Команда инженеров NASA разработала GPS-приемник для работы в космосе

     Группа инженеров NASA Goddard's Navigator разработала новый приемник, позволяющий космическим аппаратам принимать сигнал там, где с помощью обычного приемника это сделать невозможно.

    GPS устройства широко распространены и используются как государственными учреждениями, так и частными лицами для определения позиции, времени и скорости. Но они хороши только там, где возможен уверенный прием спутниковых сигналов. Теперь инженеры NASA нашли способ улучшить прием таких сигналов.

    GPS (Global Position System, Система глобального позиционирования) основана на создании сети из 24-х спутников, выведенных на орбиту Министерством обороны США. Изначально предназначенная для военных нужд, сейчас эта система получила широкое распространение среди гражданского населения.

    Благодаря инженерам NASA, теперь и космические аппараты, работающие в зоне слабого сигнала (например, спутники связи или метеоспутники на геостационарных орбитах) могут определять свое местоположение аналогично автомобилям с GPS-навигаторами. За свое изобретение команда NASA Goddard's Navigator была номинирована на премию «Изобретение года», учреждаемую NASA для работников, чьи изобретения были запатентованы.

    Хотя миллионы людей сегодня полагаются на точное определение местоположения наземных устройств, в случае с космическими аппаратами, и особенно теми, которые расположены выше орбиты GPS спутников (20200 км) определить позицию куда сложнее. Это обусловлено тем, что излучающие антенны на GPS спутниках направлены в сторону Земли.  В результате при использовании космических аппаратов приходится отказываться от GPS позиционирования и использовать более затратные способы наземного определения местоположения цели.

    Обосновав проект необходимостью снижения затрат на навигацию в космосе, команда NASA Goddard's Navigator взялась за работу. В основу проекта легли разработки Research and Development (R&D) по созданию алгоритмов и оборудования для получения сигнала с GPS спутников в случаях, когда космические аппараты находятся гораздо выше спутников GPS, на высоте 100 000 км (это примерно четверть расстояния до Луны). Представители команды говорят, что эти разработки позволили им создать GPS приемник Navigator для слабого сигнала и добиться стабильной его работы.

    Несмотря на столь небольшое время, прошедшее с момента изобретения, оно уже находит применение в реальных космических программах. Так, подобные приемники найдут применение в Миссии NASA по глобальному измерению количества осадков, которая будет измерять количество выпадающего дождя и снега с 2013 года.

    Также, такого рода устройства могут найти применения и в другой программе: Комплексной магнитосферной миссии NASA, в ходе которой предполагается вывести четыре оснащенных приборами аппарата на высокие орбиты, где они будут находиться вне защитных оболочек магнитосферы планеты. Однако до такого применения необходимо усовершенствовать GPS приемники и сделать их устойчивыми к воздействию солнечной радиации.

    Исследовательская лаборатория ВВС США на базе ВВС в Киртленде (штат Нью-Мексико) планирует использовать разработку команды в экспериментальном спутнике "Plug-and-Play", который может быть собран и запущен в течение нескольких дней благодаря возможности быстрой сборки. Соединение его блоков можно сравнить с подключением USB-устройств к компьютеру.

    Также применение изобретения планируется в новом поколении метеорологических спутников GOES-R, первый из которых планируется запустить в 2015 г.

    Компания Broad Reach Engineering, занимающаяся разработкой различных аэрокосмических систем, уже заявила о коммерческом интересе к изобретению. Компания планирует использовать его в своих разработках, таких как коммерческие спутниковые проекты и научные миссии.

    Navigator блестяще показал себя в прошлом году, во время планового обслуживания телескопа Hubble. При стыковке с телескопом астронавты использовали Navigator наряду со стандартными локационными свойствами, и он прекрасно выдержал испытание, хотя ожидалось, что в результате отражения волн от Hubble в работе приемника возможны перебои.

    Но Goddard's Navigator не собирается останавливаться на достигнутом. Уже сейчас ведутся разработки GPS приемника для расстояний, сравнимых с орбитой Луны.

    «Мы надеемся, что развитие возможностей Navigator’а позволит расширить его область применения и уменьшить расходы на навигацию в космосе», говорит Люк Винтерниц, глава команды разработчиков. «Мы будем и дальше развивать Navigator для лучшей работы со слабым сигналом в условиях космоса».

   Перевод

   По материалам http://www.nasa.gov/topics/technology/features/navigator-gps.html

   Права на перевод принадлежат ©GPSClub.ru , перепечатка без согласия Автора запрещена