С 1966 г. для запусков фоторазведывательных спутников стали использоваться также стартовые комплексы близ Плесецка Архангельской области, построенные в 1957—59 гг. для боевого дежурства МБР Р-7 [5,6]. Это позволило повысить количество пусков до 20 и более в год, причем если с Байконура фоторазведчики выводились на орбиты с наклонением 65 (и, реже, 51,8 градусов), то расположение северного полигона позволяло запускать их также на орбиты с наклонениями 72—73 и 81 градус, покрывающие все населенные районы Земли.
Поскольку скорость прецессии орбиты зависит от ее наклонения (приложение 1), для каждого использовавшегося наклонения подбирались несколько различающиеся высоты орбит, с тем, чтобы обеспечить повторение наземной трассы по прошествии 7 суток.
В 1966 г. было зафиксировано появление второго варианта спутников второго поколения, отличающегося характером телеметрических сигналов. Расширение его применения совпадает по времени с прекращением использования первого поколения (см. табл. 2.4), а поскольку первая разновидность второго поколения предположительно обеспечивала более высокое разрешение, чем спутники первого поколения, считается, что второй вариант предназначался для менее легальной съемки [7]. Такая прямолинейная логика может иметь мало общего с реальностью, поэтому принятое разделение второго поколения на спутники «высокого» и «низкого» разрешения следует воспринимать только в изложенном выше смысле.
Различение спутников первого и второго поколений не составляло проблемы, поскольку третьи ступени носителей «Восток» и «Союз» различаются по длине почти в 3 раза и легко отличимы по видимому блеску.
Кроме того, пока спутники оптической разведки выводились «Востоками» и «Союзами» параллельно, эти носители запускались на несколько отличающиеся наклонения. Так, с Байконура спутники первого поколения выводились на орбиты с наклонением 51,2—51,3 градуса, а второго – 51,8 градуса, а с Плесецка – 64.6 и 65,6 градуса соответственно. Такое различие не имело практического значения для задач самих спутников и могло быть объяснено только использованием различных стартовых площадок, отстоящих друг от друга на несколько десятков километров. Хотя «Востоки» и «Союзы» используют одинаковые стартовые комплексы, разные площадки могли быть лучше приспособлены для обслуживания различающихся третьих ступеней того или иного носителя.
С 1968 г спутники стали оснащаться дополнительным двигательным отсеком, установленным на сферическом спускаемом аппарате с противоположной стороны от приборно-агрегатного отсека (рис. 21). Такая компоновка впервые использовалась на пилотируемых кораблях «Восход», но там резервная ДУ просто дублировала основной тормозной двигатель, тогда как на спутниках третьего поколения дополнительная установка использовалась для коррекции орбиты.
Возможность корректировать орбиту в ходе полета, продемонстрированная впервые «Космосом-228», позволяла компенсировать тормозящее воздействие атмосферы и, следовательно, использовать орбиты с более низким перигеем, обеспечивающим более высокое наземное разрешение. Кроме того, начиная с «Космоса-251», КДУ использовалась и для временного снижения орбиты, обеспечивающего ежесуточное повторение наземной трассы в течение нескольких дней. Стабилизация трассы повышает вероятность съемки лежащих вдоль нее районов, но ограничивает охват остальной территории. Такое маневрирование показывает, что целью съемки является конкретная область особого интереса и соответствующие спутники классифицируются как предназначенные для детальной фоторазведки.
На некоторых спутниках, предназначавшихся, видимо, для съемки с относительно низким разрешением, «носовые» двигательные установки заменялись отсеком вспомогательной полезной нагрузки. В ряде случаев дополнительная нагрузка использовалась для испытания новых приборов и научных исследований, что особо отмечалось в соответствующих сообщениях ТАСС.
Эти спутники, использовавшиеся с 1968 по 1978 г. сначала относились к третьему поколению, поскольку типичная длительность их полетов, так же как и у маневрирующих спутников, составляла не 8, а 12 суток [7]. В более поздних источниках они называются «вторым поколением с увеличенной продолжительностью [8], исходя из того, что их телеметрические сигналы передаются в режиме времяимпульсной модуляции (PDM), тогда как остальные спутники третьего поколения используют либо импульсную кодировку (типа азбуки Морзе), либо двухтоновые сигналы.
Отметим, что деление на поколения и варианты довольно условно, тем более, что все три поколения используют одну базовую конструкцию, а на различия в маневренности, формате телеметрии и поисковых радиомаяков, которые могут отражать конструктивные особенности, накладываются различия в параметрах орбит и вариации длительности полета, связанные с конкретными задачами каждого полета.
Так, с 1971 г. один-два раза в год стали запускаться аппараты, подобные по телеметрии маневрирующим спутникам третьего поколения, но не маневрирующие. Стабильное и небольшое число запусков привело к предположению, что в отличие от продолжавших использоваться неманеврирующих спутников с времяимпульсной модуляцией эти аппараты предназначены в основном для картографической съемки.
Продление орбитального существования спутников третьего поколения до 14 суток позволило с 1976 г изменить профиль обзорных полетов, осуществлявшихся ранее спутниками первого и второго поколений. Предназначающиеся для общего обзора спутники 3 поколения в течение первых суток полета выводятся на рабочие орбиты с апогеем 415 км. Высота перигея подбирается в зависимости от наклонения так, что за один виток трасса спутника смещается относительно земной поверхности на 23,3 градуса (для используемых наклонений перигей меняется от 324 до З56 км). Это обеспечивает возвращение ее к исходной точке через 201 виток по прошествии почти 13 суток, и как раз в этот момент спутник возвращается на Землю.