Системи навігації

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

А.В. Федотов, кандидат військово-морських наук, контр-адмірал

З початком створення ракетно-ядерного флоту в СРСР (1958-1964гг.) Стало зрозуміло, що для підвищення ефективності дії підводних човнів з атомними енергетичними установками і використання ракетної зброї і з кораблів, і з підводних човнів потрібно вирішити ряд складних завдань: навігаційного забезпечення, курсоуказанія в будь-якій широті, включаючи Північний полюс (шірота90 °), і складного маневрування з порівняно великою швидкістю; автоматичного числення поточних координат і відображення на карті пройденого шляху на будь-якій широті плавання; тривалого високоточної зберігання координат без використання засобів корекції, що порушують скритність дії підводних човнів , а також при підлідному плаванні, яка виключає можливість спливання підводного човна в будь-який момент, що підвищувало вимоги до надійності і точності технічних засобів навігації.

Для розв'язання нових проблем, що виникли навігаційного забезпечення ракетно-ядерного флоту країни були перепрофільовані спеціальні науково-дослідні інститути в Москві, Ленінграді, Баку. Крім того, були залучені сили багатьох наукових установ країни, що працюють в галузі радіоелектроніки, гіроскопії, обчислювальної техніки, супутникових навігаційних систем, радіонавігаційних систем, навігаційної гідроакустики, оптики, радіоастрономії та інших областях. При цьому пріоритетними напрямками досліджень стали створення: навігаційних комплексів для підводних човнів; корабельних інерціальних навігаційних систем; супутникових радіонавігаційних систем. Великий обсяг наукових досліджень проводився в 60-ті і особливо в 70-80-ті роки в інститутах АНСССР і АН союзних республік, в прикладних інститутах промисловості та Військово-Морського Флоту.

Створений у 1950р. принципово новий штурманський прилад - автопрокладчік "Шлях-1" можна вважати прообразом навігаційного комплексу. Подальша інтеграція навігаційних приладів призвела до створення навігаційного комплексу для першої атомної підводного човна (головний конструктор Е. І. Еллер, заступник А. І. Вдовін). Проте цей комплекс ще не міг забезпечити плавання в широтах вище 80 °.

У 1953р. до розробки гіроскопічних приладів для атомних підводних човнів був притягнутий НДІ-303 (нині ЦНДІ "Електроприлад") - єдине в той час підприємство, що володіло технологією виготовлення гіроскопів на аеродинамічному підвісі. За результатами проведених в 50-х роках науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт в НДІ-303 був розроблений навігаційний комплекс "Сила-Н", заснований на застосуванні кульових гіроскопів і аналогових електромеханічних лічильно-обчислювальних пристроїв і елементів. У квітні 1963р. за розробку навігаційного комплексу "Сила-Н" Ленінської премії СРСР були удостоєні Г. Д. Блюмин, П. М. Діанов, В. М. Дукальскій, А. Є. Єлькіна, А. І. Коган, Г. М. Малишев, В. І. Маслевскій, М. І. Пахомов, Ю. Д. Ріхтерман, В. Д. Теплов та С. Ф. Фармаковский.

Військово-Морським Флотом в кінці 50-х років було видано технічне завдання на розробку всешіротного навігаційного комплексу. Створити всешіротний навігаційний комплекс найпростіше було б, використовуючи інерційну навігаційну систему. Але в той час для цього не було високоточних гіроскопів і надійних обчислювальних засобів.

Без інерціальної системи виникли труднощі у створенні курсоуказателя і систем автоматичного прокладання, здатних працювати у високих широтах. Використовувати гірокомпас при наближенні до полюса було не можна, так як вони втрачали спрямовуючу силу, що змушує їх чутливі елементи приходити до меридіану. Використання автопрокладчіков, що працюють на картах у меркаторской проекції у високих широтах, неможливо. Труднощі здавалися в той час нездоланними. Однак колектив інженерів під керівництвом В. І. Маслевского, який очолив роботу над всешіротним навігаційним комплексом, спільно з фахівцями ВМФ, знайшов вихід для вирішення поставленого завдання. Була розроблена і впроваджена в системи курсоуказанія, автосчісленія і прокладки "квазігеографіческая система координат", у якій "Північний полюс" переносився по меридіану 180 ° на екватор. У системі координат квазігеографіческіх зона в районі географічного Північного полюса опинялася в зоні "квазіекватора". Збіжність меридіанів ставала пренебрежимо малої, і труднощі курсоуказанія, числення і автоматичної прокладки у високих широтах були подолані.

У 1963-1964гг. головний зразок всешіротіого навігаційного комплексу "Сігма" пройшов успішно державні випробування на атомному підводному човні, включаючи похід в район Північного полюса, і в 1965р. був прийнятий на озброєння ВМФ. Головним конструктором навігаційного комплексу був В. І. Маслевскій, його заступником - Ю. Д. Ріхтерман.

Навігаційний комплекс виявився найбільш вдалим і встановлювався в різних модифікаціях на підводних човнах більше десяти проектів. Подібний всешіротний навігаційний комплекс без навігаційної інерціальної системи не має аналогів у світовій практиці навігаційного озброєння атомних підводних човнів.

У 1972р. під керівництвом О. В. Кіщенкова був створений перший вітчизняний навігаційний комплекс з інерціальної навігаційної системою; істотно підвищилися точності видаються навігаційних параметрів.

У результаті проведених теоретичних досліджень у 1983р. була закінчена розробка і прийнятий на озброєння принципово новий навігаційний комплекс з точносних характеристиками, близькими до світового рівня навігаційного забезпечення. Комплекс почав встановлюватися на ракетних підводних човнах стратегічного призначення.

Найбільший науковий та організаційний внесок у створення навігаційних комплексів підводних човнів внесли В. І. Маслевскій, О. В. Кіщенко, Е. І. Еллер, В. Г. Пешехонов, В. Д. Теплов, Ю. Д. Ріхтерман, Л. К. Овчинников, А. П. Князєв, В. А. Монтеллі, І. І. Тузов, більшість з них були удостоєні за виконану роботу Ленінської і Державних премій.

Наукові дослідження, проведені на початку 60-х років в прикладних інститутах ВМФ і промисловості, показали, що для подальшого вдосконалення навігаційних комплексів необхідне створення інерціальних систем. Основні труднощі у створенні корабельних інерціальних систем полягали в тому, що ні один з типів гіроскопів і акселерометрів не відповідав пропонованим вимогам, цифрова техніка мала низькою надійністю і був відсутній досвід використання ЕВС в контурах управління гіроскопічних систем. У зв'язку з цим до проведення теоретичних досліджень і створення елементної бази інерціальних систем були залучені інститути АНСССР і організацій промисловості.

У 1961р. при Відділенні технічних наук АНСССР був організований Наукова рада з проблеми "Наукові основи побудови систем навігації та автоматичних пристроїв із застосуванням нових фізичних явищ", який очолив академік Б. М. Петров. До складу Наукової ради ввійшли вчені АНСССР, ВМФ і промисловості, в т.ч. від НІУВМФ В. Д. Теплов, Є. А. Ананченка і Г. А. Левіт. Рада зіграв певну роль в координації досліджень по створенню інерціальної навігаційної системи і її елементної бази.

Технічний і психологічний бар'єри в розробці інерціальної навігаційної системи першим зважився подолати колектив, очолюваний головним конструктором О. В. Кіщенковим. Роботи почалися в 1963р.

Дослідні зразки інерціальної навігаційної системи "Тавда" (головний конструктор В. С. Зябрев) в 1970р. пройшли випробування на заводі-виробнику, а потім на дослідному судні ОС-19 і на одній з підводних човнів.

Паралельно з розробкою інерціальної навігаційної системи (ІНС) в інститутах ВМФ в 1964-1967гг. проводилися широкі дослідження по розробці теорії побудови морських ІНС, вивчення перспектив створення високоточних чутливих елементів.

З середини 60-х років в ЦНДІ "Електроприлад" були розпочаті роботи зі створення кульового вакуумованого гіроскопа з електростатичним підвісом ротора (головний конструктор А. С. Анфіногенов). На цій основі був створений гірокорректор, який в даний час успішно використовується в навігаційних комплексах.

Науковим пошуком високоточних глобальних засобів корекції з кінця 50-х років займалися багато наукових установ країни. У 1956р. науковими співробітниками Науково-дослідного гідрографічно-штурманського інституту (НІГШІ) ВМФ В. А. Фуфаевим і Л. І. Гордєєвим була висловлена ​​ідея використання штучних супутників Землі, забезпечених радіопередавачами необхідної потужності для навігації. Ідея здавалася фантастичною, але після запуску в Радянському Союзі 4октября 1957р. першого штучного супутника Землі з'явилася реальна основа для її реалізації.

Наукові основи нізкоорбітних супутникових радіонавігаційних систем були істотно розвинені в процесі виконання комплексних наукових досліджень за темою "Супутник" (1958-1959гг.), Які здійснювали Інститут теоретичної астрономії АН СРСР, Інститут електромеханіки АНСССР, Науково-дослідні інститути ВМФ і Горьковський науково-дослідний радіофізичний інститут. У цій роботі брали активну участь М. М. Кобрин, заступник директора НДР-ФМ, що здійснював загальне наукове керівництво, В. С. Шебшеевіч (заступник керівника), Ю. В. Батраков, Є. Д. Голіков, Л. І. Гордєєв , В. П. Заколодяжний, Е. А. Жіжемскій, А. А. Колосов, Л. І. Кузнєцов, В. Ф. Проскурін, А. Н. Радченко, Н. К. Сергєєв, А. Ф. Смірновський, Б . А. Смольников, Є. Ф. Суворов, В. А. Фуфа, Г. І. Черепанов, А. В. Чижов, Є. П. Чуров, В. І. Юницького.

Таким чином, завдяки дослідженням, проведеним у 1958-1959гг. в інститутах АНСССР, ВМФ і промисловості, в нашій країні був закладений фундамент супутникової радіонавігації для практичного створення нізкоорбітной супутникової радіонавігаційної системи (СРНС).

В кінці 60-х років виникла проблема розширення можливостей СРНС для навігаційного забезпечення високодинамічних об'єктів та підвищення її оперативності і точності. Вченими інститутів АНСССР, ВМФ і промисловості в 1968-1969рр. були обгрунтовані можливість і доцільність створення єдиної СРНС для повітряних, морських, сухопутних та космічних об'єктів. У 1970р. були сформульовані тактико-технічні вимоги до такої системи.

Розробка глобальної навігаційної супутникової системи (ГЛОНАСС) як єдиної СРНС для споживачів різного призначення розгорнулася в 70-і роки. Наукові дослідження супроводжували її на всіх етапах, починаючи з обгрунтування основних параметрів і закінчуючи доопрацюванням математичного забезпечення за результатами випробувань. Перша черга системи ГЛОНАСС була здана в експлуатацію в 1993р. Дослідження тривали і після передачі системи в експлуатацію, орієнтуючись на її подальший розвиток, підвищення точності і стійкості функціонування. Хід розробок навігаційних систем неодноразово розглядалося керівництвом ВМФ за участю НДУ ВМФ і промисловості.

Розробка ШСЗ і наземних засобів ГЛОНАСС проводилася колективами, керованими академіком М. Ф. Решетньова, Ю. К. Гужвою, Л. І. Гусєвим, А. Г. Геворкяном, Н. Є. Івановим, В. Ф. Черемісін, В.І . Єрмоленко, В. М. Казанцевим. Апаратура споживачів різного призначення розроблялася колективами під керівництвом Р. І. Полоннікова, Ю. М. Устинова, В. А. Саліщева.

Створення сучасних і перспективних засобів навігації стало можливим тільки на основі фундаментальних досліджень в області гіроскопії, електроніки, лазерної та обчислювальної техніки, системних досліджень, що проводяться в академічних та прикладних інститутах країни, що дозволили в 70-80-ті роки зробити ряд революційних зрушень в області навігації і забезпечили створення корабельних інерціальних систем і побудова на їх основі навігаційних комплексів з високими точностями за рахунок прориву в області технології елементної бази інерціальних навігаційних систем та математичного забезпечення; створення супутникових радіонавігаційних систем, що дали можливість на єдиній високоточної координаційно-тимчасовій основі істотно підвищити ефективність навігаційного забезпечення новітніх систем зброї.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Історія та історичні особистості | Доповідь
23кб. | скачати


Схожі роботи:
Супутникові системи навігації GPS і ГЛОНАСС
Радіоелектронні засоби навігації та зв`язку
Науково-технічний потенціал військової навігації гідрографії та океанографії Росії
Анатомо-фізіологічні особливості імунної та серцево-судинної системи системи в дітей
Анатомо-фізіологічні особливості імунної та серцево-судинної системи системи в дітей
Податкові системи зарубіжних країн їх відмінності від податкової системи РФ
Грошові системи та їх розвиток в процесі формування електронної фінансової системи РК
Системи безпеки підприємства Системи інженерних і технічних засобів захисту
Місце і роль Федеральної резервної системи в організації грошової і кредитної системи США
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru