// Вие четете...

Приложни науки

Създаване на спътниковата радионавигационна система.

„Вселената се осветява от слънцето, човекът – от знанието.“

Съвременната спътникова радионавигация е била създадена с усилията на много научни учреждения и производствени предприятия в Русия, при това ролята на Института по навигация и хидрография към МО на Русия има особено значение, тъй като именно в Института се е родила тази идея и с усилията на горещите привърженици на идеята в Института е бил прокаран трудния път към създаването на сега действащата ниско орбитална и средно орбитална спътникова радионавигационните системи.

В средата на 50-те години до пускането на първия ИСЗ (1956 г.) е било трудно да си представим, какво значение той ще окаже на развитието на навигацията. Даже много крупни учени не са могли да предложат нещо за това, как може да се използва космоса. В същото това време развитието на ВМФ е изисквало да бъде създадена глобална високо точна система за определяне на координатите на мястото и курса на кораба за корекция на корабните автономни навигационни системи.

Лятото на 1956 г. току що е завършил ВМА старши научния сътрудник на Института Вадим Фуфаев изказал идеята по използването за тези цели на ИСЗ. Тази идея е била подкрепена от началника на научния отдел Бруно Цезаревич.

Идеята за използването на ИСЗ, снабдени с радио предаватели (с необходимата мощност), за навигация се е смятала за фантастика, но след пускането на 4 октомври 1957 г. на първия ИСЗ се е появила реална основа за нейното осъществяване. Първите опити да бъдат привлечени към научни изследвания на този въпрос ВМА и Пулковската обсерватория се оказали неудачни. Може ли са да разчитат на първо време само на собствените си сили.

В Института е била създадена инициативна група, която е провела изследвания по три направления:

• разработка на далеко мерен метод за определяне на координатите на кораба;

• разработка на доплеровия метод за определяне на координатите;

• разработка на ъгломерни методи за определяне на координатите и поправки за курсоуказването.

В резултат на изпълнените работи и след серия от полезни съвещания е започнала разработката на авангардния проект на системата. През 1959 г. в Института в течение на година била проведена научно изследователка работа по разработката на методи за определяне на координатите на мястото по навигационни ИСЗ. На тази пионерска научно изследователска работа Комитета по изобретенията и откритията е дал удостоверение за регистрация. Изводите направени в отчета на работата, свидетелстват за това, че в този период не е била отчитана възможността за използването на целия видим участък от орбитата нито в доплеровия, нито в далеко мерния метод, реализирани в системата в последствие. Преди всичко това е свързано с факта, че тогава още не са били известни огромните възможности на изчислителната техника.

По този начин, благодарение на изследванията, проведени през 1958-1959 г. в Института, както и в другите участващи организации е бил заложен самостоятелен научно изследователски фундамент на спътниковата радио навигация и е бил подготвен етапа за практическото създаване на ниско орбитална спътникова радионавигационна система (СРНС). В първата половина на 1960 г. е бил разработен авангарден проект за първата ниско орбитална СРНС на Русия. Но, по редица причини работата по създаването на системата е била отложена. Периода 1961-1963 г. са били най-трудните години за инициаторите по създаването на СРНС. През 1961 г. е била направена реорганизация на Института и той изгубил своята самостоятелност, влизайки в състава на обединения Институт на ВМФ. Ръководството на обединения Институт се опитало да преподчини инициативната група, а разработваната система да се включи в много функционалната космическа система на ВМФ. В промишлеността сред разработчиците на навигационни комплекси се появили противници на създаването на СРНС. Те се опитвали да докажат, че използването на радио астрономическите методи за определяне на мястото имат по-голяма перспектива за глобалната, за всякакво време, устойчива на влияние, навигация.

Не обръщайки внимание на всички тези неприятности, които отнемали на ръководството на инициативната група маса време, работата над създаването на методите за спътниковата радио навигация е продължавала. С помощта на ЕИМ кардинално са били решени въпросите на математическото моделиране, което е позволило да бъдат изпробвани различни варианти на задачите по определяне на координатите при голям излишък на измерени значения на навигационните параметри и да бъде получена по-ясна представа за степента на необходимата детайлизация на алгоритъма за решаването на навигационната задача за нейната реализация в корабната апаратура.

Така била решена задачата по оценката за точността на определяне на поправките на курсоуказването по ИСЗ, свързана със сортирането на значенията със секундна стъпка на аргумента в пределите на няколко ъглови минути и избора на минималните значения.

През този период много внимание е било отделено за разработката на концепцията по организацията за изчисленията за ефемеридното осигуряване.

Въпросът за използване на изчислителните устройства, на първо място, са били решавани по прилагането им към корабната приемна апаратура. Първия опит по моделирането на задачите показали необходимостта от изпълнението на голям обем изчисления в хода на обсервацията. По тази причина се е наложило Института да потърси разработчици на малко габаритни изчислителни устройства за тези цели. Трябва да се отбележи, че през това време в главния институт на ВМФ и НТК на ВМФ е бил взет курс към използването на кораб на единна ЕИМ – бойно информационна управляваща система, разработката на специализирани ЕИМ за решаване на отделни задачи категорически била забранена.

Погрешността на това изискване на сътрудниците на Института се е наложило да изпитват при разработката на корабни приемни индикатори, предразполагащи към широко разпространение, включително до малки кораби и плавателните съдове на кое да е ведомство, когато се е изисквало за изчисленията да се използва елемент на БИУСа по тегло и габарити в десетки пъти да превъзхожда възможностите за разместване на тази апаратура на кораб.

Поради това при разработката на доплеровската комплектация на корабната апаратура „Щир-М” в нейния състав бил включен блок за вторична обработка на информацията (фактически специализирана ЕИМ).

В последствие е била приета нова стратегия – „йерархична система”, която допуска създаването на специализирани ЕИМ, но на това са минали години.

През 1964 г. Института отново е станал самостоятелен и е била създадена лаборатория със спътникова тематика. В ръководството на възродения Институт е дошъл контра адмирал Ю. Максюта. В негово лице направлението спътникова навигационна система е получила компетентно и целенасочено ръководство.

Многократните съобщения за състоянието и работата на системата на САЩ „Транзит”, която към 1963 г. вече е функционирала, което е довело към това, че към 15.01.1964 г. на правителствено ниво е било взето решение за създаването на руска спътникова система.

С това решение на основата на разработената в Института методологическа база са започнали практическите стъпки по създаването на руската СРНС. През декември 1966 г. в Института е бил сформиран отдел „Методи и средства за използване на ИСЗ в навигацията”, в състав от три лаборатории.

На 23 ноември 1967 г. първия руски навигационен ИСЗ „Космос 192” е бил въведен в орбита. За изпитание на корабната навигационна апаратура ЕОК „Н.Зубов е бил преоборудван за тази цел. В организацията по работата по преоборудването дейно участие са взели офицери от Хидрографското управление на ВМФ.

Изпитанията на корабната апаратура са започнали в Балтийско море и на наземния измерителен пункт в района на г. Щелково. Първия сигнал бил приет в края на 1967 г. веднага след извеждането в орбита на спътника „Космос 192”. По-късно към изпитанията са били привлечени подводната лодка „Б-36”, „Б-78”.

Положителните резултати от изпитанията са позволили през 1972 г. да се премине към опитна експлоатация на системата „Залив”, в състава на която са били 4 спътника на кръгова орбита с височина около 1000 км. За времето на опитната експлоатация на системата са били осигурени повече от сто далечни похода на кораби от ВМФ. С цел отработване на системата два похода е извършил ЕИК „Н.Зубов”. Първия поход от 10.01.1971 г. до 22.06.1971 г. е бил по маршрут – Ломоносов, Балтийск, Свиноуйсце, Мурманск, Хавана, н. Добра Надежда, Гвинейски залив, Мурманск, Свиноуйсце, Ломоносов. За 152 денонощия по време на похода са били проплавани 30389 мили и са били направени 554 обсервации.

Анализът на материалите от похода е потвърдил:

• правилността на общите принципи;

• реалността на достиженията на зададените характеристики;

• превишаване на инструменталната точност на апаратурата по отношение към точността на прогнозиране на ефемеридите.

Втория поход на ЕОК „Н.Зубов” се е състоял от 10.04 до 28.10. 1972 г. по маршрут: Ломоносов, Балтийск, Рощок, Казабланка, остров Южна Джорджия, района на нос Хорн, Фолкденските острови, Монтевидео, Куба, Халифакс, Рощок, Балтийск, Ломоносов. За 203 денонощия е проплавано 27920 мили, направени са 1500 обсервации.

Този подход е дал ценни материали, които са позволили да се оцени създадената система критично и да се набележи път и направление за развитие на корабната апаратура за СРНС. Приемането на системата се е състояло през септември 1976 г. Основните характеристики на първата руска СРНС: средна квадратична погрешност на определяне на координатите на мястото – 250 м. Продължителност на обсервацията 6-15 мин. В далечна перспектива развитието на корабната апаратура е била разгледана и определена в научно изследователските работи, проведени през 1977-1988 г.

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар