Глобальная радионавигационная система GPS

Идеи использования космических аппаратов для навигации подвижных объектов в США, как свидетельствует профессор Стэнфордского университета Б. Паркинсон, в прошлом руководитель программы «Навстар-GPS» от ВВС, начали развиваться после запуска в СССР в 1957 году первого искусственного спутника Земли. В это время Лаборатории прикладной физики (ЛПФ) Университета Джонса Гопкинса была поставлена задача слежения за советским ИСЗ посредством приема его сигнала на наземном пункте с известными координатами, выделения доплеровского сдвига несущей частоты передатчика ИСЗ и дальнейшего расчета параметров движения спутника. Обратная задача расчета координат приемника на основе обработки принятого сигнала и координат ИСЗ представлялась очевидной и естественной. На этой основе в интересах навигационного обеспечения пуска с подводных лодок баллистических ракет Поларис в 1964 году была создана доплеровская спутниковая радионавигационная система первого поколения Транзит, отцом которой иногда считают профессора Р. Кершнера, директора ЛПФ. Для коммерческого использования эта система была предоставлена в 1967 г. Инициатором создания GPS-системы стало Министерство Обороны США. Ее разработка началась в 1973 г., когда Министерство Обороны США перестала устраивать радионавигационная система, состоящая из наземных навигационных систем Loran-C и Omega, и спутниковой системы Transit. Проект создания спутниковой сети для определения координат в режиме реального времени в любой точке земного шара был назван NAVSTAR GPS (NAVigation Satellite Timing And Ranging Global Positioning System — навигационная система определения времени и дальности). Используемая сейчас аббревиатура GPS появилась позднее, когда система стала использоваться не только для военных, но и для мирных целей. В 1973 году, в офисе объединённых программ NAVSTAR GPS, который в то время возглавлял полковник Бредфорд Паркинсон (Bradford Parkinson), разработали архитектуру GPS и предприняли усилия по созданию прототипа системы, чтобы доказать, что концепция глобальной космической навигационной системы будет работать. 22 июня 1977 года состоялся первый запуск спутника-прототипа Block-0. В 1978 году, после запуска первых четырёх экспериментальных спутников Block-I в системе GPS стали предоставляться сигналы и сервисы PNT для военных и гражданских пользователей в ограниченном режиме. К 1985 году были запущены семь спутников Block I. Новый этап в становлении GPS начался 14 февраля 1989 года, когда на орбиту был выведен первый операционный спутник Block II. Вскоре после этого были запущены Block II и Block IIA. 8 декабря 1993 года командование ВВС США объявило о всемирной доступности услуг IOC. Общее количество спутников Block I и Block II/IIA составило 24. Спутники обращались вокруг Земли по своим орбитам и предоставляли стандартные сервисы позиционирования (Standard Positioning Service — SPS) для гражданских пользователей и точные сервисы позиционирования (Precise Positioning Service — PPS) для авторизованных пользователей-военных. Как только тестирование системы было завершено, командование ВВС США, объявило о возможности передачи полноценных сигналов FOC в рамках системы GPS, что произошло 27 апреля 1995 года. Тем самым было декларировано снятие ограничений для разделения военной PPS и гражданской SPS.