lokalizacja.info - wszystko o nawigacji

Konstelacja (gwiazdozbiór, grupa gwiazd) 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 (1969rok), aż do 36 metrów w 1971 roku i synchronizację czasu ok 50 μs. Satelity Transit przekazywały również kodowane wiadomości, ale była to ich funkcja drugorzędna. Różne źródła podają, że wyprodukowano ok. 80 000 odbiorników nawigacyjnych i geodezyjnych systemu Transit.

Pełna konstelacja satelitarna składała się z sześciu satelitów. Najpierw był to Oscar (Transit), później Nova i znowu ulepszony Oscar - SOOS - Stacked Oscars On Scout (Transit-O). Ostatnie dwa satelity zostały wyniesione w sierpniu 1988.

Komputer AN/UYK-1

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). Jeden cykl maszynowy zajmował ok. 1 mikrosekundy.

AN/UYK-1 nie posiadał sprzętowych rozkazów odejmowania, mnożenia i dzielenia. Posiał 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.

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.

• Transit 1A - 17 września 1959 - start nieudany 
  

Transit 1A - nawigacyjny satelita Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych. Była to pierwsza próba wystrzelenia statku tego typu. Rozpoczęła ona projektowanie budowy systemu nawigacji wojskowej na potrzeby Marynarki Wojennej. System taki uruchomiono w 1964. Zakończyła się jednak niepowodzeniem, z powodu awarii 3. stopnia rakiety nośnej. Możliwe, że wraz z Transitem 1A zostały wyniesione również inne statki, jednak pozostaje to tajemnicą wojskową.

• Transit 1B - 13 kwietnia 1960

Transit 1B - amerykański technologiczny satelita wojskowy, który testował system nawigacji dla okrętów podwodnych US Navy przenoszących pociski balistyczne typu UGM-27 Polaris. Podczas tej misji po raz pierwszy wykonano powtórne odpalenie silnika rakietowego w przestrzeni kosmicznej i zademonstrowano przydatność satelity w nawigacji. Były to pierwsze próby systemu nawigacji satelitarnej, który potem przekształcił się we współczesny system GPS.


Start rakiety Thor Able Star z satelitą Transit 1B

Statek został zbudowany przez Applied Physics Laboratory i Johns Hopkins University na zlecenie Departamentu Obrony USA. Statek był kulą o średnicy 0,914 m. Posiadał ogniwa słoneczne ładujące akumulatory Ag i NiCd. Około tydzień po starcie, Transit 1B zmniejszył swoją prędkość obrotową (ze 168 do 10 obrotów na minutę) wypuszczając dwa ciężarki umieszczone na długim drucie, które zostały potem odrzucone od satelity.

Ładunkiem użytkowym statku były dwa nadajniki radiowe z bardzo stabilnymi oscylatorami. Miały one moc 100mW i nadawały na dwóch częstotliwościach każdy, 54 i 216 MHz oraz 162 i 324 MHz. Statek posiadał także czujnik podczerwieni do mierzenia albedo Ziemi. Do wysyłania danych używał on częstotliwości 108,03 MHz.

Miernik albedo zakończył pracę 16 kwietnia 1960. Nadajnik częstotliwości 54 MHz zaprzestał pracy 19 czerwca 1960. Satelita zaprzestał nadawania na pozostałych falach w dniu 12 lipca 1960.

Wraz ze statkiem wyniesiono również model minisatelity GRAB 1, w ramach testowania wynoszenia ładunków typu piggy-back ("na doczepkę"), czyli małych satelitów doczepionych do ładunku głównego.

• Transit 2A - 22 czerwca 1960

Transit 2A - amerykański technologiczny satelita wojskowy, który testował system nawigacji dla okrętów podwodnych US Navy przenoszących pociski balistyczne typu UGM-27 Polaris. Wraz ze statkiem wyniesiono również minisatelitę Solrad 1 / GRAB 1, w ramach testowania wynoszenia ładunków typu piggy-back ("na doczepkę"), czyli małych satelitów doczepionych do ładunku głównego. Była to pierwsza udana próba wyniesienia dwóch połączonych statków za jednym razem i ich rozdzielenia w przestrzeni kosmicznej.

Start rakiety Thor Able Star z satelitą Transit 2A i GRAB 1

Statek został zbudowany przez Johns Hopkins University na zlecenie Departamentu Obrony USA. Statek był kulą o średnicy 0,914 m. Posiadał ogniwa słoneczne ładujące akumulatory Ag i NiCd. Statek posiadał system zmniejszający prędkość obrotową - wypuszczał dwa ciężarki umieszczone na długim drucie, które po zmniejszeniu ruchu wirowego, były odrzucane.

Ładunkiem użytkowym statku były nadajniki radiowe z bardzo stabilnymi oscylatorami. Nadawały na częstościach: 54 MHz (200 mW), 162 MHz (140 mW), 216 MHz (140 mW), 324 MHz (50 mW). Statek posiadał także czujnik podczerwieni, do mierzenia albedo Ziemi, radiometr (3,8 MHz ± 20kHz), do pomiaru radiowego szumu kosmicznego. Ten ostatni przestał działać 24 sierpnia 1960.

•  Transit 3A - 30 listopada 1960 - lot nieudany

wystrzelony rakietą Thor Able Star wraz z satelitą Solrad 2, o godz. 19:50, z Centrum Lotów Kosmicznych imienia Johna F. Kennedy'ego. Lot nieudany z powodu awarii 1. członu rakiety nośnej. Człon główny, Thor DM-21 wyłączył się za wcześnie. Rakieta został zniszczona przez obsługę naziemną

Thor DM-21 - amerykański człon rakiet nośnych będący zaadaptowanym międzykontynentalnym pociskiem PGM-17 Thor. Stanowił podstawowy człon wielu rakiet nośnych i stanowił początek najważniejszej dla USA serii rakiety typu Delta, która to jest rozwijana i produkowana do chwili obecnej.

• Transit 3B - 22 lutego 1961 - start częściowo nieudany

Transit 3B - amerykański technologiczny satelita wojskowy, który testował system nawigacji dla okrętów podwodnych US Navy przenoszących pociski balistyczne typu UGM-27 Polaris. Wraz ze statkiem wyniesiono również satelitę LOFTI 1. Misja zakończyła się częściowym sukcesem, ponieważ LOFTI 1 nie oddzielił się od Transita, ani od ostatniego członu rakiety. Statki otrzymały przez to orbitę eliptyczną, co skróciło ich żywotność do 37 dni.

Satelita miał również prowadzić badania geodezyjne. Służ miał ku temu transponder systemu geodezyjnego SECOR (ang. SEquential COllation of Range).

Statki funkcjonowały prawidłowo, jednak będąc połączone nie mogły zostać użyte do zaplanowanych celów.

Misję finansowało Navy Research Laboratory (NRL) z ramienia US Navy. Statek zbudowało NRL i Johns Hopkins University.

Statek był kulą o średnicy 0,914 m. Posiadał 6 600 ogniw słonecznych ładujących akumulatory Ag i NiCd. Statek posiadał system zmniejszający prędkość obrotową (do 10 obr./min.) - wypuszczał dwa ciężarki umieszczone na długim drucie, które po zmniejszeniu ruchu wirowego, były odrzucane. Posiadał pamięć stała. Dane mógł przesyłać również w czasie rzeczywistym.

Satelita pracował na częstotliwościach 224, 421 i 448 MHz.

• Transit 4A - 29 czerwca 1961

Transit 4A - amerykański technologiczny satelita wojskowy, który testował system nawigacji dla okrętów podwodnych US Navy przenoszących pociski balistyczne typu UGM-27 Polaris. Na pokładzie umieszczono pierwszy, eksperymentalny radioizotopowy generator termoelektryczny, SNAP-3A, w ramach testów nowych źródeł energii. Wraz ze statkiem wyniesiono również satelity Solrad 3 i Injun 1.

Misję finansowało Navy Research Laboratory (NRL) z ramienia US Navy. Statek zbudowało NRL i Johns Hopkins University.

Satelita pozostaje na orbicie okołoziemskiej, której żywotność szacuje się na 600 lat.

Statek miał kształt cylindryczny. Ścianę boczną stanowił dwudziestodwuścian. Prawie całą powierzchnię pokrywały ogniwa słoneczne ładujące akumulatory NiCd. Statek posiadał system zmniejszający prędkość obrotową (do 10 obr./min.) - wypuszczał dwa ciężarki umieszczone na długim drucie, które po zmniejszeniu ruchu wirowego, były odrzucane. Posiadał pamięć stała. Dane mógł przesyłać również w czasie rzeczywistym.

 

• Transit 4B - 15 listopada 1961

Transit 4B - amerykański technologiczny satelita wojskowy, który testował system nawigacji dla okrętów podwodnych US Navy przenoszących pociski balistyczne typu UGM-27 Polaris. Na pokładzie umieszczono eksperymentalny radioizotopowy generator termoelektryczny, SNAP-3A, w ramach testów nowych źródeł energii. Wraz z satelitą Transit 4B wyniesiono satelitę TRAAC.

Misję finansowało Navy Research Laboratory (NRL) z ramienia US Navy. Statek zbudowało NRL i Johns Hopkins University.

Satelita pozostaje na orbicie okołoziemskiej, której żywotność szacuje się na 1 000 lat.

• Transit 5A-1 - 19 grudnia 1962 - nieudana misja z powodu problemów z zasilaniem.

• Transit 5A-2 - 5 kwietnia 1963 - start nieudany - nie wszedł na orbitę.

• Transit 7 - 16 czerwca 1963

• Transit 5BN-1 - 28 września 1963
  

Pierwszy test prototypu z zasilaniem nuklearnym. Źródłem energii nuklearnej był Snapp 9A. Satelita nie okazał się w pełni użyteczny, gdyż pojawił sie problem z odbieranym sygnałem.

• Transit 5BN-2 - 5 grudnia 1963