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Bloques de satélites GPS

Animación de la constelación de satélites GPS
Varias órbitas terrestres a escala; la línea de puntos y guiones verdes es una órbita terrestre media , una órbita GPS típica.
Animación de las órbitas de los satélites GPS del 15 de mayo de 2013 al 6 de septiembre de 2018
   Estados Unidos-242  ·   Estados Unidos-239  ·   Estados Unidos-151  ·   Nota de la Tierra
: Esta animación no refleja las órbitas reales, que son aproximadamente 350 veces más densas que éstas.

Los bloques de satélites GPS son las distintas generaciones de producción del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) que se utilizan para la navegación por satélite . El primer satélite del sistema, Navstar 1, se lanzó el 22 de febrero de 1978. [1] La constelación de satélites GPS es operada por el 2.º Escuadrón de Operaciones Espaciales (2SOPS) del Delta Espacial 8 de la Fuerza Espacial de los Estados Unidos .

Los satélites GPS giran alrededor de la Tierra a una altitud de unos 20.000 km (12.427 millas) y completan dos órbitas completas cada día. [2]

Satélites por bloque

Satélites del bloque I

Vista ampliada de un satélite GPS Bloque 1
En 1977 se probó un GPS a escala real en la cámara espacial Mark I del AEDC.

En 1974, Rockwell International recibió un contrato para construir los primeros ocho satélites del Bloque I. En 1978, el contrato se amplió para construir otros tres satélites del Bloque I. A partir de Navstar 1 en 1978, se lanzaron con éxito diez satélites GPS del "Bloque I". Un satélite, "Navstar 7", se perdió debido a un lanzamiento fallido el 18 de diciembre de 1981. [3]

Los satélites del Bloque I fueron lanzados desde la Base Aérea Vandenberg utilizando cohetes Atlas que eran misiles balísticos intercontinentales reconvertidos . Los satélites fueron construidos por Rockwell International en la misma planta de Seal Beach, California , donde se construyeron las segundas etapas S-II de los cohetes Saturno V. [4]

La serie Bloque I estaba formada por los satélites de validación conceptual y reflejaba las distintas etapas del desarrollo del sistema. Las lecciones aprendidas de los 10 satélites de la serie se incorporaron a la serie Bloque II, que ya está plenamente operativa.

Dos paneles solares suministraron más de 400 vatios de energía, cargando baterías de níquel-cadmio para operaciones a la sombra de la Tierra. Se utilizaron comunicaciones de banda S para control y telemetría, mientras que un canal UHF proporcionó enlaces cruzados entre naves espaciales. Se utilizó un sistema de propulsión de hidracina para la corrección orbital. La carga útil incluía dos señales de navegación de banda L a 1575,42 MHz (L1) y 1227,60 MHz (L2).

El lanzamiento final del Bloque I se realizó el 9 de octubre de 1985, pero el último satélite del Bloque I no fue retirado del servicio hasta el 18 de noviembre de 1995, mucho después de su vida útil de diseño de cinco años. [5]

Satélites del bloque II

El GPS II se sometió a una serie de pruebas de calificación de cuatro meses en la cámara espacial AEDC Mark I para determinar si el satélite podía soportar calor y frío extremos en el espacio, 1985.

Los satélites del Bloque II fueron los primeros satélites GPS operativos a gran escala, diseñados para proporcionar 14 días de operación sin ningún contacto desde el segmento de control. El contratista principal fue Rockwell International , que construyó un vehículo de calificación SVN 12 después de una enmienda al contrato del Bloque I. En 1983, la empresa recibió un contrato adicional para construir 28 satélites del Bloque II/IIA.

Las naves espaciales Block II estaban estabilizadas en tres ejes y apuntaban al suelo mediante ruedas de reacción . Dos paneles solares suministraban 710 vatios de potencia, mientras que las comunicaciones en banda S se utilizaban para el control y la telemetría. Se utilizó un canal UHF para los enlaces cruzados entre naves espaciales. Se utilizó un sistema de propulsión de hidracina para la corrección orbital. La carga útil incluía dos señales GPS de banda L a 1575,42 MHz (L1) y 1227,60 MHz (L2). Cada nave espacial llevaba dos relojes de rubidio y dos de cesio , así como sensores de detección de detonación nuclear, lo que le daba una masa de 1660 kg (3660 lb). [6]

El primero de los nueve satélites de la serie inicial del Bloque II se lanzó el 14 de febrero de 1989; el último se lanzó el 1 de octubre de 1990. [7] El último satélite de la serie que se retiró del servicio fue dado de baja el 15 de marzo de 2007, mucho después de su vida útil de diseño de 7,5 años.

Serie Bloque IIA

Los satélites Block IIA eran versiones ligeramente mejoradas de la serie Block II, diseñados para proporcionar 180 días de operación sin contacto desde el segmento de control. Sin embargo, la masa aumentó a 1.816 kg (4.004 lb). [8]

Se lanzaron diecinueve satélites de la serie Bloque IIA, el primero el 26 de noviembre de 1990 y el último el 6 de noviembre de 1997. Dos de los satélites de esta serie, los números 35 y 36, estaban equipados con retrorreflectores láser , lo que permitía rastrearlos independientemente de sus señales de radio, proporcionando una separación inequívoca de los errores de reloj y efemérides. [9]

SVN-34 , el último satélite del bloque IIA, transmitió en la señal PRN 18. [10] Fue retirado del servicio el 9 de octubre de 2019, pero se mantuvo como repuesto en órbita hasta abril de 2020. [11] [12]

Serie Bloque IIR

La serie Block IIR son satélites de "reposición" (reemplazo) desarrollados por Lockheed Martin . Cada satélite pesa 2.030 kg (4.480 lb) en el lanzamiento y 1.080 kg (2.380 lb) una vez en órbita. [13] El primer intento de lanzamiento de un satélite Block IIR fracasó el 17 de enero de 1997 cuando el cohete Delta II explotó a los 12 segundos de vuelo. El primer lanzamiento exitoso fue el 23 de julio de 1997. Se lanzaron con éxito doce satélites de la serie. Al menos diez satélites de este bloque llevaban una carga útil experimental de banda S para búsqueda y rescate , conocida como Sistema Satelital de Alerta de Socorro . [14] [15]

Bloque serie IIR-M

Los satélites del bloque IIR-M incluyen una nueva señal militar y una señal civil más robusta, conocida como L2C. [16] Hay ocho satélites en la serie Block IIR-M, que fueron construidos por Lockheed Martin . [17] El primer satélite Block IIR-M fue lanzado el 26 de septiembre de 2005. El lanzamiento final de un IIR-M fue el 17 de agosto de 2009. [18]

Serie del bloque IIF

La serie Block IIF son satélites "de seguimiento" desarrollados por Boeing. El satélite tiene una masa de 1.630 kg (3.590 lb) y una vida útil de 12 años. El primer vehículo espacial Block IIF se lanzó en mayo de 2010 en un cohete Delta IV . [19] El duodécimo y último lanzamiento del IIF tuvo lugar el 5 de febrero de 2016. [20]

Satélites del bloque III

Serie Bloque III

El GPS Block III es la primera serie de satélites GPS de tercera generación, que incorpora nuevas señales y transmite a niveles de potencia más altos. En septiembre de 2016, la Fuerza Aérea otorgó a Lockheed Martin una opción de contrato para dos satélites Block III más, lo que estableció el número total de satélites GPS III en diez. [21] El 23 de diciembre de 2018, se lanzó el primer satélite GPS III a bordo de un SpaceX Falcon 9 Full Thrust . El 22 de agosto de 2019, se lanzó el segundo satélite GPS III a bordo de un Delta IV. [22] El tercer satélite GPS III se lanzó el 30 de junio de 2020, a bordo de un vehículo de lanzamiento SpaceX Falcon 9. [23] El cuarto satélite GPS III se lanzó el 5 de noviembre de 2020, también a bordo de un Falcon 9. [24]

Serie del bloque IIIF

La serie Block IIIF es el segundo conjunto de satélites GPS Block III, que constará de hasta 22 vehículos espaciales. [25] Se espera que los lanzamientos del Block IIIF comiencen no antes de 2026 y continúen hasta 2034. [26]

Véase también

Referencias

  1. ^ "Navstar 1". gsfc.nasa.gov . NASA. 27 de abril de 2016 . Consultado el 25 de julio de 2016 . Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
  2. ^ "El Sistema de Posicionamiento Global". harvard.edu .
  3. ^ "BLOQUE I INFORMACIÓN SATELITAL". USNO. Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público . [ enlace muerto permanente ]
  4. ^ "Sitio: Boeing North American, Inc". WTEC.
  5. ^ "GPS (NavStar)". skyrocket.de .
  6. ^ "Navstar-2". skyrocket.de .
  7. ^ "INFORMACIÓN DEL SATÉLITE BLOQUE II". USNO.[ enlace muerto permanente ] Dominio público Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público . [ enlace muerto permanente ]
  8. ^ "Navstar-2A". skyrocket.de .
  9. ^ "Boletín CDDIS - Junio ​​de 1994, Volumen 9 No. 5". NASA. Archivado desde el original el 20 de marzo de 2009. Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
  10. ^ "ESTADO DE LA CONSTELACIÓN GPS". Centro de Navegación de la Guardia Costera de EE. UU. . Consultado el 28 de octubre de 2018 . Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
  11. ^ "Aviso de advertencia para usuarios de GPS". navcen.uscg.gov . Consultado el 28 de octubre de 2019 . Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
  12. ^ "Adiós a una gran generación: GPS IIA". Inside GNSS - Ingeniería, política y diseño de sistemas globales de navegación por satélite . 15 de abril de 2020. Consultado el 18 de junio de 2021 .
  13. ^ "Sistema de gestión de posicionamiento global IIR". Lockheed Martin Space Systems Company. 18 de enero de 2023.
  14. ^ GPS World (enero de 2011): El sistema de alerta por satélite de socorro (DASS)
  15. ^ "NASA". nasa.gov . Archivado desde el original el 9 de noviembre de 2020 . Consultado el 17 de agosto de 2019 . Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
  16. ^ "SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL". USAF. Archivado desde el original el 16 de noviembre de 2007. Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
  17. ^ "El último satélite GPS IIR-M se convierte en "oro" para Lockheed Martin". SatNews. Archivado desde el original el 23 de enero de 2008.
  18. ^ "ULA Delta II completa una era de 20 años con el exitoso lanzamiento del GPS IIR-21 de la Fuerza Aérea" Archivado el 1 de octubre de 2009 en Wayback Machine.
  19. ^ "Calendario de lanzamiento de satélites de Boeing". Boeing. 15 de enero de 2008.[ enlace muerto permanente ]
  20. ^ "La Fuerza Aérea lanza con éxito el satélite GPS IIF-12". GPS World. 8 de febrero de 2016.
  21. ^ "SMC ejerce opciones contractuales para adquirir dos satélites GPS III adicionales". af.mil . 22 de septiembre de 2016. Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
  22. ^ "El último cohete Delta de un solo eje se lanzó el jueves y fue un espectáculo". Ars Technica. 22 de agosto de 2019.
  23. ^ "El tercer GPS III, que ha salido de su capullo, ahora vuela hacia el cielo". insideggns . Inside GGNS. 30 de junio de 2020.
  24. ^ @SpaceX (6 de noviembre de 2020). «Confirmado el despliegue del GPS III-4» ( Tweet ) – vía Twitter .
  25. ^ Divis, Dee Ann (22 de noviembre de 2017). «El próximo tramo de satélites GPS se llamará GPS IIIF». Inside GNSS . Gibbons Media & Research LLC. Archivado desde el original el 2 de diciembre de 2017. Consultado el 1 de diciembre de 2017 .
  26. ^ Gleckel, Gerry (15 de noviembre de 2017). "Estado del GPS y programa de modernización" (PDF) . gps.gov . Fuerza Aérea de EE. UU . . Consultado el 1 de diciembre de 2017 . Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .