История спутниковой навигации GPS

История спутниковой навигации GPS

С давних времен, еще ведущий кочевнический образ жизни, человек был заинтересован в правильной навигации для безошибочного определения направления в сторону примеченных ранее пастбищ, рек, лесов. Со временем развивался человек и вместе с ним усовершенствовались способы определения сторон света, а соответственно и навигации. Появилась возможность находить маршруты, для чего применялись карты, компасы и подобные им устройства. Однако со временем настал этап, когда наука о навигации просто зашла в тупик, так как дальнейшего ничего лучше, чем компас и секстант наука придумать не могла. Продолжалась такая ситуация до середины 20 века.

Примерно в  пятидесятых годах, вместе с запуском первого искусственного спутника Земли, появилась мысль о возможности организовать спутниковый контроль транспорта, человека, животного или любого другого движущегося элемента при помощи сигнала, поступающего на спутник и возвращающегося к передатчику.

Ричард Кершнер наблюдал сигнал, исходящий от советского спутника. Его внимание упало на интересный факт, что частота принимаемого сигнала увеличивается с приближением и уменьшается с удалением спутника. Этот процесс прекрасно характеризуется эффектом Доплера. Данное правило сравнивает радиоволны с потоком любых частиц. К примеру, если бросить в воду камень, то вокруг места его падения образуются концентрические кольца. Единственное отличие, что радиосигнал издает излучение более продолжительный отрезок времени. Теперь представим, что этот «источник сигнала» движется влево. Тогда, так как скорость движения радиоволны постоянна и не зависит от скорости перемещения излучателя, частота волн слева будет возрастать, а справа сохраняться. На деле подобный эффект можно наблюдать, слушая гудок проезжающей мимо машины. По мере её приближения высота звучания звукового сигнала будет постепенно возрастать.

В принцип работы такого устройства как система слежения за автотранспортом положено правило, что, зная местоположение тела на Земле, можно определить положение, направление и скорость спутника. И наоборот, зная местоположение спутника, имеется возможность рассчитать координаты передатчика на Земле.  

Несмотря на понятность и доступность идеи, разработчиков останавливало отсутствие достаточного количества спутников, которые можно было бы использовать как точку отсчета положения предметов на Земле. Идея спутниковой навигации была реализована через 20 лет после начала её зарождения. В 1973 году государство США одобрило и финансировало программу DNSS, которая уже в скором времени получает знакомое всем название Navstar-GPS. Первый спутник программы вывели в свободный полет в 1974 году. Последний 24 передатчик был отправлен только в 1993 году.

Изначально системы спутниковых навигаций разрабатывались исключительно для военных целей. Первое разрешение на использование GPS гражданским транспортом поступило от президента Рональда Рейгана в 1983 году. По словам властей Америки, подобный жест доброты был вызван историей со сбитым корейским гражданским самолетом, который потерял пространственную ориентацию и сошел с маршрута.  

Справедливости ради необходимо отметить, что СССР также разрабатывал свою систему навигации. При этом история так называемой сети ГЛОНАСС рассказывает о значительно более продолжительном использовании отечественного варианта GPS исключительно в военных целях. Однако, на сегодняшний день обе сети спутников доступны простому человеку.

Современные системы навигации позволили существенно упростить определение маршрута и отслеживание транспорта, включающие в себя контроль топлива и фиксацию нарушений водителем маршрута. Путешественнику не нужно изучать сложные системы и правила навигации по обычным картам. Это открывает перед простым человеком новые просторы для его деятельности на территории нашей планеты.




Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Комментарии 0
Картина дня