Satelity serii IIA i IIR.

Satelita Navstar serii II R składa się z dziewięciu podstawowych systemów:

  • system wprowadzania na orbitę,
  • system kontroli wysokości i prędkości,
  • system kontroli reakcji,
  • system śledzenia, telemetrii i sterowania,
  • system nawigacyjny,
  • system wykrywania wybuchów jądrowych,
  • system kontroli termicznej,
  • blok zasilania,
  • konstrukcji nośnej.

    System wprowadzania na orbitę służy do wprowadzania satelity z orbity parkingowej, na której został umieszczony przez rakietę nośną, na kołową orbitę roboczą. Jest to zadanie dwóch silników napędowych: PAM-D, który wprowadza satelitę na orbitę eliptyczną i jest odrzucany, oraz silnika STAR 37 XF(na rysunku widocznego poniżej zespołu anten), który zaczyna pracę w apogeum tej orbity i inicjuje ruch po orbicie kołowej.

    System kontroli wysokości i prędkości utrzymuje korpus satelity w odpowiednim położeniu względem Ziemi i Słońca. Składa się z bezwładnościowego układu odniesienia, podsystemu optycznego do sterowania ustawieniem ogniw słonecznych i czujników promieniowania ziemskiego. Polecenia zmiany położenia lub orientacji całego satelity kierowane są do systemu kontroli reakcji, który steruje zespołem hydrazynowych silników korekcyjnych (20 silników po 0,045 kG ciągu i 2 silniki po 2,25 kG). Małe silniki korekcyjne są zgrupowane w modułach RCS (Reaction Control System). Mniejsze korekty orientacji satelity są wykonywane przez system krążków reakcyjnych.

    System śledzenia i kontroli obejmuje wszystkie układy służące do telemetrii, aktywnej lokalizacji, zdalnego sterowania i kontroli systemów satelity.

    System nawigacyjny to zespół urządzeń realizujących zasadnicze zadania satelity Navstar, czyli utrzymywanie czasu oraz generowanie i emitowanie sygnałów SPS i PPS.

    Sercem są cztery atomowe wzorce czasu: dwa rubidowe i dwa cezowe, wzajemnie się uzgadniające. Wybór zegara zasadniczego odbywa się zdalnie, na sygnał głównej stacji kontrolnej. Zegar cezowy wymaga konserwacji ("pompowania") około dwa razy do roku co powoduje wyłączenie satelity na średnio 18 godzin.
    Zespół anten składa się z dwunastu elementów promieniujących o długości 62 cm (51 cm w satelitach blok I) i średnicy 7 cm. Elementy anteny sa wykonane z laminatu grubości 0.5 cm i metalizowane. Dla otrzymania właściwego kształtu charakterystyki promieniowania anteny są ustawione w dwa koncentryczne okręgi: wewnętrzny (4 elementy) o średnicy 15 cm i zewnętrzny (8 elementów) o średnicy 44 cm. Wewnętrzne anteny mają nieci wyższe podstawy. Anteny okręgu wewnętrznego i zewnętrznego są zasilane w przeciwfazie, z tym, że 90 procent mocy dostaje okrąg zewnętrzny.
    System antenowy satelitów IIR i IIF jest uzupełniony przez dziewięć anten UHF, rozmieszczonych dookoła kręgu anten nawigacyjnych.

    System wykrywania wybuchów jądrowych NUDET (Nuclear Detonation Detection System) dysponuje czujnikami promieniowania X, detektorem impulsu elektromagnetycznego i radiometrem optycznym.

    System kontroli termicznej zapewnia izolację cieplną systemów satelity od ekstremalnych warunków panujących na wysokich orbitach. Złocona zewnętrzna folia izolacyjna nadaje satelitom dość elegancki kolor.
    Podobno w ramach prób, prowadzonych na Florydzie, zawinięto w warstwową izolację blok lodu i wystawiono na słońce. Po roku blok nadtopił się tylko nieznacznie. Zasilanie systemów zapewniają dwie baterie słoneczne o wspólnej powierzchni 7,25 m2 i mocy 700 W. W czasie gdy satelita znajduje się w cieniu Ziemi zasilanie zapewniają trzy akumulatory niklowo - kadmowe o pojemności 15 amperogodzin.

    Docelowo planowane jest uzyskanie konstelacji około 30 satelitów, w większości typu zmodernizowanego, określanego jako "Block II F", o żywotności około12 lat. Satelity "Block II F" mają udostępniać dodatkowy kanał SPS (L5), poprawiający dokładność i dostępność systemu dla użytkowników cywilnych.

    Segment satelitarny GPS


    Jacek Tomczak - Janowski.
    04-Jul-1998