Спутниковые блоки GPS представляют собой различные поколения Глобальной системы позиционирования (GPS), используемой для спутниковой навигации . Первый спутник в системе, Navstar 1, был запущен ВВС США 22 февраля 1978 года. [1] Спутниковая группировка GPS в настоящее время эксплуатируется 2-й эскадрильей космических операций (2SOPS) Space Delta 8 , Космических сил США .
Спутники GPS вращаются вокруг Земли на высоте около 20 000 км (12 427 миль) и совершают два полных оборота каждый день. [2]
В 1974 году Rockwell International получила контракт на строительство первых восьми спутников Block I. В 1978 году контракт был продлен на строительство еще трех спутников Block I. Начиная с Navstar 1 в 1978 году, было успешно запущено десять спутников GPS «Block I». Один спутник, «Navstar 7», был потерян из-за неудачного запуска 18 декабря 1981 года. [3]
Спутники Block I были запущены с авиабазы Ванденберг с использованием ракет Atlas , которые были переделаны из межконтинентальных баллистических ракет . Спутники были построены компанией Rockwell International на том же заводе в Сил-Бич, Калифорния , где были построены вторые ступени S-II ракет Saturn V. [4]
Серия Block I состояла из спутников проверки концепции и отражала различные этапы разработки системы. Уроки, извлеченные из 10 спутников серии, были включены в полностью действующую серию Block II.
Двойные солнечные батареи обеспечивали более 400 Вт мощности, заряжая никель-кадмиевые батареи для работы в тени Земли. Связь в S-диапазоне использовалась для управления и телеметрии, в то время как канал UHF обеспечивал перекрестные связи между космическими аппаратами. Гидразиновая двигательная установка использовалась для орбитальной коррекции. Полезная нагрузка включала два навигационных сигнала L-диапазона на частотах 1575,42 МГц (L1) и 1227,60 МГц (L2).
Последний запуск Block I состоялся 9 октября 1985 года, но последний спутник Block I был выведен из эксплуатации только 18 ноября 1995 года, то есть намного позже своего пятилетнего проектного срока службы. [5]
Спутники Block II были первыми полномасштабными рабочими спутниками GPS, разработанными для обеспечения 14 дней работы без какого-либо контакта с сегментом управления. Главным подрядчиком была компания Rockwell International , которая построила квалификационный аппарат SVN 12 после внесения поправки в контракт Block I. В 1983 году компания получила дополнительный контракт на строительство 28 спутников Block II/IIA.
Космические аппараты Block II были стабилизированы по трем осям , с наведением на землю с помощью реактивных колес . Две солнечные батареи обеспечивали 710 Вт мощности, в то время как связь в диапазоне S использовалась для управления и телеметрии. Канал UHF использовался для перекрестных связей между космическими аппаратами. Гидразиновая двигательная установка использовалась для орбитальной коррекции. Полезная нагрузка включала два сигнала GPS L-диапазона на частотах 1575,42 МГц (L1) и 1227,60 МГц (L2). Каждый космический аппарат нес двое рубидиевых и двое цезиевых часов, а также датчики обнаружения ядерной детонации, что приводило к массе 1660 кг (3660 фунтов). [7]
Первый из девяти спутников начальной серии Block II был запущен 14 февраля 1989 года; последний был запущен 1 октября 1990 года. [8] Последний спутник серии, подлежащий выводу из эксплуатации, был выведен из эксплуатации 15 марта 2007 года, значительно превысив свой проектный срок службы в 7,5 лет.
Спутники Block IIA были слегка улучшенными версиями серии Block II, разработанными для обеспечения 180 дней работы без контакта с сегментом управления. Однако масса увеличилась до 1816 кг (4004 фунта). [9]
Было запущено девятнадцать спутников серии Block IIA, первый — 26 ноября 1990 года, а последний — 6 ноября 1997 года. Два спутника этой серии, под номерами 35 и 36, были оснащены лазерными ретрорефлекторами , что позволяло отслеживать их независимо от их радиосигналов, обеспечивая однозначное разделение ошибок часов и эфемерид. [10]
SVN-34 , последний спутник Block IIA, транслировал сигнал PRN 18. [11] Он был выведен из эксплуатации 9 октября 2019 года, но оставался на орбите в качестве запасного до апреля 2020 года. [12] [13]
Серия Block IIR — это «замещающие» (сменные) спутники, разработанные Lockheed Martin . Каждый спутник весит 2030 кг (4480 фунтов) при запуске и 1080 кг (2380 фунтов) на орбите. [14] Первая попытка запуска спутника Block IIR не удалась 17 января 1997 года, когда ракета Delta II взорвалась через 12 секунд после начала полета. Первый успешный запуск состоялся 23 июля 1997 года. Двенадцать спутников этой серии были успешно запущены. По крайней мере десять спутников в этом блоке несли экспериментальную полезную нагрузку S-диапазона для поиска и спасания , известную как спутниковая система оповещения о бедствии . [15] [16]
Спутники Block IIR-M включают новый военный сигнал и более надежный гражданский сигнал, известный как L2C. [17] В серии Block IIR-M, построенной компанией Lockheed Martin , имеется восемь спутников . [18] Первый спутник Block IIR-M был запущен 26 сентября 2005 года. Последний запуск IIR-M состоялся 17 августа 2009 года. [19]
Серия Block IIF — это «последующие» спутники, разработанные Boeing. Масса спутника составляет 1630 кг (3590 фунтов), а его расчетный срок службы составляет 12 лет. Первый космический аппарат Block IIF был запущен в мае 2010 года на ракете Delta IV . [20] Двенадцатый и последний запуск IIF состоялся 5 февраля 2016 года. [21]
GPS Block III — первая серия спутников GPS третьего поколения, включающая новые сигналы и вещание на более высоких уровнях мощности. В сентябре 2016 года ВВС США предоставили Lockheed Martin опцион на контракт еще на два спутника Block III, установив общее количество спутников GPS III равным десяти. [22] 23 декабря 2018 года первый спутник GPS III был запущен на борту SpaceX Falcon 9 Full Thrust . 22 августа 2019 года второй спутник GPS III был запущен на борту Delta IV. [23] Третий спутник GPS III был запущен 30 июня 2020 года на борту ракеты-носителя SpaceX Falcon 9. [24] Четвертый спутник GPS III был запущен 5 ноября 2020 года также на борту Falcon 9. [25]
Серия Block IIIF — это вторая группа спутников GPS Block III, которая будет состоять из 22 космических аппаратов. [26] Ожидается, что запуски Block IIIF начнутся не ранее 2026 года и продолжатся до 2034 года. [27]
В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В этой статье использован текст из этого источника, который находится в общественном достоянии . [ постоянная мертвая ссылка ] В этой статье используется текст из этого источника, который находится в общественном достоянии . [ постоянная мертвая ссылка ]В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
