Transit

Historia

Järjestelmän kehitti Johns Hopkinsin yliopiston Applied Physics Laboratory (APL). Sen tutkijat George Weiffenbach ja William Guier tekivät Sputnikin radiosignaalin mittauksia ja totesivat pystyvänsä mittaamaan satelliitin radan sen radiosignaalin doppler-siirtymästä . APL:n johtaja Frank McClure ymmärsi, että jos satelliitin paikka tunnetaan tarkkaan, vastaavalla mittauksella voidaan määrittää signaalin vastaanottajan paikka maan pinnalla.
Järjestelmän kehitys alkoi vuonna 1958. Ensimmäinen Transit laukaistiin syyskuussa 1959 . Järjestelmä julistettiin operatiiviseksi vuonna 1964. Satelliitin (nimiltään OSCAR tai NOVA) lensivät matalalla polaariradalla: ratakorkeus oli 1100 km ja täten satelliitin kiertoaika oli 106 minuuttia. Paikan määritys Pohjoisella jäämerellä tapahtui suhteellisen nopeaan, kun taivaalla oli viiden satelliitin konstellaatio. Ekvaattorilla satelliitin ylitystä joutui odottamaan tunteja. Paikan määrityksen jälkeen sukellusveneen inertiasuunnistuslaitteiden paikannuksen aloituspisteen päivitettiin. Operatiivisessa vaiheessa satelliitteja oli yleensä kymmenen taivaalla.
Yhden satelliitin ylilennolla paikka voitiin määrittää 200 metrin tarkkuudella. Se antoi myös referenssiajan 50 mikrosekunnin tarkkuudella. Transit satelliittien signaalissa oli myös koodattu osa viestinvälitykseen.
Transit oli käytössä kunnes Global Positioning System korvasi sen. Sen käyttö lakkasi vuonna 1991. Vuoden 1991 jälkeen Transit-satelliitteja käytettiin jokin aika viestinvälittäjinä Yhdysvaltain laivaston ionosfäärin monitorointijärjestelmälle.

Tekniikkaa

Transitissa oli kaksi UHF-taajuuden lähetintä. Signaali, joka lähetettiin joka toinen minuutti, koostui satelliitin kuudesta rataparametristä ja lisäksi rataa muuttavista häiriöistä (maan muodon poikkeaminen pallosta, kuun ja auringon vetovoima, "ilmanvastus" jne.). Efemeris- ja aikatiedot päivitettiin kahdesti päivässä Yhdysvaltain laivaston satelliittien seuranta-asemilta. Kahdella taajuudella lähetys avaruudessa ja vastaanotto maassa minimoin ilmakehän ionosfäärin aiheuttamat virheet paikan määritykseen.
Doppler-vaikutus oli 17 000 mailia tunnissa lentävän satelliitin vaikutus kantoaallon vastaanotettuun taajuuteen oli suuruusluokkaa 10 kHz. Tämä Doppler-käyrä oli uniikki kussakin paikassa. Vastaanottimen liikkuminen merellä liikkuvassa aluksessa aikaansai noin 100 metrin virheen paikkaan, lentokoneessa virhe olisi ollut vielä suurempi, paikanmäärityksen kestäessä kaksi minuuttia. Sukellusveneet yleensä nostivat vain vastaanottoantennin meren pinnalle ja ajoivat hitaammin paikannuksen aikana. Tämä merkitsi sotaskenaariossa pienempää riskiä kuin paikanmääritys sekstantin avulla, tosin Transitin rinnalla oli mm. LORAN-C jne. globaaleja navigointikeinoja.
Yhdysvaltain laivaston aluksissa oli Motorola NavSat-vastaanottimet. Jossain määrin paikannusjärjestelmä tuli myös siviilikäyttöön 1970-luvulta lähtien.
Koska 1950-luvulla ei ollut tehokkaita sukellusveneeseen sopivia tietokoneita, Transitia varten kehitettiin AN/UYK-1-tietokone. Sen pääsuunnittelija oli Kalifornian yliopiston (UCLA) tutkija Lowell Amdahl. Sen valmisti Ramo-Wooldridge-yhtiö (eli TRW, joka 2000-luvulla tunnetaan nimellä Northrop Grumman).