GPS 위성 블록

GPS satellite blocks
GPS 위성 별자리(확대 불가)
다양한 지구 궤도를 스케일링한다; 녹색 대시-점선은 중간 지구 궤도로 전형적인 GPS 궤도다.
2013년 5월 15일부터 2018년 9월 6일까지 GPS 위성 궤도 애니메이션
USA-242· USA-239· USA-151· 지구
참고: 이 애니메이션은 이들보다 약 350배 더 밀도가 높은 실제 궤도를 반영하지 않는다.

GPS 위성 블록은 위성 내비게이션에 사용되는 위성 위치 확인 시스템(GPS)의 다양한 생산 세대다. 이 시스템의 첫 위성인 Navstar 1은 1978년 2월 22일에 발사되었다.[1] GPS 위성 별자리는 미국 우주군 스페이스 델타 8의 제2우주작전대대대(2SOPS)가 운용한다.

GPS 위성은 약 2만 km(1만2,427마일)의 고도에서 지구를 돌고 있으며 매일 2번의 완전한 궤도를 완성한다.[2]

블록별 위성

추가 정보: GPS 위성 목록
블록 시작됨 운영 테스트/
예비군 		건강하지 않음 은퇴한 발사하다
실패 		제조사 언급
블락 1 11 0 0 0 10 1 록웰 인터내셔널
블록 II 9 0 0 0 9 0 록웰 인터내셔널 프로토타입 하나가 실행되지 않음
블록 IIA 19 0 0 0 19 0 록웰 인터내셔널
블록 IIR 13 7 2 0 3 1 록히드 마틴
블록 아이리케 8 7 1 0 0 0 록히드 마틴
블록 IIF 12 12 0 0 0 0 보잉
블록 III 5 4 1 0 0 0 록히드 마틴
블록 IIIF 0 0 0 0 0 0 록히드 마틴
합계 77 30 5 0 40 2

블록 I 위성

록웰 인터내셔널은 1974년에 최초의 8개의 블록 I 위성을 건설하는 계약을 체결했다. 1978년에는 블록 I 위성 3개를 추가로 건설하기 위해 계약이 연장되었다. 1978년 Navstar 1을 시작으로, 10개의 "Block I" GPS 위성이 성공적으로 발사되었다. 1981년 12월 18일 발사 실패로 인해 한 위성 '내브스타 7'이 분실되었다.[3]

1블록 위성은 아틀라스 로켓을 이용해 반덴버그 공군기지에서 대륙간 탄도미사일을 개조한 로켓을 이용해 발사됐다. 위성은 캘리포니아주 씰비치에 있는 같은 공장에서 록웰 인터내셔널이 새턴 V 로켓의 S-II 2단 로켓이 건설된 것이다.[4]

Block I 시리즈는 개념 검증 위성으로 구성되었으며 시스템 개발의 다양한 단계를 반영하였다. 시리즈에 수록된 10개의 위성으로부터 얻은 교훈은 완전한 운용 블록 II 시리즈에 통합되었다.

이중 태양열 어레이는 400와트 이상의 전력을 공급하여 지구 그림자에서의 작동을 위해 니켈-카드뮴 배터리를 충전했다. S-밴드 통신은 제어와 원격측정에 사용되었고 UHF 채널은 우주선 사이의 교차 연결을 제공했다. 궤도 교정을 위해 히드라진 추진 시스템이 사용되었다. 페이로드에는 1575.42MHz(L1)와 1227.60MHz(L2)에서 두 개의 L-밴드 내비게이션 신호가 포함되었다.

최종 1블록 발사는 1985년 10월 9일에 실시되었으나, 마지막 1블록 1호 위성은 설계 수명을 5년을 훌쩍 넘긴 1995년 11월 18일에야 운용이 중단되었다.[5]

블록 II 위성

블록 II 위성은 제어부문의 어떠한 접촉도 없이 14일 동안 작동하도록 설계된 최초의 풀 스케일 작동 GPS 위성이었다. 주된 계약자는 록웰 인터내셔널로, 블록 1 계약 개정 후 SVN 12 자격 차량을 건설했다. 1983년 이 회사는 28개의 블록 II/IIA 위성을 건설하는 추가 계약을 체결하였다.

블록 II 우주선은 3축이 안정화되었고, 지면이 반응 바퀴를 이용해 방향을 잡았다. 두 개의 태양열 어레이는 710와트의 전력을 공급했고, S-밴드 통신은 제어와 원격 측정에 사용되었다. UHF 채널은 우주선 사이의 교차 연결에 사용되었다. 궤도 교정을 위해 히드라진 추진 시스템이 사용되었다. 페이로드에는 1575.42MHz(L1)와 1227.60MHz(L2)에서 두 개의 L-밴드 GPS 신호가 포함되었다. 각 우주선에는 루비듐 2개와 세슘 시계 2개가 실려 있었고, 핵폭발 감지 센서도 실려 있어 1660kg(3660lb)의 질량이 나왔다.[6]

초기 블록 II 시리즈의 9개 위성 중 첫 번째 위성은 1989년 2월 14일에 발사되었고, 마지막 위성은 1990년 10월 1일에 발사되었다.[7] 이 시리즈의 최종 위성은 2007년 3월 15일에 해체되었는데, 7.5년의 설계 수명을 훨씬 넘겼다.

블록 IIA 시리즈

블록 IIA 위성은 제어부문의 접촉 없이 180일 동안 작동할 수 있도록 설계된 블록 II 시리즈의 약간 개선된 버전이었다. 그러나 질량은 1816kg(4004lb)으로 늘어났다.[8]

블록 IIA 시리즈의 19개의 위성이 발사되었는데, 첫 번째 위성은 1990년 11월 26일, 마지막 위성은 1997년 11월 6일에 발사되었다. 이 시리즈의 위성 중 35번과 36번에는 레이저 역반사기가 장착되어 있어 무선 신호와 독립적으로 추적할 수 있어 클럭과 에피메리스 오차가 모호하지 않게 분리된다.[9]

마지막 블록 IIA 위성인 SVN-34는 PRN 18 신호로 방송된다.[10] 2019년 10월 9일 서비스에서 해제됐지만 2020년 4월까지 온오비트 예비품으로 보관됐다.[11][12]

블록 IIR 시리즈

궤도에 있는 GPS-IIR 위성에 대한 예술가의 인상

블록 IIR 시리즈는 록히드마틴이 개발한 '재배열'(교체) 위성이다. 각 위성의 무게는 발사 당시 2,030 kg(4,480 lb)이고 궤도에 오르면 1,080 kg(2,380 lb)이다.[13] 블록 IIR 위성의 첫 번째 발사 시도는 1997년 1월 17일 델타 II 로켓이 12초 만에 폭발하면서 실패했다. 첫 번째 성공적인 발사는 1997년 7월 23일이었다. 이 시리즈의 12개의 위성이 성공적으로 발사되었다. 이 블록에 있는 최소 10개의 위성이 검색 및 구조를 위한 실험용 S-밴드 페이로드를 운반했으며, 이를 조난 경보 위성 시스템이라고 한다.[14][15]

블록 IIR-M 시리즈

예술가의 GPS-IREF 위성 궤도에서의 인상

블록 IIR-M 위성은 L2C라고 알려진 새로운 군사 신호와 보다 강력한 시민 신호를 포함한다.[16] 록히드마틴이 만든 블록IIR-M 시리즈에는 8개의 위성이 있다.[17] 최초의 블록 IIR-M 위성은 2005년 9월 26일에 발사되었다. IIR-M의 최종 발사는 2009년 8월 17일이었다.[18]

블록 IIF 시리즈

주요 기사: GPS 블록 IIF
궤도에 있는 Navstar-2F 위성에 대한 아티스트의 인상

블록 IIF 시리즈는 보잉사가 개발한 '팔로우온' 위성이다. 이 위성의 질량은 1,630 kg(3,590 lb)이고 설계 수명은 12년이다. 최초의 블록 IIF 우주선은 2010년 5월 델타 IV 로켓으로 발사되었다.[19] 12번째이자 최종 IIF 발사는 2016년 2월 5일에 있었다.[20]

블록 III 위성

블록 III 시리즈

주요 기사: GPS 블록 III
GPS 블록 III 인공위성에 대한 아티스트의 인상

GPS 블록 III는 3세대 GPS 위성의 첫 번째 시리즈로, 새로운 신호와 더 높은 전력 수준에서 방송을 통합한다. 공군은 2016년 9월 록히드마틴에 블록 III 위성 2대에 대한 계약 옵션을 부여해 총 GPS III 위성 수를 10개로 설정했다.[21] 2018년 12월 23일 스페이스X Falcon 9 Full Strush에 최초의 GPS III 위성이 발사되었다. 2019년 8월 22일, 델타 IV에 두 번째 GPS III 위성이 발사되었다.[22] 세 번째 GPS III 위성은 2020년 6월 30일 스페이스X Falcon 9 발사체를 타고 발사되었다.[23] 2020년 11월 5일 발사된 네 번째 GPS III 위성은 팰컨 9에도 탑승했다.[24]

블록 IIIF 시리즈

주요 기사: GPS 블록 IIIF

블록 IIIF 시리즈는 최대 22대의 우주선으로 구성될 GPS 블록 III 위성의 두 번째 세트다.[25] 블록 IIIF 발사는 2026년 이전에 시작되어 2034년까지 계속될 것으로 예상된다.[26]

참고 항목

참조

  1. ^ "Navstar 1". gsfc.nasa.gov. NASA. 27 April 2016. Retrieved 25 July 2016. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  2. ^ "The Global Positioning System". harvard.edu.
  3. ^ "BLOCK I SATELLITE INFORMATION". USNO. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..[영구적 데드링크]
  4. ^ "Site: Boeing North American, Inc". WTEC.
  5. ^ "GPS (Navstar)". skyrocket.de.
  6. ^ "Navstar-2". skyrocket.de.
  7. ^ "BLOCK II SATELLITE INFORMATION". USNO. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..[영구적 데드링크]
  8. ^ "Navstar-2A". skyrocket.de.
  9. ^ "CDDIS Bulletin - June 1994, Volume 9 No. 5". NASA. Archived from the original on 20 March 2009. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  10. ^ "GPS CONSTELLATION STATUS". U.S. Coast Guard Navigation Center. Retrieved 28 October 2018. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  11. ^ "Notice Advisory to GPS Users". navcen.uscg.gov. Retrieved 28 October 2019. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  12. ^ "Farewell to a Great Generation: GPS IIA". Inside GNSS - Global Navigation Satellite Systems Engineering, Policy, and Design. 15 April 2020. Retrieved 18 June 2021.
  13. ^ "Global Positioning management System IIR". Lockheed Martin Space Systems Company.
  14. ^ GPS 월드(2011년 1월): DASS(조난 경보 위성 시스템)
  15. ^ "NASA". nasa.gov. Retrieved 17 August 2019. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  16. ^ "GLOBALPOSITIONING SYSTEM". USAF. Archived from the original on 16 November 2007. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  17. ^ "Latest GPS IIR-M Sat Goes "Gold" For Lockheed Martin". SatNews. Archived from the original on 23 January 2008.
  18. ^ 웨이백머신에 2009-10-01년 보관된 "ULA 델타 II, 성공적인 공군 GPS IIR-21 출시로 20년 시대를 마무리하다"
  19. ^ "Boeing Satellite Launch Schedule". Boeing. 15 January 2008.[영구적 데드링크]
  20. ^ "Air Force successfully launches GPS IIF-12 satellite". GPS World. 8 February 2016.
  21. ^ "SMC exercises contract options to procure two additional GPS III satellites". af.mil. 22 September 2016. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  22. ^ "The last single-stick Delta rocket launched Thursday, and it put on a show". Ars Technica. 22 August 2019.
  23. ^ "Emerged from Its Cocoon, the Third GPS III Now Flies Skyward". insideggns. Inside GGNS. 30 June 2020.
  24. ^ @SpaceX (6 November 2020). "Deployment of GPS III-4 confirmed" (Tweet) – via Twitter.
  25. ^ Divis, Dee Ann (22 November 2017). "Next Tranche of GPS Satellites to be called GPS IIIF". Inside GNSS. Gibbons Media & Research LLC. Archived from the original on 2 December 2017. Retrieved 1 December 2017.
  26. ^ Gleckel, Gerry (15 November 2017). "GPS Status and Modernization Program" (PDF). gps.gov. U.S. Air Force. Retrieved 1 December 2017. Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..