Prima generație de sisteme de navigație prin satelit din Uniunea Sovietică a primit numele „Sail” și a fost dezvoltată pe baza Institutului de Navigație Hidrografică de Cercetare Științifică (NIGSHI) din Marina. Chiar ideea de a folosi sateliții artificiali de pământ ca element principal al navigației a venit în fostul navigator naval Vadim Alekseevich Fufaev în 1955. Sub conducerea creierului ideologic, la NIGSHI a fost creat un grup de inițiativă, care se ocupa cu determinarea la distanță a coordonatelor. A doua direcție a fost subiectul determinării Doppler a coordonatelor sub conducerea V. P. Zakolodyazhny, iar al treilea grup a fost responsabil pentru determinarea goniometrică a coordonatelor - șeful direcției a fost E. F. Suvorov. La începutul anilor 1960, a fost dezvoltată apariția primului sistem global de navigație prin satelit LEO. Pe lângă NIGSHI, angajații NII-4 din Ministerul Apărării au luat parte activ la proiect. S-a presupus că navele marinei sovietice vor fi primii „utilizatori” ai navigației prin satelit. Totuși, totul s-a oprit brusc - programul a fost brusc limitat în finanțare și a fost de fapt înghețat. Inteligența despre etapa finală a dezvoltării unui sistem similar în tabăra unui potențial adversar - Statele Unite - a devenit „cocoșul fript”. Până în 1963, americanii comandaseră de fapt sistemul de satelit Transit, iar la 15 ianuarie 1964, guvernul a decis să creeze un analog sovietic sub codul Ciclon (unele surse menționează numele uluitor Ciclon-B).
Din acel moment, activitatea semi-subterană a grupurilor de inițiativă a devenit programul oficial de stat. OKB-10 a devenit principalul dezvoltator al sistemului, Mihail Fedorovici Reshetnev a fost numit „șef”, iar Institutul de Cercetare a Ingineriei de Despărțire (NIIP) a fost responsabil pentru echipamentele radio. La nivelul schițelor, proiectul era gata până în iulie 1966 și, în același timp, au fost aprobate bazele de testare - nava oceanografică „Nikolai Zubov” cu submarinele B-88, B-36 și B-73.
Nava „Nikolay Zubov”. Sursa: kik-sssr.ru
Prima navă spațială de navigație internă a fost Kosmos-192 (vehiculul de lansare a fost Kosmos-3M), lansat pe 25 noiembrie 1967 de la cosmodromul Plesetsk. Următorul a fost „Kosmos - 220”, trimis pe orbită mică la 7 mai 1968, „Kosmos - 292” (14 august 1969) și „Kosmos-332” (11 aprilie 1970). Testele s-au încheiat până în vara anului 1970 și au constatat următoarea precizie: pe baza efectului Doppler - 1,5 km, sistemul telemetru - 1,8 km, iar corecția sistemului de direcție a fost de 3-4 minute arc.
Modelul satelitului sistemului "Cyclone". Sursa: wikipedia.ru
Navă spațială a sistemului Parus. Sursa: gazetamir.ru
Altitudinea orbitală a sateliților era de 1000 de kilometri - acestea erau vehicule tipice cu orbită joasă, cu o perioadă de 105 minute în jurul planetei. În planul ecuatorial, înclinația orbitelor navei spațiale din seria Kosmos a fost de 830, ceea ce i-a făcut sateliți circumpolari. După șase ani de testare a patru sateliți de navigație în septembrie 1976, sistemul a fost pus în funcțiune sub numele „Parus”. În acel moment, precizia determinării coordonatelor navei în mișcare era de 250 de metri, iar în port la liniile de ancorare - aproximativ 60 de metri. Sistemul a fost destul de eficient - timpul pentru determinarea locației a fost în decurs de 6-15 minute. Diferența cheie între dezvoltarea internă și tranzitul american a fost posibilitatea comunicării radiotelegrafice între nave și submarine ale Marinei cu posturi de comandă și între ele. Comunicarea a fost furnizată atât în condiții de vizibilitate radio comună, cât și în opțiunea de a transfera un mesaj de la un abonat la altul, adică la scară globală. În acest din urmă caz, întârzierea comunicării a fost de 2-3 ore. Așa s-a născut primul sistem satelit de navigație-comunicație din lume „Parus”, care a transformat navigația în flota sovietică pe dos. Pentru prima dată, a devenit posibil să se determine propria locație, indiferent de vreme, ora din zi sau anul, oriunde în Oceanul Mondial. Acest sistem funcționează în continuare.
În 1979, sistemul Cicada a fost comandat pentru deservirea navelor civile, lipsite de echipamente militare de navigație și opțiuni de comunicații. Cu doi ani mai devreme, spargătorul de gheață Artika, pe baza datelor de navigație prin satelit, a ajuns la Polul Nord pentru prima dată în lume pentru navele maritime. Un grup orbital format din patru sateliți a fost trimis pentru „Tsikada”, iar „Parus” militar în diferite momente avea în medie 6-7 nave spațiale pe orbită mică. Instalarea echipamentului de salvare COSPAS-SARSAT sau, așa cum se mai numește, și sistemul Nadezhda, dezvoltat în asociația Omsk Polet, a devenit o modernizare serioasă a Cicadei. Sistemul de salvare a apărut după semnarea la 23 noiembrie 1979 a unui acord interguvernamental între URSS, SUA, Canada și Franța privind dezvoltarea COSPAS - Space Search System for Emergency Vessels, SARSAT - Search And Rescue Satellite-Aided Tracking. Sistemul trebuia să fie responsabil pentru găsirea aeronavelor și a navelor aflate în primejdie. Punctele pentru primirea informațiilor de la sateliți se aflau inițial la Moscova, Novosibirsk, Arhanghelsk, Vladivostok (URSS), San Francisco, St. Louis, Alaska (SUA), Ottawa (Canada), Toulouse (Franța) și Tromsø (Norvegia). Fiecare satelit, care zboară peste suprafața Pământului, a primit semnale dintr-o zonă circulară cu un diametru de 6.000 km. Numărul minim de sateliți necesar pentru recepția fiabilă a semnalelor de la balizele de urgență a fost de patru. Întrucât în acel moment nimeni, cu excepția SUA și URSS, nu putea produce astfel de echipamente, aceste două țări au furnizat grupul orbital COSPAS-SARSAT. Sateliții au primit semnalul persoanei aflate în primejdie, l-au retransmis până la punctul de la sol, unde i-au determinat coordonatele cu o precizie de 3,5 km și în decurs de o oră au luat o decizie cu privire la operațiunea de salvare.
Emblema COSPAS-SARSAT până în 1992. wikipedia.ru
Ilustrarea principiului de funcționare a COSPAS-SARSAT. Sursa: seaman-sea.ru
Satelitul sovietic cu echipamentul Nadezhda în septembrie 1982 a înregistrat primul semnal de primejdie de la un avion cu motor ușor care s-a prăbușit în munții din vestul Canadei. Drept urmare, trei cetățeni canadieni au fost evacuați - astfel proiectul internațional COSPAS-SARSAT a deschis un cont al sufletelor salvate. Merită să ne amintim că o poveste similară s-a născut în plin război rece - în 1983 Reagan a numit oficial URSS „Imperiul rău”, iar COSPAS-SARSAT funcționează încă și a salvat deja aproximativ 4.000 de oameni.
Aparat de uz casnic "Nadezhda" al sistemului internațional COSPAS-SARSAT. Sursa: seaman-sea.ru
Necesitatea dezvoltării unui sistem de navigație pe orbită medie, necesară nu numai pentru „mare”, ci și pentru aviație cu „infanterie”, a fost discutată în URSS încă din 1966. Rezultatul a fost lucrarea de cercetare „Prognoza” sub conducerea lui Yu. I. Maksyuta, în conformitate cu care în 1969 au argumentat posibilitatea lansării sateliților de navigație pe orbita mijlocie a Pământului. În viitor, acest proiect a fost denumit GLONASS și a fost creat cu participarea unui număr mare de organizații - Biroul de proiectare Krasnoyarsk de mecanică aplicată, Institutul de cercetare din Moscova pentru ingineria instrumentelor și Institutul de inginerie radio pentru cercetare științifică din Leningrad (LNIRTI). Uniunea Sovietică a lansat primul spațiu GLONASS în spațiu pe 12 octombrie 1983 și, în 1993, sistemul a fost adoptat în Rusia, deși într-o versiune trunchiată. Și abia în 1995, GLONASS a fost adus la un personal cu normă întreagă de 24 de vehicule, infrastructura la sol a fost îmbunătățită și navigația a fost 100% operațională. La acea vreme, precizia determinării coordonatelor era de 15-25 de metri, determinarea componentelor de viteză (opțiune nouă) era de 5-6,5 cm / s, iar echipamentul casnic putea determina timpul cu o precizie de 0,25-0,5 μs. Dar în șase ani, constelația orbitală a fost redusă la 5 sateliți și totul era pregătit pentru eliminarea completă a sistemului rus de navigație prin satelit. Renașterea a avut loc în august 2001, când guvernul Federației Ruse a adoptat programul țintă federal „Sistemul global de navigație”, destinat într-o oarecare măsură să concureze cu GPS-ul. Dar asta este o poveste puțin diferită.