Блоки спутников GPS - GPS satellite blocks

Смотрите также: Список спутников GPS

Созвездие спутников GPS (без масштаба)
Разные Орбиты Земли масштабировать; зеленая пунктирная линия средняя околоземная орбита, типичная орбита GPS.
Анимация спутника GPSс орбиты с 15 мая 2013 г. по 6 сентября 2018 г.
   США-242 ·   США-239 ·   США-151 ·   земной шар
Примечание. Эта анимация не отражает фактические орбиты, которые примерно в 350 раз плотнее этих.

А Спутник GPS это спутниковая навигация используется Система глобального позиционирования NAVSTAR (GPS). Первый спутник системы, Navstar 1, был запущен 22 февраля 1978 года.[1] GPS спутниковая группировка управляется 2-я эскадрилья космических операций (2SOPS) Space Delta 8 (ранее 50-е космическое крыло Операционная группа) Космические силы США.

Спутники GPS вращаются вокруг Земли на высоте около 20 000 км (12 427 миль) и совершают два полных оборота каждый день.[2]

Спутники Block I

Rockwell International в 1974 г. получил контракт на создание 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, десять спутников GPS "Block I" были успешно запущены. Один спутник, "Navstar 7", был потерян из-за неудачного запуска 18 декабря 1981 года.[3]

Спутники Block I были запущены с База ВВС Ванденберг с помощью Атлас ракеты, которые были преобразованы межконтинентальные баллистические ракеты. Спутники были построены Rockwell International на том же заводе в Сил-Бич, Калифорния где S-II второй этап Сатурн V были построены ракеты.[4]

Серия Block I состояла из спутников для проверки концепции и отражала различные этапы развития системы. Уроки, извлеченные из 10 спутников серии, были включены в полностью работоспособную серию Block II.

Двойной солнечные батареи поставлено более 400 Вт мощности, заряжается Никель-кадмиевые батареи для операций в тени Земли. S-диапазон связь использовалась для управления и телеметрии, а УВЧ канал обеспечивал перекрестные связи между космическими кораблями. А гидразин двигательная установка использовалась для коррекции орбиты. Полезная нагрузка включала два L-диапазон навигационные сигналы на 1575,42 МГц (L1) и 1227,60 МГц (L2).

Последний запуск блока I был произведен 9 октября 1985 года, но последний спутник блока I не был выведен из эксплуатации до 18 ноября 1995 года, расчетный срок службы которого истек 5 лет.[5]

Спутники Block II

Серия Initial Block 2

Спутники Block II были первыми полноценными действующими спутниками GPS, рассчитанными на 14 дней работы без какого-либо контакта со стороны управляющего сегмента. Генеральный подрядчик был Rockwell International, которая построила квалификационный автомобиль SVN 12 после внесения поправок в контракт Block I. В 1983 году компания получила дополнительный контракт на строительство 28 спутников Block II / IIA.

Корабли Block II были трехосный стабилизированный, с наведением на землю с помощью колеса реакции. Две солнечные батареи обеспечивали мощность 710 Вт, а связь в S-диапазоне использовалась для управления и телеметрии. Канал УВЧ использовался для перекрестных связей между космическими аппаратами. Для коррекции орбиты использовалась гидразиновая двигательная установка. Полезная нагрузка включала два сигнала GPS L-диапазона на частотах 1575,42 МГц (L1) и 1227,60 МГц (L2). На каждом космическом корабле было по два рубидий и два цезий часы, а также датчики обнаружения ядерного взрыва, что привело к массе 1660 кг (3660 фунтов).[6]

Первый из девяти спутников первой серии Block II был запущен 14 февраля 1989 года; последний был спущен на воду 1 октября 1990 года.[7] Последний спутник этой серии, который будет выведен из эксплуатации, был выведен из эксплуатации 15 марта 2007 года, его расчетный срок службы значительно превышает 7,5 лет.

Блок IIA серии

Спутники Block IIA были немного улучшенными версиями серии Block II, рассчитанными на 180 дней работы без контакта с управляющим сегментом. Однако масса увеличилась до 1816 кг (4004 фунта).[8]

Были запущены девятнадцать спутников серии Block IIA, первый - 26 ноября 1990 г., последний - 6 ноября 1997 г. Последний спутник Block IIA (СВН-34 ), транслируемые по сигналу PRN 18.[9] Он был выведен из эксплуатации 9 октября 2019 года.[10]

Два спутника этой серии, номер 35 и 36, оснащены лазерным лучом. светоотражатели, что позволяет отслеживать их независимо от их радиосигналов, обеспечивая однозначное разделение ошибок часов и эфемерид.[11]

Блок IIR серии

Впечатление художника от спутника GPS-IIR на орбите.

Серия Block IIR - это спутники "пополнения" (замены), разработанные Локхид Мартин. Каждый спутник весит 2030 кг (4480 фунтов) при запуске и 1080 кг (2380 фунтов) на орбите.[12] Первая попытка запуска спутника Block IIR провалилась 17 января 1997 г., когда Дельта II ракета взорвалась через 12 секунд 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 экспериментальные S-диапазон полезная нагрузка для поиск и спасение, известный как Спутниковая система оповещения о бедствии.[13][14]

Блок ИИР-М серии

Отпечаток художника от спутника GPS-IIRM на орбите.

Спутники Block IIR-M включают новый военный сигнал и более надежный гражданский сигнал, известный как L2C.[15] В серию Block IIR-M входят восемь спутников, построенных компанией Локхид Мартин.[16] Первый спутник Block IIR-M был запущен 26 сентября 2005 г. Последний запуск спутника IIR-M состоялся 17 августа 2009 г.[17]

Блок IIF серии

Основная статья: Блок GPS IIF
Вид художника от спутника "Навстар-2Ф" на орбите.

Серия Block IIF - это спутники "следующего поколения", разработанные компанией Boeing. Спутник имеет массу 1630 кг (3590 фунтов) и расчетный срок службы 12 лет. Первый космический аппарат Block IIF был запущен в мае 2010 г. Дельта IV ракета.[18] Двенадцатый и последний запуск IIF состоялся 5 февраля 2016 года.[19]

Спутники Block III

Блок IIIA серии

Основная статья: Блок GPS III
Изображение художника от спутника GPS Block IIIA на орбите.

GPS Block IIIA - это первая серия спутников GPS третьего поколения, включающая новые сигналы и вещающая на более высоких уровнях мощности. В сентябре 2016 года ВВС наградили Локхид Мартин вариант контракта для еще двух спутников Block IIIA, устанавливающий общее количество спутников GPS IIIA равным десяти.[20] 23 декабря 2018 года первый спутник GPS III был запущен на борту SpaceX Falcon 9 Полная тяга. 22 августа 2019 года на борту Delta IV был запущен второй спутник GPS III.[21] Третий спутник GPS III был запущен 30 июня 2020 года на борту ракеты-носителя SpaceX Falcon 9.[22] Четвертый спутник GPS III был запущен 5 ноября 2020 года также на борту Falcon 9.[23]

Блок IIIF серии

Основная статья: Блок GPS IIIF

Серия Block IIIF - это второй набор спутников GPS Block III, который будет состоять из 22 космических аппаратов.[24] Ожидается, что запуски Block IIIF начнутся не раньше 2025 года и продолжатся до 2034 года.[25]

Рекомендации

  1. ^ «Навстар 1». gsfc.nasa.gov. НАСА. 27 апреля 2016 г.. Получено 25 июля 2016. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  2. ^ «Глобальная система позиционирования». harvard.edu.
  3. ^ «БЛОК I СПУТНИКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ». USNO.[постоянная мертвая ссылка ]
  4. ^ "Сайт: Boeing North American, Inc.". WTEC.
  5. ^ «GPS (Navstar)». skyrocket.de.
  6. ^ «Навстар-2». skyrocket.de.
  7. ^ «БЛОК II СПУТНИКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ». USNO.[постоянная мертвая ссылка ]
  8. ^ «Навстар-2А». skyrocket.de.
  9. ^ «СОСТОЯНИЕ СОЗВЕЗДИЕ GPS». Центр навигации береговой охраны США. Получено 28 октября 2018.
  10. ^ «Уведомление для пользователей GPS». www.navcen.uscg.gov. Получено 28 октября 2019. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  11. ^ "Бюллетень CDDIS - июнь 1994 г., том 9 № 5". НАСА. Архивировано из оригинал 20 марта 2009 г. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  12. ^ «Глобальная система управления позиционированием IIR». Компания Lockheed Martin Space Systems.
  13. ^ GPS World (январь 2011 г.): спутниковая система оповещения о бедствии (DASS)
  14. ^ «НАСА». nasa.gov. Получено 17 августа 2019. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  15. ^ "СПУТНИКОВАЯ СИСТЕМА НАВИГАЦИИ". USAF. Архивировано из оригинал 16 ноября 2007 г.
  16. ^ "Последний GPS IIR-M Sat стал" золотым "для Lockheed Martin". SatNews. Архивировано из оригинал 23 января 2008 г.
  17. ^ "ULA Delta II завершила 20-летнюю эру успешным запуском GPS IIR-21 ВВС" В архиве 2009-10-01 на Wayback Machine
  18. ^ «График запуска спутника Boeing». Боинг. 15 января 2008 г.[постоянная мертвая ссылка ]
  19. ^ «ВВС успешно запустили спутник GPS IIF-12». Мир GPS. 8 февраля 2016 г.
  20. ^ «SMC использует варианты контракта на закупку двух дополнительных спутников GPS III». af.mil. 22 сентября 2016. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  21. ^ «Последняя одинарная ракета Дельта была запущена в четверг, и она устроила зрелище». Ars Technica. 22 августа 2019.
  22. ^ «Третий GPS III вышел из кокона и теперь летит ввысь». внутри. Внутри ГГНС. 30 июня 2020.
  23. ^ https://twitter.com/SpaceX/status/1324515570218278912
  24. ^ Дивис, Ди Энн (22 ноября 2017 г.). «Следующий транш спутников GPS будет называться GPS IIIF». Внутри GNSS. ООО «Гиббонс Медиа и исследования». Архивировано из оригинал 2 декабря 2017 г.. Получено 1 декабря 2017.
  25. ^ Глекель, Джерри (15 ноября 2017 г.). «Статус GPS и Программа модернизации» (PDF). GPS.gov. ВВС США. Получено 1 декабря 2017. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.