, רוסיה וארה"ב. סיפור ראשון

6
הדור הראשון של מערכות לוויין ניווט בברית המועצות קיבל את השם "מפרש" ופותח על בסיס המכון המדעי להידרוגרפי ולנווט (NIGSHI) של חיל הים. עצם הרעיון של שימוש בלוויינים מלאכותיים של כדור הארץ כמרכיב העיקרי של הניווט הגיע לראשון שֶׁל הַצִי הנווט פופאיב ואדים אלכסייביץ' ב-1955. בהנהגתו של מעורר ההשראה האידיאולוגי, נוצרה ב-NIGSHI קבוצת יוזמה, שעסקה בקביעת קואורדינטות טווח. הכיוון השני היה הנושא של קביעת קואורדינטות דופלר בהנהגתו של V.P. Zakolodyazhny, והקבוצה השלישית הייתה אחראית לקביעת הקואורדינטות הגוניומטרית - ראש הכיוון היה E.F. Suvorov. בתחילת שנות ה-1960 פותחה הופעתה של מערכת לווייני הניווט הגלובלית המקומית הראשונה במסלול נמוך. בנוסף ל-NIGSHI, לקחו חלק פעיל בפרויקט עובדי NII-4 של משרד הביטחון. ההנחה הייתה שספינות הצי של ברית המועצות יהיו ה"משתמשים" הראשונים של ניווט לווייני. עם זאת, הכל נעצר לפתע - התוכנית הוגבלה מאוד במימון ולמעשה קפאה. "התרנגול המטוגן" היה מודיעין על השלב האחרון בפיתוח של מערכת דומה במחנה של יריב פוטנציאלי - ארצות הברית. עד 1963, האמריקנים למעשה הפעילו את מערכת הלוויין טרנזיט, וב-15 בינואר 1964, הממשלה החליטה ליצור אנלוג סובייטי תחת הקוד "ציקלון" (כמה מקורות מזכירים את השם המהמם "ציקלון-B") .

מאותו רגע הפכה העבודה המחתרתית למחצה של קבוצות היוזמה לתוכנית הממלכתית הרשמית. OKB-10 הפך למפתח הראשי של המערכת, מיכאיל פדורוביץ' רשטנייב מונה ל"עיקרי", והמכון למחקר מדעי של פרובורוסטרוניה (NIIP) היה אחראי על ציוד הרדיו. ברמת הסקיצות הפרויקט היה מוכן ביולי 1966, ובמקביל אושרו בסיסי ניסוי - הספינה האוקינוגרפית ניקולאי זובוב עם הצוללות B-88, B-36 ו-B-73.




הספינה "ניקולאי זובוב". מקור: kik-sssr.ru


חללית הניווט המקומית הראשונה הפועלת הייתה Cosmos-192 (רקטה המובילה הייתה Cosmos-3M), ששוגרה ב-25 בנובמבר 1967 מהקוסמודרום פלסטסק. הבא היה Cosmos-220, שנשלח למסלול נמוך ב-7 במאי 1968, Cosmos-292 (14 באוגוסט 1969) ו-Cosmos-332 (11 באפריל 1970). הבדיקות הושלמו עד קיץ 1970 ומצאו את הדיוק הבא: בהתבסס על אפקט דופלר - 1,5 ק"מ, מערכת מד הטווח - 1,8 ק"מ, ותיקון מערכת הכיוון היה 3-4 דקות של קשת.

מערכות לוויין ניווט של ברית המועצות, רוסיה וארה"ב. סיפור ראשון
הפריסה של מערכת הלוויין "ציקלון". מקור: wikipedia.ru





חללית של מערכת פארוס. מקור: gazetamir.ru


גובה המסלול של הלוויינים היה 1000 קילומטרים - אלה היו כלי רכב טיפוסיים במסלול נמוך עם תקופת סיבוב סביב כדור הארץ ב-105 דקות. למישור קו המשווה, נטיית המסלולים של החללית מסדרת הקוסמוס הייתה 830, מה שהפך אותם ללוויינים מעגליים. לאחר שש שנים של הפעלת ניסוי של ארבעה לווייני ניווט בספטמבר 1976, המערכת הוכנסה לשירות תחת השם "מפרש". עד אז, דיוק קביעת הקואורדינטות של כלי השיט בתנועה היה 250 מטר, ובנמל בקווי העגינה - כ-60 מטר. המערכת הייתה די יעילה - זמן קביעת המיקום היה בתוך 6-15 דקות. ההבדל העיקרי בין הפיתוח המקומי לבין הטרנזיט האמריקאי היה האפשרות לתקשורת רדיוטלגרפית בין ספינות וצוללות של חיל הים עם עמדות פיקוד וביניהם. התקשורת ניתנה הן בתנאים של נראות רדיו משותפת, והן באופציה של העברת הודעה ממנוי אחד לאחר, כלומר בקנה מידה עולמי. במקרה האחרון, עיכוב התקשורת היה 2-3 שעות. כך נולדה מערכת לוויין הניווט והתקשורת הראשונה בעולם "Sail", שהפכה את הניווט בצי הסובייטי. לראשונה, אפשר היה לקבוע את מיקומך בעצמך, ללא קשר למזג האוויר, השעה ביום או בשנה, בכל מקום באוקיינוסים בעולם. מערכת זו עדיין פעילה.

בשנת 1979 הופעלה מערכת הציקדה לשירות ספינות אזרחיות, נטולות ציוד ניווט צבאי ואפשרויות תקשורת. שנתיים קודם לכן, שוברת הקרח ארטיקה, המבוססת על נתוני ניווט לווייני, הגיעה לקוטב הצפוני לראשונה בעולם עבור כלי שיט ימיים. עבור הציקדה נותקה קבוצת כוכבים מסלולית של ארבעה לוויינים, ולפארוס הצבאי בזמנים שונים היה ממוצע של 6-7 חלליות במסלול נמוך. מודרניזציה רצינית של הציקדה הייתה התקנת ציוד ההצלה KOSPAS-SARSAT, או כפי שהיא מכונה גם מערכת Nadezhda, שפותחה באגודת אומסק פולט. מערכת החילוץ הופיעה לאחר החתימה ב-23 בנובמבר 1979 על ההסכם הבין-ממשלתי בין ברית המועצות, ארה"ב, קנדה וצרפת על פיתוח COSPAS - Space Search System for Emergency Vessels, SARSAT - Search And Rescue Satellite-Aided Tracking. המערכת הייתה אמורה להיות אחראית לחיפוש אחר מטוסים וספינות במצוקה. נקודות קליטה של ​​מידע לווין היו ממוקמות במקור במוסקבה, נובוסיבירסק, ארכנגלסק, ולדיווסטוק (ברית המועצות), סן פרנסיסקו, סנט לואיס, אלסקה (ארה"ב), אוטווה (קנדה), טולוז (צרפת) וטרומסו (נורווגיה). כל לוויין, שעף על פני כדור הארץ, קיבל אותות מאזור עגול בקוטר של 6000 ק"מ. המספר המינימלי של לוויינים שנדרש לקליטה אמינה של אותות ממשואות חירום היה ארבעה כלי רכב. מכיוון שבאותה תקופה אף אחד, מלבד ארה"ב וברית המועצות, לא יכול היה לייצר ציוד כזה, היו אלה שתי המדינות שסיפקו את קבוצת הכוכבים המסלולית KOSPAS-SARSAT. הלוויינים קיבלו את האות של האדם במצוקה, העבירו אותו לנקודת קרקע, שם קבעו את הקואורדינטות שלו בדיוק של עד 3,5 ק"מ, ותוך שעה קיבלו החלטה על פעולת חילוץ.


סמל COSPAS-SARSAT עד 1992. wikipedia.ru


המחשה של עקרון הפעולה של COSPAS-SARSAT. מקור: seaman-sea.ru


היה זה הלוויין הסובייטי עם ציוד הנדז'דה בספטמבר 1982 שרשם את אות המצוקה הראשון ממטוס קל שהתרסק בהרים במערב קנדה. כתוצאה מכך פונו שלושה אזרחי קנדה - כך פתח הפרויקט הבינלאומי COSPAS-SARSAT את חשבון הנשמות המושלות. ראוי לזכור שכזה היסטוריה נולד בשיא המלחמה הקרה - בשנת 1983, רייגן כינה את ברית המועצות רשמית "אימפריית הרשע", ו-COSPAS-SARSAT עדיין מתפקד וכבר הציל כ-4000 איש.


מנגנון מקומי "נאדז'דה" של המערכת הבינלאומית KOSPAS-SARSAT. מקור: seaman-sea.ru


על הצורך לפתח מערכת ניווט במסלול בינוני, הכרחי לא רק ל"ים", אלא גם עבור תְעוּפָה עם "חיל הרגלים", הם התחילו לדבר בברית המועצות עוד ב-1966. התוצאה הייתה עבודת המחקר "תחזית" בהנהגתו של יו.י.מקסיוטה, לפיה ב-1969 טענו לאפשרות לשגר לווייני ניווט למסלול ממוצע של כדור הארץ. בעתיד, פרויקט זה נקרא GLONASS והוא נוצר בהשתתפותם של מספר רב של ארגונים - לשכת העיצוב של קרסנויארסק למכניקה יישומית, מכון המחקר של מוסקבה להנדסת מכשירים והמכון להנדסת רדיו לנינגרד (LNIRTI). ברית המועצות שיגרה את לוויין ה-GLONASS הראשון לחלל ב-12 באוקטובר 1983, וב-1993 המערכת הוכנסה לשירות ברוסיה, אם כי בגרסה קטומה. ורק עד 1995, GLONASS הובא לצוות של 24 מכשירים, תשתית הקרקע שופרה והניווט הרוויח 100%. באותה תקופה דיוק קביעת הקואורדינטות היה 15-25 מטר, קביעת מרכיבי המהירות (אופציה חדשה) - 5-6,5 ס"מ/ש' וקביעת הזמן על ידי ציוד ביתי ניתן היה לבצע בדיוק של 0,25 -0,5 מיקרומטרים. אבל בתוך שש שנים, קבוצת הכוכבים המסלולית הצטמצמה ל-5 לוויינים והכל היה מוכן לחיסול מוחלט של מערכת הניווט הלווינית הרוסית. הלידה השנייה התרחשה באוגוסט 2001, כאשר ממשלת הפדרציה הרוסית אימצה את תוכנית היעד הפדרלית "מערכת ניווט גלובלית", שנועדה במידה מסוימת להתחרות ב-GPS. אבל זה סיפור קצת אחר.
ערוצי החדשות שלנו

הירשם והישאר מעודכן בחדשות האחרונות ובאירועים החשובים ביותר של היום.

6 הערות
מידע
קורא יקר, על מנת להשאיר הערות על פרסום, עליך התחברות.
  1. +11
    יוני 19 2018
    ראיתי את הציקדה הזו, עומדת על שוברות הקרח של המזרח הרחוק. מתקן ציוד גבוה כמוני, ודרך מאוד ספציפית להציג מידע: משהו כמו טלטייפ. מהמדפסת, בציוץ נורא, זחל החוצה סרט נייר צר שעליו הודפסו קודי ים סודיים. לדוגמה (הדוגמה נלקחת לגבי הדחפורים): 12 + 04 3567 15 - 112 357. בטרמינולוגיה ימית, פירוש הדבר היה 43 מעלות קו רוחב צפון ו-112 מעלות מזרח במשך כמה דקות. ואז היה איזשהו סמל מסובך המצביע על תצפית מוצלחת, וקודים המציינים את איכות האות המתקבל, גובה הלוויין וכו'. אם התצפית לא הצליחה, אז זה היה בלתי אפשרי לחלוטין לקרוא את הקלטת תוך כדי, היה צורך לקבל את המדריך ולחפש את התמליל. בקו הרוחב של ולדיווסטוק, ההפוגה בין תצפיות הגיעה ל-4 שעות. אבל בצפון לדעתי כל שעה וחצי. כמובן שאי אפשר להשוות את זה עם GPS מודרני, אבל באותו זמן זה היה מגניב.
    1. +7
      יוני 19 2018
      אני לא יודע לגבי ציקדה, אבל בשנת 2002 התקנתי מערכת GPS על מיכלי מרכבה-2, שעדיין היו טחורים. הפעל את מערכת ההפעלה מחדש לארבע שעות, אם לא תעשה את זה, אז הדיוק יורד ל-25 מטרים, ותיקונים קבועים באמצעות המצפן המגנטי וכוכב הצפון, חוץ מזה, הבלוק עצמו נתן רק קואורדינטות, ללא מפה וסמלים, בקיצור, זה עדיין גיהנום. לא ראיתי צוות אחד שיכול להשתמש בו , נסו להכניס תיקונים תוך כדי תנועה, כשהטנק קופץ, וצריך להתאים את המערכת כל 20 שעות ממיכל נייח, המערכת הייתה קפריזית ביותר, אמה האמריקאית. לכן כשהחלו להתקין את המערכת הישראלית, זה מיד נעשה קל יותר, ומפה, ומראה היכן הברמלי והמוקשים שלו נמצאים, והנתונים מתעדכנים כל הזמן, והממשק ברור, אין ריקוד עם טמבורין ומתיוקוב.
  2. +8
    יוני 19 2018
    מחבר, תודה! מאמר נהדר. קצר, ברור ולעניין. ללא ניווט לווייני, הנווטים עדיין היו יוצאים לים על פי החישוב, "שולחנות ימיים", אוחזים בסקסטנט ביד ימין, ושעון עצר בשמאל. אבל על הכל צריך לשלם. לפני הופעת הניווט לווייני, היה על הנווט להיות בעל ידע טוב באלגברה ובטריגונומטריה כדורית, ולהיות מסוגל לספור היטב. כעת, כל תרבות הנווט הימי הגבוה הידרדרה ל"יכולת" לשים נקודה על המפה באמצעות GPS מספר פעמים במהלך צפייה, או לא לשים דבר בכלל אם המפה היא אלקטרונית. אז ההתקדמות מצד אחד הפכה לרגרסיה מצד שני...
  3. +9
    יוני 19 2018
    הוצאתי את ספר הלימוד "מערכות ניווט רדיו ימי" הוצאת "רדיו ותקשורת" 1991. רבות מהמערכות הללו נוצרו בהנהגתי ובהשתתפותי האישית. לאחר מכן נפתחו מחלקות גם באוניברסיטאות צבאיות ואזרחיות.
    השנה הגיש לפרסום ספר לימוד נוסף "ניווט רדיו של מטוסים מבוססי ספינות ויבשה". מדענים מאוניברסיטת קרנפילד ביקשו את ספר הלימוד הראשון ב-1992. עשיתי את זה אז.
    1. +1
      יולי 8 2018
      למה ומי צריך ספר מ-91'?
      בן 91 .... זה היה זמן טוב. היה ספר לימוד מאת ניקיטנקו - אז הוא סיים אותו במקארובקה ובמעבדה שלנו ב-RIRV-LNIRTI, ישן כבר. ספר הלימוד שלו הוא בן 76. לדעתי, באותה שנה - 91 - נפטר האב שבשביץ', הפטריארך של GNSS GLONASS, יש לו את הספר האחרון - Network satellite radio navigation systems - רק בן 91. הוא גם עבד אצלנו עם מכון המחקר ביחידה שלנו. עתה בראש המכון - RIRV - בנו של שנבשייביץ'.
      סגן לשעבר. המעצב הראשי RSDN IFRNS Chaika
  4. +4
    יוני 20 2018
    כאשר, ב-1981, בוצעה לראשונה הפצצת ניווט של מטוס המיג-27M, מפקד חיל האוויר המחוזי האמין שכעת הפצצה תפגע בצורה מדויקת "אוטומטית". מתוך כארבעה עשר טייסים, רק שלושה העזו להטיל את הפצצות שלהם כי ראו היכן הם עלולים לפגוע (כיסוי עננים נמוך, גדוד רובה ממונע למטה). RSDN ו-RSBN לא יכלו לספק את היעילות הנדרשת, והפעלת GLONASS התעכבה מאוד, אם כי ברית המועצות הייתה צריכה להקדים את כולם.

"מגזר נכון" (אסור ברוסיה), "צבא המורדים האוקראיני" (UPA) (אסור ברוסיה), דאעש (אסור ברוסיה), "ג'בהת פתח א-שאם" לשעבר "ג'בהת א-נוסרה" (אסור ברוסיה) , טליבאן (אסור ברוסיה), אל-קאעידה (אסור ברוסיה), הקרן נגד שחיתות (אסורה ברוסיה), מטה נבלני (אסור ברוסיה), פייסבוק (אסור ברוסיה), אינסטגרם (אסור ברוסיה), מטה (אסור ברוסיה), החטיבה המיזנתרופית (אסורה ברוסיה), אזוב (אסור ברוסיה), האחים המוסלמים (אסורים ברוסיה), Aum Shinrikyo (אסור ברוסיה), AUE (אסור ברוסיה), UNA-UNSO (אסור ברוסיה). רוסיה), Mejlis של העם הטטרי קרים (אסור ברוסיה), הלגיון "חופש רוסיה" (מבנה חמוש, מוכר כטרוריסט בפדרציה הרוסית ואסור)

"ארגונים ללא מטרות רווח, עמותות ציבוריות לא רשומות או יחידים הממלאים תפקידים של סוכן זר", וכן כלי תקשורת הממלאים תפקידים של סוכן זר: "מדוזה"; "קול אמריקה"; "מציאות"; "הווה"; "רדיו חופש"; פונומארב; Savitskaya; מרקלוב; קמליאגין; אפחונצ'יץ'; מקרביץ'; לֹא יִצְלַח; גורדון; ז'דנוב; מדבדב; פדורוב; "יַנשׁוּף"; "ברית הרופאים"; "RKK" "מרכז לבדה"; "זִכָּרוֹן"; "קוֹל"; "אדם ומשפט"; "גֶשֶׁם"; "אמצעי תקשורת"; "דויטשה וולה"; QMS "קשר קווקזי"; "פְּנִימַאי"; "עיתון חדש"