В 1961 г. Челомей предложил создать космическую систему ракетного обнаружения и предупреждения о ракетном нападении УС-К.

30 декабря 1961 г. вышло постановление Совмина о создании космической системы раннего предупреждения о массовом запуске МБР. Понятно, что головным по проекту было назначено ОКБ–52, а исполнителем работ по комплексу управления стало КБ–1 А.А. Расплетина.

Аванпроект УС-К был завершен в конце 1962 г. Система УС-К состояла из 20 спутников, равномерно расположенных на одной полярной орбите высотой 3600 км, что позволяло круглосуточно вести наблюдение за территорией США. Установленные на спутниках инфракрасные датчики должны были обнаруживать стартовавшие ракеты по факелу двигателей первой ступени. Вес спутника на орбите определялся в 1400 кг, но носитель должен был выводить в космос 5,6 т. Дополнительные 4,2 т приходились на двигательную установку доразгона, коррекции и стабилизации, которая должна была довести спутник до полярной орбиты и точно установить в предназначенной для него точке.

Кроме самих аппаратов-разведчиков, проект включал ракеты-носители УР–200, спутник-ретранслятор и стартовый комплекс.

Система была уязвима для критики. Расчёты некоторых специалистов показывали, что для постоянного наблюдения нужны не 20 аппаратов, а 28, а возможно и больше. По времени функционирования на орбите для КА того времени нельзя было рассчитывать более чем на один месяц. В итоге получалась разорительная система.

Кроме того, в начале 1960-х гг. теплопеленгационная аппаратура не обеспечивала достаточной достоверности выделения полезного сигнала на фоне шумов подстилающей поверхности и среды распространения; характеристики атмосферы с этой точки зрения были недостаточно изучены, равно как и параметры факелов неприятельских «Атласов», «Титанов» и «Минитменов». Исследования в этом направлении были начаты в 1963 г. на полигонах Байконур, Кура и Балхаш, но проблема оказалась настолько серьезной, что в ходе эскизного проектирования разработчикам пришлось отказаться от ИК-обнаружения в пользу телевизионного.

В конце 1964 г. УС-К был забран у ОКБ–52. Головным предприятием стало ОКБ–1, а соисполнителем – ОКБ–41 (главный конструктор А.И. Савин). В качестве ракеты-носителя челомеевская УР–200 была заменена янгелевским «Циклоном–2».

В 1965 г. проект низкоорбитальной системы УС-К с восемнадцатью одновременно пребывающими на орбите КА был завершен и даже утвержден в 4-м Главном управлении Министерства обороны. Но Военно-промышленная комиссия была им явно недовольна. Сами специалисты КБ–1 тоже все более склонялись в пользу высокоэллиптических орбит. На такой орбите спутник в апогее как бы зависает на несколько часов над одним районом земной поверхности, поэтому число аппаратов может быть в несколько раз меньше. Главная трудность – сама возможность обнаружения целей из этого апогея, высота которого предполагалась около 40 тыс. км.

Однако из-за высокой стоимости низкоорбитальной системы от нее в 1968 г. отказались, и Савин приступил к проработке высокоорбитальных систем. По новому проекту высокоорбитальной системы УС-К в нее должны были войти КП со станцией управления и приема информации (СУПИ) и четыре КА на вытянутых эллиптических орбитах с высотой апогея около 40 тыс. км и наклонением 63° к экватору. Период обращения составлял 12 часов. При таких условиях каждый спутник вел наблюдение в течение шести часов, затем заряжал аккумуляторы от солнечных батарей и опять приступал к наблюдению. Для сброса информации впервые предусмотрели скоростную радиолинию.

Первый запуск экспериментального космического аппарата «Око» (псевдоним «Космос–520»), выведенного на высокоэллиптическую орбиту (ВЭО) ракетой-носителем «Молния» с полигона Плесецк, состоялся 15 сентября 1972 г. На спутнике имелись как инфракрасные, так и телевизионные системы наблюдения. Космический аппарат был нацелен на район, с которого должен был произойти старт нашей баллистической ракеты. Этот старт был обнаружен бортовой аппаратурой обнаружения (БАО), хотя трасса цели высвечивалась на экране монитора не очень ярко и контрастно. Первый КА проработал на орбите около 4 месяцев.

После доработок БАО 2 ноября 1973 г. провели запуск второго экспериментального КА «Космос–606» на высокоэллиптическую орбиту. Аппаратура четко обнаружила старты отечественных МБР РТ–2 (8К98), которые по своим светотехническим характеристикам соответствовали МБР США типа «Минитмен», и ракеты-носителя РН Р7А (8К74). Этот спутник активно работал на орбите почти 8 месяцев.

Эти пуски подтвердили правильность выбранного пути построения высокоорбитальной спутниковой системы обнаружения стартов баллистических ракет.

Однако экспериментальные работы по улучшению характеристик бортовой аппаратуры, набору статистического материала по фоновой, звездной, реальной целевой обстановке продолжались.

29 июня 1974 г. с космодрома Плесецк ракета «Молния» 2К78М вывела на орбиту новый КА «Око» (псевдоним «Космос–665»). Период обращения спутника составлял 11 ч. 50 мин., апогей – 39 384 км, перигей – 663 км.

27 декабря 1974 г. его бортовая телевизионная аппаратура впервые четко обнаружила реальный старт МБР «Минитмен», и сопровождала полёт всех трёх её ступеней. Это произвело большое впечатление на разработчиков, заказчика и высшее руководство страны.

В ходе работ неоднократно пересматривалась постановка задачи, идеология системы эволюционировала. Сначала предполагалось, что обнаружение взлетающих ракет будет вестись при помощи инфракрасного телескопа на фоне земной поверхности. Поняв, что это затруднено множественными помехами, решили расположить спутники на орбите так, чтобы они вели наблюдение наклонно, на фоне космического пространства. Здесь была своя опасность: при таком способе в объектив иногда попадало Солнце, что приводило к засвечиванию поля зрения и неработоспособности аппаратуры в течение некоторого времени. В 1972 г. был предложен «страхующий» спутник на геостационарной орбите. Но солнечные батареи в то время не обладали нужной производительностью, поэтому стационарный спутник мог выполнять свои обязанности только шесть часов в сутки, а остальное время занимался подзарядкой аккумуляторов.

Таким образом, пришли к необходимости увеличить вдвое комплект спутников на эллиптических орбитах, и в окончательном виде система должна была состоять уже из девяти аппаратов (4 × 2 + 1 геостационарный).

КА «Око», выведенный на геостационарную орбиту, получил название УС-КС – управляемый спутник – континентальный стационар.

А тем временем 30 января 1975 г. ракетой 2К78М с Плесецка был выведен на высокоэллиптическую орбиту КА «Око» («Космос–796»).

Первый же геостационарный КА «Око» (УС-КС) был выведен 8 октября 1975 г. с космодрома Байконур ракетой «Проток-К» с разгонным блоком ДМ. Высота орбиты – 35 900 км.

Кроме орбитальной группировки неотъемлемой частью системы являлся наземный комплекс. Он состоял из командного пункта (КП УС-К) и четырёх постов приема информации и передачи команд, из которых три поста были выносными, а один (центральный) – на КП УС-К.

В середине 1976 г. первая очередь КП системы была подготовлена к работе с первым штатным космическим аппаратом. Поэтапно, сначала с одним КА, начались ЛКИ. Целью этих испытаний являлась проверка соответствия ТТХ аппарата техническому заданию и отработка программно-алгоритмического обеспечения (ПАО) управления и ПАО информации штатного образца. Для решения этих задач первый КА «Космос–862», оборудованный по штатной схеме, был запущен с Плесецкого космодрома на ВЭО 22 октября 1976 г. Запуск, вывод на заданную орбиту и осуществление трёхосной ориентации и стабилизации прошли успешно. Однако после пяти месяцев работы, в марте 1977 г., КА внезапно прекратил свое существование. Для выяснения причин отказа системы была назначена специальная комиссия.

Следующие три КА – «Космос–903», «Космос–917» и «Космос–931» были запущены в апреле, июне и июле 1977 г. соответственно. Они поочередно следили за заданным районом, по командам с земли перенацеливались на новые районы плановых пусков МБР и ракетоносителей с космодромов и полигонов.

Постановлением Совмина, вышедшим в январе 1979 г., система УС-КС была принята на вооружение и поступила в опытную эксплуатацию (1979–1981 гг.).

Опытная эксплуатация системы УС-КС проходила нормально. Так, в январе 1981 г. представительная межведомственная комиссия под председательством Л.И. Горшкова решила ставить систему на боевое дежурство только после существенных доработок ПАО. Тем не менее 27 декабря 1982 г. вышел приказ министра обороны о постановке системы УС-КС на боевое дежурство.

За время эксплуатации системы проводились её многочисленные модернизации с целью расширения поля зрения аппаратуры, обнаружения, наблюдения на фоне Земли и т. д. Эти доработки могли улучшить контроль не только территории США, но и акваторий морей и океанов.

12 августа 1985 г. был запущен КА, выполнявший дневное наблюдение ракеты Р–7 на фоне Земли. На экране монитора наблюдались четкие отметки от стартовавшей ракеты с момента старта и на всей траектории полёта без фоновых помех от освещенной Земли. На этой основе разработчики создали эскизные проекты перевода системы УС-КС для наблюдения территории США на фоне Земли. По этому поводу вышло даже соответствующее постановление Совмина. Но из-за нагрянувшей «перестройки» проект так и остался на бумаге.

В 1994–1998 гг. НПО им. Лавочкина разрабатывало проект «УС-К – созвездие Барбет», направленный на модернизацию системы УС-КС в течение двух-трёх лет с минимальными затратами, но и ему не суждено было быть реализованным.

Система УС-КС и по сей день работает в комплексной системе предупреждения ракетного нападения (СПРН), но с определенными ограничениями из-за неполного состава КА.

Другим важным событием в становлении космического (первого) эшелона СПРН стало создание глобальной системы обнаружения стартов баллистических ракет с континентов, морей и океанов УС-КМО. Разработка началась в начале 1975 г., когда по результатам заседания НТС Войск ПВО решили разработать предварительное ТТЗ на эту систему. 14 апреля 1975 г. вышло постановление Совмина, в котором формулировалась задача системы и назначались её разработчики, которыми стали те же самые организации, что и при создании системы УС-К. А именно: ЦНИИ «Комета» определялся головной организацией по разработке системы, НПО им. Лавочкина – по ракетно-космическому комплексу, ГОИ им. С.И. Вавилова – по оптической бортовой аппаратуре, ВНИИТ – по телевизионной аппаратуре.

Разработчики предложили создать орбитальную группировку из восьми космических аппаратов на стационарной, четырёх КА – на высокоэллиптической орбитах и двух КП: Западного, расположенного рядом с КП УС-КС, и Восточного в Комсомольске-на-Амуре.

Для размещения эшелона геостационарных спутников было зарезервировано семь постоянных точек стояния, получивших наименование «Прогноз». Географическая долгота точке от «Прогноз–1» до «Прогноз–7» равнялась следующим величинам: 24° з. д.; 12° в. д.; 35° в. д.; 80° в. д.; 150° в. д.; 166° в. д.; 159° з. д. (географическая широта для всех точек равнялась 0°, так как орбиты геостационарных спутников располагались в экваториальной плоскости). Особое значение имел точка стояния «Прогноз–1» (24° з. д.), поскольку позволяла размещенному в ней спутнику вести наблюдения за территорией США. При этом условия наблюдения обеспечивались такие же, как и в точках апогея ВЭО.

14 февраля 1991 г. с полигона Байконур ракетой 8К82К с разгонным блоком ДМ–2 был на стационарную орбиту выведен КА «Прогноз» (псевдоним «Космос–2133»). Вес спутника 2150 кг. Запуск КА, вхождение в связь и ориентация прошли успешно, БАО позволяло вести наблюдение на фоне Земли. На экране индикатора четко, как на карте, были видны моря, океаны и континенты. Однако через некоторое время чувствительные характеристики БАО начали ухудшаться, поэтому пришлось дорабатывать систему и производить дополнительные запуски.

В декабре 1992 г. запустили геостационарный КА «Космос–2224», на котором была набрана наибольшая статистка по характеристикам системы по измерениям и наблюдениям пусков баллистических ракет и ракет-носителей. В июле 1994 г. запустили геостационарный КА «Космос–2282». Испытания обоих аппаратов позволили закончить оценку системных характеристик и перейти к Государственным испытаниям. По результатам испытаний КА были приняты на вооружение и поставлены на годичную опытную эксплуатацию.

В декабре 1996 г. завершились испытания первой очереди системы УС-КМО и ввод её в опытную эксплуатацию. В 1988 г. на опытное боевое дежурство был принят Восточный узел. С этого момента научно-техническая проблема создания космического эшелона СПРН перешла преимущественно в экономическую сферу по финансированию запусков КА с целью поддержания полномасштабной спутниковой группировки. Так что содержать в боевой готовности обе системы – УС-КС и УС-КМО – стало сложно.

В 1999–2000 гг. в ответ на разрабатываемый в США проект «Сбирс», предназначенный для замены системы «Имеюс» наши разработчики предложили проект единой космической системы (ЕКО).