Неманеврирующие автоматические космические аппараты выводятся ракетами-носителями (PH) на рабочие орбиты и остаются на них все последующее время, не проводя никаких коррекций своей орбиты. Они используются для исследования космического пространства и решения задач в интересах науки и государства.
Измерение некоторых параметров космоса требует сложных, громоздких устройств. Так, для изучения космических частиц высоких энергий на советском спутнике серии ’’Протон” применялось специальное измерительное оборудование массой более 12 т. Для наблюдения из космоса за планетами, Солнцем и звездами используются оптические и радиотелескопы.
На спутниках устанавливается специальная аппаратура для приема излучения ультрафиолетового, видимого, инфракрасного и радиодиапазонов (телевизионные камеры, инфракрасные и радиотепловые датчики), световые маяки в виде ламп-вспышек большой мощности, радиомаяки, уголковые отражатели лазерного излучения.
Работа датчиков углового положения осей спутника относительно космических ориентиров основана на направленном приеме электромагнитных излучений от небесных объектов: Солнца, Земли, Луны, планет и звезд в различных диапазонах (видимом, инфракрасном, радио). Действие большинства датчиков основано на выработке наибольшего электрического сигнала при точном направлении на ориентир.
Возможны и другие принципы построения датчиков углового положения, основанные на использовании закономерностей и физических свойств околоземного космического пространства: магнитного поля, заряженных частиц околоземной плазмы.
Активные системы cтабилизации и ориентации обладают универсальностью. Они являются высокоточными устройствами, способными работать в космосе при различных условиях и дают возможность осуществлять различные программы ориентации. Но им присущи и существенные недостатки: сравнительно большая масса, высокая стоимость.
Пассивные системы ориентации и стабилизации свободны от этих недостатков, поэтому в ряде случаев им отдается предпочтение, несмотря на то, что они обладают более низкой точностью. Распространены пассивные системы ориентации, построенные на основе использования свойства вращающихся твердых тел сохранять неизменным направление оси вращения. Эти системы особенно удобно применять на КА в связи с практическим отсутствием сопротивления их вращению со стороны внешней среды. Для уменьшения сил сопротивления внутреннего характера предусматриваются специальные меры: конструкция спутника делается жесткой, практически отсутствует жидкость внутри корпуса.
Простота, экономичность и надежность систем стабилизации вращением обусловили их распространение на многих спутниках, допускающих одноосную ориентацию. Такой принцип стабилизации используется, например, для метеорологических спутников, для спутников, наблюдающих за Солнцем.
Создание гравитационных систем ориентации и стабилизации связано с техническими трудностями, главная из них состоит в том, что гравитационные стабилизирующие моменты очень малы.