Введение. Навигационные системы разделяются на автономные, неавтономные и комплексные

Навигационные системы разделяются на автономные, неавтономные и комплексные. Автономные навигационные системы осуществляют измерения аппаратурой, находящейся на борту летательного аппарата. Их работа не зависит от радиотехнических и оптических средств информации, располагаемых на Земле и других космических телах. Неавтономные навигационные системы используют внешнюю навигационную информацию, получаемую от наземных радиотехнических, оптических и других систем. Автономные системы навигации могут применяться в любом месте околосолнечного пространства и в космосе. Эти системы навигации являются основными и практически единственными при дальних межпланетных и космических полетах. К ним относятся:

1.Инерциальные системы, основанные на измерении ускорений и их интегрировании во времени c целью получения скорости и координат положения;

2.Астрономические системы, позволяющие получать координаты местонахождения, скорость и время полета путем измерения угловых размеров небесных тел и направлений на них, а также величину допплеровских смещений в спектрах излучения звезд и планет;

3.Астро-инерциальные системы, сочетающие функции инерциальных и астрономических систем;

4.системы, основанные на использовании энергии электромагнитного излучения Солнца и других планет;

5.Системы моделирования параметров движения.

Кроме этих основных систем, существуют и другие системы автономной навигации, основанные на магнитных, радиолокационных и других измерениях. Неавтономные системы навигации в основном применяются для управления и контроля параметров движения КЛА на активном участке взлета и при полете в пределах солнечного пространства. С помощью этих систем измеряются угловые положения (пеленги) и расстояния от КЛА до радиотехнических и оптических станций, а также скорости движения летательных аппаратов. Определение местоположения на Земле было одной из важнейших задач человечества. Древние мореплаватели ориентировались по звёздам, указывающим направление движения. С появлением компаса задача существенно упростилась. Изобретение морского компаса дало мореплавателям надежное средство для ориентировки в море в любой момент дня и ночи и независимо от погоды и было необходимым шагом к эпохе великих географических открытий. Одновременно шло развитие картографии. Развитие цивилизации в XX веке потребовало более точных методов определения координат. Решение данной задачи стало результатом технического прогресса второй половины XX века.

В 1957 году в СССР группа учёных под руководством В.А. Котельникова экспериментально подтвердила возможность определения параметров движения искусственного спутника Земли по результатам измерений доплеровского сдвига частоты сигнала, излучаемого этим спутником. Была установлена возможность нахождения координат приёмника по измеренному доплеровскому сдвигу сигнала, излучаемого с ИСЗ, если параметры движения и координаты этого спутника известны. Положение ИСЗ в каждый момент можно вычислить на основании информации, заложенной в сигнале спутника. Пользователь, измеряя частоту пришедшего к нему сигнала, сравнивает её с эталонной и вычисляет доплеровский сдвиг частоты, обусловленный движением спутника, а затем и координаты потребителя.

В конце 50-х годов XX века в Советском Союзе проводились исследования ставшие основой для построения первой отечественной низкоорбитальной навигационной спутниковой системы " Цикада". В 1963 году начались работы по построению этой системы. В 1967 году на орбиту был выведен первый отечественный навигационный спутник " Космос-192".

Одновременно подобные работы начали проводиться и в США. В результате в 1964 году в США создаётся доплеровская спутниковая радионавигационная система первого поколения " Transit" предназначенная для навигационного обеспечение пуска с подводных лодок баллистических ракет. Для коммерческого использования система становится доступной в 1967 г.

Основной недостаток данных систем был связан с их низкоорбитальностью, и соответственно малым временем доступности системы. Поэтому в 1967 году ВМС США была разработана программа по созданию навигационной системы нового поколения. Аналогичную программу вили и ВВС США. В 1973 году две программы были объединены в одну. Результатом этих работ стало создание навигационнй системы " Navstar-GPS" или просто GPS которая была полностью развернута к 1996 году.

В Советском Союзе работы над аналогичной системой начались в 1976 году. В декабре 1976 года правительство СССР приняло указ о разработке второго поколения навигационных спутниковых систем - ГЛОНАСС, хотя это было лишь формальной датой появления так как первые технические предложения были выведены уже в начале 1976 года.