Kiedy technika rakietowa zdobyła już swój przyczółek w świecie, dość ważnym stało się pilnowanie kierunku przy wystrzeliwaniu zwieńczonego atomową głowicą pocisku lub wysyłaniu człowieka w kosmos. Kompas i sekstans nie spełniały już swojej roli, jeśli komuś naprawdę zależało na trafieniu w cel. Przy balistycznych eskapadach konieczne okazały się systemy naprowadzania, a ponieważ potrzebne obliczenia przerastały możliwości nędznych śmiertelników, kwestię dotarcia przesyłki do celu i na czas powierzono maszynom.
Systemy naprowadzania opierają się na trzech podsystemach: wejścia, przetwarzania i wyjścia. Na wejściu znajdujemy czujniki, dane przesyłane przez złącza radiowo-satelitarne, radary, obiektywy itd. Przetwarzanie jest najczęściej dokonywane za pomocą pokładowych i zewnętrznych procesorów, które określają takie wartości, jak kurs, trajektoria, prędkość itd. Systemy wyjścia natomiast wprowadzają poprawki prędkości (poprzez pompy paliwa, funkcje silnika i chłodzenie) oraz kursu (lotkami, sterami i zmianami środka ciężkości). Ponieważ na ogół rakietę spisuje się potem na straty, systemy te mogą być dość tanimi i prostymi rozwiązaniami (może tylko poza pokładowymi procesorami).
Amerykanin Robert Goddard i niemiecka ekipa przydzielona do pracy nad rakietą V-2 zupełnie niezależnie od siebie eksperymentowali z prostymi żyroskopowymi systemami namierzania... które jakby działały. Po wojnie, kiedy USA zdobyły już pełną kolekcję około 500 niemieckich znawców aeronautyki pod zwierzchnictwem von Brauna, ich badania nad niezależnymi i odrębnymi konstrukcjami tego typu skupiły się w Caltechu, MIT i laboratoriach NASA Jet Propulsion Lab. Połączone wysiłki doprowadziły do powstania dość niepewnego systemu „Delta”, który na bieżąco oceniał różnice w pozycji na podstawie trajektorii referencyjnej. Różne problemy tego rozwiązania przezwyciężono w 1956 r., tworząc projekt zwany „Q-system”. Sprawdzał się on na tyle dobrze w pociskach nuklearnych, że w latach 60. był objęty klauzulą tajności, a nawet i dziś jest używany w wielu systemach uzbrojenia.
Dopiero jednak start kosmicznego wyścigu wymusił rozwinięcie systemów naprowadzania do granic możliwości. W sierpniu 1961 r. NASA przydzieliła MIT kontrakt na zaprojektowanie mechanizmów nawigacyjno-naprowadzających dla programu Apollo – w rezultacie powstał przodek dzisiejszego systemu PEG4 („powered explicit guidance”, czyli zasilanego precyzyjnego namierzania), używanego w amerykańskim programie wahadłowców i przy większości innych misji kosmicznych. W międzyczasie, na drugim stole, armia USA przygotowywała system globalnego pozycjonowania, aby ich błyszczące rakiety międzykontynentalne zawsze wiedziały, gdzie są i dokąd lecą. GPS uległ zresztą rychłej komercjalizacji, a dziś pomaga tatusiom w bohaterskim dowożeniu rodziny do centrów handlowych.
„Jeżeli nie zmieniasz kierunku, masz szansę dotrzeć tam, dokąd zmierzasz”. – Lao Zi
„Uwielbiam patrzeć, jak moja mama kłóci się z GPS-em w drodze do domu”. – Isabelle Fuhrman
Kiedy technika rakietowa zdobyła już swój przyczółek w świecie, dość ważnym stało się pilnowanie kierunku przy wystrzeliwaniu zwieńczonego atomową głowicą pocisku lub wysyłaniu człowieka w kosmos. Kompas i sekstans nie spełniały już swojej roli, jeśli komuś naprawdę zależało na trafieniu w cel. Przy balistycznych eskapadach konieczne okazały się systemy naprowadzania, a ponieważ potrzebne obliczenia przerastały możliwości nędznych śmiertelników, kwestię dotarcia przesyłki do celu i na czas powierzono maszynom.
Systemy naprowadzania opierają się na trzech podsystemach: wejścia, przetwarzania i wyjścia. Na wejściu znajdujemy czujniki, dane przesyłane przez złącza radiowo-satelitarne, radary, obiektywy itd. Przetwarzanie jest najczęściej dokonywane za pomocą pokładowych i zewnętrznych procesorów, które określają takie wartości, jak kurs, trajektoria, prędkość itd. Systemy wyjścia natomiast wprowadzają poprawki prędkości (poprzez pompy paliwa, funkcje silnika i chłodzenie) oraz kursu (lotkami, sterami i zmianami środka ciężkości). Ponieważ na ogół rakietę spisuje się potem na straty, systemy te mogą być dość tanimi i prostymi rozwiązaniami (może tylko poza pokładowymi procesorami).
Amerykanin Robert Goddard i niemiecka ekipa przydzielona do pracy nad rakietą V-2 zupełnie niezależnie od siebie eksperymentowali z prostymi żyroskopowymi systemami namierzania... które jakby działały. Po wojnie, kiedy USA zdobyły już pełną kolekcję około 500 niemieckich znawców aeronautyki pod zwierzchnictwem von Brauna, ich badania nad niezależnymi i odrębnymi konstrukcjami tego typu skupiły się w Caltechu, MIT i laboratoriach NASA Jet Propulsion Lab. Połączone wysiłki doprowadziły do powstania dość niepewnego systemu „Delta”, który na bieżąco oceniał różnice w pozycji na podstawie trajektorii referencyjnej. Różne problemy tego rozwiązania przezwyciężono w 1956 r., tworząc projekt zwany „Q-system”. Sprawdzał się on na tyle dobrze w pociskach nuklearnych, że w latach 60. był objęty klauzulą tajności, a nawet i dziś jest używany w wielu systemach uzbrojenia.
Dopiero jednak start kosmicznego wyścigu wymusił rozwinięcie systemów naprowadzania do granic możliwości. W sierpniu 1961 r. NASA przydzieliła MIT kontrakt na zaprojektowanie mechanizmów nawigacyjno-naprowadzających dla programu Apollo – w rezultacie powstał przodek dzisiejszego systemu PEG4 („powered explicit guidance”, czyli zasilanego precyzyjnego namierzania), używanego w amerykańskim programie wahadłowców i przy większości innych misji kosmicznych. W międzyczasie, na drugim stole, armia USA przygotowywała system globalnego pozycjonowania, aby ich błyszczące rakiety międzykontynentalne zawsze wiedziały, gdzie są i dokąd lecą. GPS uległ zresztą rychłej komercjalizacji, a dziś pomaga tatusiom w bohaterskim dowożeniu rodziny do centrów handlowych.
„Jeżeli nie zmieniasz kierunku, masz szansę dotrzeć tam, dokąd zmierzasz”. – Lao Zi
„Uwielbiam patrzeć, jak moja mama kłóci się z GPS-em w drodze do domu”. – Isabelle Fuhrman