El sistema del TRÁNSITO, también conocido como NAVSAT (para el sistema del satélite de navegación de la marina de guerra del ), era el sistema de navegación basado en los satélites del primer que se utilizará operacionalmente. El sistema fue utilizado sobre todo por la marina de guerra de los E. para proporcionar la información de localización exacta a los submarinos del misil balístico y también utilizado como sistema de navegación general por la marina de guerra, así como examinar hidrográfico y geodésico.
Historia
El sistema fue desarrollado por el laboratorio de la física aplicada de la Universidad John Hopkins JHU-APL para la marina de guerra de los E. Las primeras pruebas acertadas del sistema fueron hechas en 1960. Los satélites (conocidos como el ÓSCAR o satélites de la NOVA ) usados en el sistema fueron colocados en las órbitas polares bajo en una altitud de cerca de 600 millas náuticas (1.100 kilómetros), con un período orbital de cerca de 106 minutos. Una constelación del de cinco satélites fue requerida para proporcionar cobertura global razonable. Mientras que el sistema era operacional, por lo menos &ndash de diez satélites; un repuesto para cada satélite en el &ndash básico de la constelación; fueron mantenidos generalmente órbita.Las órbitas de los satélites del TRÁNSITO fueron elegidas para cubrir la tierra entera, y sus órbitas cruzar-sobre los postes y eran " separar el out" en el ecuador. Puesto que solamente uno era generalmente visible en un momento dado, los arreglos podrían ser hechos solamente cuando uno de los satélites estaba sobre el horizonte. En el ecuador este retardo entre los arreglos podía ser hasta varias horas. En las latitudes medias el retardo era más típicamente una hora o dos. Para su papel previsto como sistema de puesta al día para el lanzamiento de SLBM EL TRÁNSITO trabajó muy bien, puesto que los submarinos tomaron arreglos periódicos para reajustar su sistema de dirección de inercia, pero el TRÁNSITO careció la capacidad de proporcionar medidas de alta velocidad, en tiempo real de la posición.
Mejoras posteriores, el sistema proveyó de la exactitud single-pass de áspero 200 metros, y también proporcionó la sincronización de tiempo a áspero 50 microsegundos. Los satélites del TRÁNSITO también difundieron mensajes cifrados, aunque esto fuera una función secundaria.
El principio de funcionamiento básico del TRÁNSITO es similar al sistema usado por los transmisores Emergency del localizador a menos que su transmisor esté en la tierra y el receptor está en órbita. Los detalles en la señal se remiten directo a las estaciones de tierra, que entonces generan un arreglo en el transmisor usar un proceso similar al TRÁNSITO.
El sistema de transporte fue hecho obsoleto por el sistema de navegación mundial, y cesó servicio de la navegación en 1991. Las mejoras en electrónica permitieron que el sistema del GPS tomara con eficacia varios arreglos inmediatamente, de tal modo grandemente reduciendo la complejidad de deducir una posición. Además el sistema del GPS utiliza muchos más satélites que fueron utilizados con TRÁNSITO, permitiendo el sistema capaz de ser utilizado continuamente, mientras que el TRÁNSITO proporcionó un arreglo solamente cada hora o más.
Después de 1991, los satélites fueron mantenidos funcionando como “cajas spaceborne” y para el sistema de vigilancia ionosférico de la marina de guerra.
Descripción
Las señales de portador de la frecuencia ultraelevada de la difusión dos de los satélites del sistema de transporte que proporcionaron los cortes exactos del tiempo (cada dos minutos), más el satélite seises mueven en órbita alrededor de elementos y mueven en órbita alrededor de variables de la perturbación. Las correcciones del calendario astronómico y del reloj de la órbita fueron cargadas dos veces cada día a cada satélite a partir de la una estaciones del seguimiento y de la inyección de la marina de guerra de cuatro. Esta información de la difusión permitió que un receptor de tierra calculara la localización del satélite en cualquier momento a tiempo. El uso de dos portadores permitió que los receptores de tierra redujeran los errores de la navegación causados por la refracción ionosférica. El sistema de transporte también proporcionó el primer servicio mundial del time-keeping, permitiendo que la gente por todas partes sincronice sus relojes con exactitud de 50 microsegundos.La información crítica que permitió que el receptor computara la localización era una curva de frecuencia única causada por el efecto de Doppler . El efecto de Doppler causó una compresión evidente de la longitud de onda del portador como el satélite se acercó al receptor, y de estirar de longitudes de onda mientras que retrocedió el satélite. La nave espacial viajó aproximadamente 17.000 mph, que podrían aumentar o disminuyen la señal de portador recibida cerca tanto como 10 kilociclos. Esta curva de Doppler era única para cada localización dentro de la visión del satélite. Por ejemplo, la rotación de la tierra hizo el receptor de tierra moverse hacia o lejos de la órbita del satélite, creando un cambio de Doppler dismétrico para el acercamiento y la recesión, permitiendo que el receptor determine si estuviera del este o al oeste de la pista de tierra norte-sur del satélite.
El cálculo de la localización óptima del receptor no era un ejercicio trivial. El software de la navegación utilizó el movimiento del satélite para computar una curva “de ensayo” de Doppler, basada en una localización “de ensayo” inicial para el receptor. El software entonces realizaría una curva de los m3inimos cuadr3aticos cabida para cada sección del dos-minuto de la curva de Doppler, moviendo recurrentemente la posición de ensayo hasta que la curva de ensayo de Doppler emparejara “lo más de cerca posible” el Doppler real recibido del satélite para los 2 segmentos minuciosos de la curva.
Si el receptor también se moviera concerniente a la tierra, tal como a bordo una nave o un aeroplano, éste causaría uniones mal hechas con las curvas idealizadas de Doppler, y degrada exactitud de la posición. Sin embargo, la exactitud posicional se podía computar generalmente a 100 metros para una nave de movimiento lento, incluso con la recepción de apenas una curva de Doppler del dos-minuto. Éste era los criterios de la navegación exigidos por la marina americana, Puesto que los submarinos americanos expondrían normalmente su antena de la frecuencia ultraelevada por solamente 2 minutos para obtener un arreglo usable del tránsito.
Es significativo que los topógrafos utilizaron tránsito para localizar pruebas patrones alejadas haciendo un promedio de docenas de arreglos del tránsito, produciendo exactitud del secundario-metro. De hecho, la elevación del montaje Everest fue corregida a el final de los '80 usando un receptor del tránsito para reexaminar una prueba patrón próxima. Literalmente los millares de buques de guerra, de cargueros y de watercraft privado utilizaron tránsito a partir de 1967 hasta 1991. Incluso algunos buques de guerra soviéticos eran sabidos para ser equipados de los receptores de Motorola NavSat.
La computadora AN/UYK-1
Puesto que existió ninguna computadora bastante pequeña caber a través de una portilla de submarino, una nueva computadora fue diseñada, nombrado el AN/UYK-1. Fue construida con las esquinas redondeadas para caber a través de la portilla y era cerca de cinco pies altos y sellados para ser impermeable. El ingeniero de diseño principal era entonces-UCLA-FACULTAD-miembro Lowell Amdahl, hermano del gene Amdahl . El AN/UYK-1 fue construido por la división de Ramo-Wooldridge TRW para los SSBN de la clase de '' Lafayette ''.192 palabras de la memoria de base de 15 pedacitos más el pedacito de paridad, roscadas a mano en su fábrica del parque de Canoga. La duración de ciclo era cerca de un microsegundo .El AN/UYK-1 era un " micro-programmed" la máquina con un largo de una palabra de 15 pedacitos que careció comandos del hardware de restar, de multiplicarse o de dividir, pero podría agregar, cambiar de puesto, formar su complemento, y probar el pedacito de llevar. Las instrucciones de realizar operaciones fijas y de la coma flotante estándar eran subrutinas del software y los programas eran listas de acoplamientos y de operadores a esas subrutinas. Por ejemplo, el " subtract" la subrutina tuvo que formar el su complemento del sustraendo y agregarlo. Desplazamiento sucesivo requerido multiplicación y adición condicional.
La característica más interesante del sistema de instrucción AN/UYK-1 era que las instrucciones en lenguaje de máquina tenían dos operadores que podrían manipular simultáneamente los registros aritméticos, por ejemplo el complementar del contenido de un registro mientras que cargaban o almacenan otro. También pudo haber sido la primera computadora que ejecutó una capacidad de la dirección indirecta del solo-ciclo.
Durante un paso basado en los satélites, un receptor de GE recibiría los parámetros orbitales y los mensajes cifrados del satélite, tan bien como mide la frecuencia cambiada de puesto Doppler en los intervalos y proporciona estos datos a la computadora AN/UYK-1. La computadora también recibiría del sistema de navegación de inercia de la nave (SINS), de una lectura de la latitud y de longitud. Usar esta información el AN/UYK-1 funcionó con el algoritmo de los m3inimos cuadr3aticos y con tal que una lectura de la localización en cerca de quince minutos.
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