Systèmes de navigation par satellite de l'URSS, de la Russie et des États-Unis. Première histoire

Systèmes de navigation par satellite de l'URSS, de la Russie et des États-Unis. Première histoire
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Vidéo: Systèmes de navigation par satellite de l'URSS, de la Russie et des États-Unis. Première histoire

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Anonim

La première génération de systèmes de navigation par satellite en Union soviétique a reçu le nom de "Sail" et a été développée sur la base de l'Institut de recherche scientifique et de navigation hydrographique (NIGSHI) de la Marine. L'idée même d'utiliser des satellites terrestres artificiels comme élément principal de la navigation est venue à l'ancien navigateur naval Vadim Alekseevich Fufaev en 1955. Sous la direction du cerveau idéologique, un groupe d'initiative a été créé au NIGSHI, qui s'est engagé dans la détermination de la distance des coordonnées. La deuxième direction était le sujet de la détermination Doppler des coordonnées sous la direction de V. P. Zakolodyazhny, et le troisième groupe était responsable de la détermination goniométrique des coordonnées - le chef de la direction était E. F. Suvorov. Au début des années 1960, l'apparition du premier système national de satellites de navigation mondiale LEO a été développée. En plus du NIGSHI, des employés du NII-4 du ministère de la Défense ont pris une part active au projet. On supposait que les navires de la marine soviétique seraient les tout premiers "utilisateurs" de la navigation par satellite. Cependant, tout s'est soudainement arrêté - le programme était fortement limité dans son financement et a été en fait gelé. Les renseignements sur la dernière étape du développement d'un système similaire dans le camp d'un adversaire potentiel - les États-Unis - sont devenus le "coq rôti". En 1963, les Américains avaient effectivement mis en service le système de satellites Transit, et le 15 janvier 1964, le gouvernement décida de créer un analogue soviétique sous le code Cyclone (certaines sources mentionnent le nom époustouflant de Cyclone-B).

A partir de ce moment, le travail semi-souterrain des groupes d'initiative est devenu le programme officiel de l'État. OKB-10 est devenu le principal développeur du système, Mikhail Fedorovich Reshetnev a été nommé "chef", et l'Institut de recherche en ingénierie de séparation (NIIP) était responsable de l'équipement radio. Au niveau des esquisses, le projet était prêt en juillet 1966 et en même temps des bases d'essai étaient approuvées - le navire océanographique "Nikolai Zubov" avec les sous-marins B-88, B-36 et B-73.

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Le navire "Nikolay Zubov". Source: kik-sssr.ru

Le premier vaisseau spatial de navigation opérationnel national était Kosmos-192 (le véhicule de lancement était Kosmos-3M), lancé le 25 novembre 1967 depuis le cosmodrome de Plesetsk. Le suivant était "Kosmos - 220", envoyé en orbite basse le 7 mai 1968, "Kosmos - 292" (14 août 1969) et "Kosmos-332" (11 avril 1970). Les tests se sont terminés à l'été 1970 et ont trouvé la précision suivante: basée sur l'effet Doppler - 1,5 km, le système de télémètre - 1,8 km et la correction du système de cap était de 3-4 minutes d'arc.

Systèmes de navigation par satellite de l'URSS, de la Russie et des États-Unis. Première histoire
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Maquette du satellite du système "Cyclone". Source: wikipedia.ru

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Vaisseau spatial du système Parus. Source: gazetamir.ru

L'altitude orbitale des satellites était de 1000 kilomètres - il s'agissait de véhicules typiques en orbite basse avec une période de 105 minutes autour de la planète. Au plan équatorial, l'inclinaison des orbites du vaisseau spatial de la série Kosmos était de 830, ce qui en fait des satellites circumpolaires. Après six années d'exploitation expérimentale de quatre satellites de navigation en septembre 1976, le système est mis en service sous le nom de "Parus". À ce moment-là, la précision de la détermination des coordonnées du navire en mouvement était de 250 mètres et dans le port au niveau des amarres - environ 60 mètres. Le système était assez efficace - le temps pour déterminer l'emplacement était de 6 à 15 minutes. La principale différence entre le développement national et le transit américain était la possibilité de communication radiotélégraphique entre les navires et les sous-marins de la marine avec des postes de commandement et entre eux. La communication était assurée à la fois dans des conditions de visibilité radio commune, et dans la possibilité de transférer un message d'un abonné à un autre, c'est-à-dire à l'échelle mondiale. Dans ce dernier cas, le délai de communication était de 2-3 heures. C'est ainsi qu'est né le premier système de satellites de navigation et de communication au monde "Parus", qui a bouleversé la navigation de la flotte soviétique. Pour la première fois, il est devenu possible de déterminer son propre emplacement indépendamment de la météo, de l'heure de la journée ou de l'année n'importe où dans l'océan mondial. Ce système fonctionne toujours.

En 1979, le système Cicada a été mis en service pour desservir des navires civils, dépourvus d'équipement de navigation militaire et d'options de communication. Deux ans plus tôt, le brise-glace Artika, basé sur des données de navigation par satellite, avait atteint le pôle Nord pour la première fois au monde pour des navires de mer. Un groupe orbital de quatre satellites a été envoyé pour "Tsikada", et le "Parus" militaire à différents moments avait en moyenne 6 à 7 vaisseaux spatiaux en orbite basse. L'installation de l'équipement de sauvetage COSPAS-SARSAT, ou, comme on l'appelle aussi, le système Nadezhda, développé dans l'association d'Omsk Polet, est devenue une modernisation sérieuse de la Cigale. Le système de sauvetage est apparu après la signature le 23 novembre 1979 d'un accord intergouvernemental entre l'URSS, les USA, le Canada et la France sur le développement du COSPAS - Space Search System for Emergency Vessels, SARSAT - Search And Rescue Satellite-Aided Tracking. Le système était censé être chargé de retrouver les avions et les navires en détresse. Les points de réception des informations des satellites étaient à l'origine situés à Moscou, Novossibirsk, Arkhangelsk, Vladivostok (URSS), San Francisco, St. Louis, Alaska (USA), Ottawa (Canada), Toulouse (France) et Tromsø (Norvège). Chaque satellite, survolant la surface de la Terre, a reçu des signaux d'une zone circulaire d'un diamètre de 6 000 km. Le nombre minimum de satellites requis pour une réception fiable des signaux des balises de détresse était de quatre. Comme à cette époque personne, à l'exception des États-Unis et de l'URSS, ne pouvait fabriquer de tels équipements, ce sont ces deux pays qui ont fourni le groupe orbital COSPAS-SARSAT. Les satellites ont reçu le signal de la personne en détresse, l'ont relayé au point au sol, où ils ont déterminé ses coordonnées avec une précision de 3,5 km et ont pris en une heure une décision sur l'opération de sauvetage.

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Emblème COSPAS-SARSAT jusqu'en 1992. wikipedia.ru

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Illustration du principe de fonctionnement de COSPAS-SARSAT. Source: seaman-sea.ru

C'est le satellite soviétique équipé de l'équipement Nadezhda en septembre 1982 qui a enregistré le premier signal de détresse d'un avion léger qui s'est écrasé dans les montagnes de l'ouest du Canada. En conséquence, trois citoyens canadiens ont été évacués - c'est ainsi que le projet international COSPAS-SARSAT a ouvert un compte d'âmes sauvées. Il convient de rappeler qu'une histoire similaire est née au milieu de la guerre froide - en 1983, Reagan a officiellement appelé l'URSS "l'empire du mal", et COSPAS-SARSAT fonctionne toujours et a déjà sauvé environ 4 000 personnes.

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Appareil domestique "Nadezhda" du système international COSPAS-SARSAT. Source: seaman-sea.ru

La nécessité de développer un système de navigation en orbite moyenne, nécessaire non seulement pour la "mer", mais aussi pour l'aviation avec "l'infanterie", a été discutée en URSS dès 1966. Le résultat a été le travail de recherche "Forecast" sous la direction de Yu. I. Maksyuta, selon lequel, en 1969, ils ont discuté de la possibilité de lancer des satellites de navigation sur l'orbite moyenne de la Terre. À l'avenir, ce projet s'appelait GLONASS et a été créé avec la participation d'un grand nombre d'organisations - le Bureau de conception de mécanique appliquée de Krasnoïarsk, l'Institut de recherche en ingénierie des instruments de Moscou et l'Institut d'ingénierie radio de recherche scientifique de Leningrad (LNIRTI). L'Union soviétique a lancé le premier satellite GLONASS dans l'espace le 12 octobre 1983 et en 1993, le système a été adopté en Russie, bien que dans une version tronquée. Et ce n'est qu'en 1995, GLONASS a été porté à un personnel à temps plein de 24 véhicules, l'infrastructure au sol a été améliorée et la navigation était 100% opérationnelle. À cette époque, la précision de la détermination des coordonnées était de 15 à 25 mètres, la détermination des composantes de la vitesse (nouvelle option) était de 5 à 6,5 cm / s et l'équipement domestique pouvait déterminer l'heure avec une précision de 0,25 à 0,5 s.. Mais en six ans, la constellation orbitale a été réduite à 5 satellites et tout était prêt pour l'élimination complète du système de navigation par satellite russe. La renaissance a eu lieu en août 2001, lorsque le gouvernement de la Fédération de Russie a adopté le programme cible fédéral "Global Navigation System", destiné dans une certaine mesure à concurrencer le GPS. Mais c'est une histoire légèrement différente.

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