Идея использования сети радиоисточников для определения неизвестного местоположения объекта в пространстве, в общем, не нова. В различных вариантах (от простейшей гониометрии до высокоточных доплеровских и интерференционных методов) этот принцип в течение уже нескольких десятилетий широко используется, например, в транспортных радионавигационных системах. Считается, однако, что принципиально новое качество здесь было достигнуто с появлением в шестидесятых годах спутниковых систем определения местоположения (СОМ).
Одной из самых первых в ряду таких систем была предложена навигационная система Transit, использующая спутники, которые выводятся на полярную орбиту высотой около 1000 км. На борту КА установлены эталоны частоты и времени, синхронизируемые с Земли по каналам телеуправления каждые 100 мкс, а на наземной станции - приемоиндикатор. Местонахождение подвижного объекта устанавливается по доплеровскому сдвигу частоты. Погрешность определения координат составляет около 300 м, погрешность синхронизации шкал времени не превышает 50 мкс. Однако система Transit не нашла широкого коммерческого применения из-за сложности абонентского оборудования и его высокой стоимости.
Разработанная по заказу ВМС
США и введенная в строй в конце шестидесятых
годов, эта система была ориентирована, в
основном, на задачи навигационного обеспечения
кораблей и судов. В качестве орбитальных
радиомаяков использовались стабилизированные
ИСЗ, оснащенные двухдиапазонными (150 и 400 МГЦ)
передатчиками поляризованных сигналов
мощностью порядка нескольких ватт.
Важной особенностью, связанной с
военным назначением этой СОМ является
возможность коррекции орбиты ИСЗ, причем
информация о фактических параметрах орбиты
периодически обновляется (обычно ежесуточно или
чаще) и используется для кодированной модуляции
несущего сигнала, что, как считается, делает
практически невозможным доступ к средствам СОМ
для несанкционированного пользователя. В то же
время, хотя точность определения положения с
помощью этой системы (порядка нескольких метров
для большинства типичных задач) считается, в
общем, приемлемой с точки зрения массового
использования например, в навигации, отмечается
и ограниченность возможностей СОМ Transit. Даже при
использовании специального оборудования и
методов обработки информации эту точность не
удается довести до нескольких сантиметров, что
считается необходимым для решения, скажем
геодезических задач, определения ориентации
транспортных средств с точностью,
обеспечивающей эффективное использование
некоторых приборных средств и систем управления
оружием.
В этой связи в настоящее время осуществляется программа эксплуатации новой спутниковой СОМ GPS, полноразмерное использование которой началось с девяностых годов. При этом, учитывая, что число пользователей "устаревшей" СОМ Transit составляло к началу девяностых годов порядка 100000, при этом около 70000 пользователей используют систему в гражданских целях, параллельно принимаются меры для поддержания ее в работоспособном состоянии вплоть до конца текущего столетия. Несколько лет назад, в чacтности, был произведен запуск нескольких ИСЗ Oscar/Nova, обеспечивающих работу этой системы.
Важнейшим отличием СНС GPS (Navstar)
стало повышение точности измерений по крайней
мере, на порядок. В зависимости от применяемых
приборных средств и методик обработки и
коррекции сигналов с ее помощью местоположение
объекта может определяться с ошибкой от 1 см до 1м,
что практически перекрывает потребности
большинства предполагаемых пользователей. Уже к
времени ввода в строй 6-7 ИСЗ, обеспечивающих
работу этой системы и развернутых на временных
орбитах, эта система позволяла добиться
результатов, не уступающих предельным
возможностям системы Transit. В 90-х г. был развернут
на "штатных" орбитах полноразмерный вариант
системы GPS. Выбор орбит порядка 20000 км и периода
обращения 11 ч 58 мин обеспечивает возврат каждого
из ИСЗ к исходной точке надземном поверхностью в
течение одного звездного дня.