NAVSAT

Z Wikipedii

Satelita serii Transit-O

NAVSAT (ang. Navy Navigation Satellite System) - również TRANSIT - pierwszy działający system nawigacji satelitarnej. Używany przez Marynarkę Wojenną USA do lokalizacji okrętów podwodnych z rakietami balistycznymi, a później również przez inne okręty, oraz do celów hydrograficznych i geodezyjnych.

System został opracowany dla US Navy przez Applied Physics Laboratory, cześć Johns Hopkins University. Pierwszych pomyślnych testów systemu dokonano w 1960. Satelity umieszczano na niskich orbitach polarnych. Do zapewnienie globalnego zasięgu systemu potrzebna była konstelacja pięciu satelitów. W okresie normalnej działalności systemu, na orbicie było utrzymywanych 10 satelitów (5 zapasowych).

System Transit został całkowicie zastąpiony przez GPS w roku 1996.

[edytuj] Działanie

Konstelacja satelitów Transit w sposób ciągły nadawała sygnał zawierający dokładny aktualny czas oraz parametry swojej orbity. Dane te były regularnie wysyłane do satelitów przez stacje naziemne Marynarki Wojennej. Informacje w sygnale pozwalały wyznaczyć dokładną pozycję satelity w dowolnej chwili.

Gdy satelita zbliżał się do odbiornika systemu, odbierana częstotliwość stawała się większa od nadawanej w wyniku zjawiska Dopplera. Odwrotnie działo się, gdy satelita oddalał się od odbiornika. Zmiana różnicy tych częstotliwości, i jej tempo, informuje o odległości satelity od odbiornika i o jego położeniu względem satelity (lewo, prawo). Obliczenie tych poprawek wymagało skomplikowanych obliczeń, praktycznie niemożliwych do przeprowadzanie manualnie.

Podczas przejścia satelity, odbiornik odbierał sygnał z satelity oraz wyznaczał przesunięcie dopplerowskie. Komplet informacji przekazywał komputerowi AN/UYK-1. Komputer otrzymywał również aktualną pozycję statku z bezwładnościowego systemu nawigacji. Wyliczanie nowej pozycji statku zajmowało mu około 15 minut.

Ponieważ każdy odbiornik systemu miał kontakt przeważnie tylko z jednym satelitą Transit, poprawka położenia mogła być wyznaczona dopiero po tym, jak satelita wszedł w kontakt z odbiornikiem podczas wykonaniu kolejnego okrążenia Ziemi, albo po kontakcie z innym satelitą konstelacji. Na średnich szerokościach geograficznych oznaczało to jedno lub dwugodzinne oczekiwanie na wyznaczenie pozycji. Ponieważ system używany był dla okrętów, przerwy te nie miały większego znaczenia. Poprawki wyznaczone za pomocą systemu służyły jedynie do korekcji bezwładnościowych układów kierowania. Transit nie był wstanie wyznaczać dynamicznie, w czasie rzeczywistym, pozycji odbiorników.

Po późniejszych udoskonaleniach, system zapewniał dokładność położenia ok. 200 metrów i synchronizację czasu ok 50 μs. Satelity Transit przekazywały również kodowane wiadomości, ale była to ich funkcja drugorzędna.

[edytuj] Komputer AN/UYK-1

Komputer AN/UYK-1 stanowił część odbiornika sygnału z systemu Transit. Musiano skonstruować go od podstaw, gdyż żaden z ówczesnych komputerów nie był przystosowany do umieszczenia go na pokładzie okrętu podwodnego. Głównym projektantem był Lowell Amdahl, brat Gene'a Amdahla, twórcy teorii przetwarzania współbieżnego. AN/UYK-1 zbudowała firma Ramo-Wooldridge, część przedsiębiorstwa TRW, dla okrętów klasy Lafayette. Posiadł pamięć o pojemności 8 192 słów 15 bitowych (plus bit parzystości) zbudowanej w oparciu o koraliki ferrytowe składane ręcznie. Jeden cykl maszynowy zajmował ok. 1 mikrosekundy.

AN/UYK-1 nie posiadał sprzętowych rozkazów odejmowania, mnożenia i dzielenia. Posiadał za to operacje dodawania, przesunięć bitowych, i innych operacji logicznych. Inne operacje stało i zmiennoprzecinkowe musiały być zaprogramowane na podstawie dostępnych rozkazów sprzętowych.

Charakterystyczną cechą w zestawie instrukcji komputera AN/UYK-1 było posiadanie przez niego dwóch operatorów, które mogły zmieniać rejestry arytmetyczne w sposób niezależny, np. jeden z nich mógł uzupełniać jeden z rejestrów a w tym samym czasie ładować zawartość drugiego. Prawdopodobnie było to też pierwszy komputer posiadający adresowanie pośrednie w jednym cyklu.

[edytuj] Satelity Transit

Poniżej lista statków kosmicznych wysłanych pod nazwą Transit lub należących do programu Transit. Podana data jest datą startu. Nie wszystkie z nich miały tworzyć konstelację systemu NAVSAT. Satelity serii Transit były znane również pod nazwami Oscar i NNS.