Rambler's Top100
Статьи ИКС № 11 2006
01 ноября 2006

Небесный триумвират крупным планом

GPS на подъеме. Система разработана по заказу Минобороны США на базе 24 навигационных КА Block, выведенных в 1978 г. на круговую орбиту 20 440 км с наклонением 55° (табл. 1). В 90-е годы был открыт доступ к сервисам GPS и гражданским пользователям. Поначалу главный параметр – точность определения местоположения – для гражданских и военных целей был различен. Если в первом случае он составлял около 100 м (c вероятностью 95%), то для «своих» можно было достичь и полуметра. Однако в 2000 г. правительство США приняло решение отключить режим селективного доступа – теперь стандартной точностью считаются 15 м. В результате улучшения этой характеристики резко вырос рынок GPS-устройств, который, по прогнозу консалтинговой фирмы ABI, в 2008 г. превысит $22 млрд, в основном за счет увеличения доли средств индивидуальной навигации.

ГЛОНАСС – зигзаг, еще зигзаг. Полный космический сегмент системы, центр управления и наземные станции которой подведомственны военно-космическим силам России, должен состоять из 24 КА в трех орбитальных плоскостях. Запуск ее первого спутника «Космос-1413» состоялся осенью 1982 г., система с неполной орбитальной группировкой (ОГ) была сдана в эксплуатацию в сентябре 1993 г. (Главное – опередить GPS!) И лишь в самом конце 1995 г. количество КА было доведено до необходимых 24. Однако уже к лету 2001 г. на орбите осталось лишь 6 активных КА. Ситуацию удалось частично выправить: в декабре 2004 г. были выведены на орбиту три КА, в том числе спутник нового поколения ГЛОНАСС-М. Сегодня на орбите лишь 17 аппаратов, что не позволяет полноценно обслуживать северные широты РФ и создает значительные задержки при определении координат. Планируется к 2007 г. увеличить число КА до 18 (чтобы предоставлять навигационные услуги на 99% территории России), а полная комплектация ОГ ожидается не позднее 2010 г. На реализацию программы ГЛОНАСС планируется выделить 70,213 млрд руб.

Galileo – дитя Европы. Создание системы, названной именем спутника Юпитера, было инициировано EC и Европейским космическим агентством (ESA) в рамках программы GNSS (Global Navigation Satellite System). Для управления проектом образовано СП Galileo Joint Undertaking со штаб-квартирой в Брюсселе, для разработки и выпуска КА – СП Galileo Industries (Alcatel Alenia Space, EADS Astrium GmbH, EADS Astrium Ltd., Thales) и консорциум Galileo Sistemas y Servicios (GSS), в который входят 7 испанских компаний. Стоимость проекта, который предусматривает ОГ из 30 спутников, оценивается в $4,24 млрд (для сравнения: на систему GPS затрачено около $14 млрд).

Побудительные мотивы создания Galileo

Во-первых, это общеевропейская система, а потому никто не сможет единолично изменять режим ее функционирования или отключать зоны обслуживания.

Во-вторых, система гражданская – даже в перспективе исключено введение каких-либо ограничений на доступность.

В-третьих, по сравнению с другими системами в Galileo на порядок увеличена скорость передачи навигационных данных, что очень важно для морских и авиапользователей.

В-четвертых, предусмотрен контроль целостности, что защитит систему от случайных сбоев в работе навигационных комплексов.

Есть идея сделать Galileo полностью совместимой с GPS и при этом полностью от нее независимой, что означает раздельное обслуживание наземной и космической инфраструктуры и систем управления, отчасти за счет введения специальных сигналов и иного распределения частот. Под полной совместимостью понимается отслеживание спутников обеих систем с целью повышения надежности, целостности и доступности навигационных сигналов.

В начале пути

До изобретения радиосвязи ни о какой глобальной системе позиционирования не могло быть и речи. Первые проекты таких систем предполагали размещение по всему земному шару радиостанций, которые излучали бы импульсные сигналы (каждая в выделенном для нее интервале времени) и должны были образовать глобальное радионавигационное поле, а для определения координат использовать радиопеленг.

Запуск первого спутника в октябре 1957 г. инициировал создание радионавигационных точек на базе КА. А уже в 1958 г. ВМС США приступили к созданию первых навигационных спутников Transit для морского флота. Аналогичные советские КА «Космос-192» и «Космос-220» появились в 1967 г. В начале 1970-х на орбитах были развернуты полномасштабные навигационные системы из 4–6 КА с использованием эффекта Доплера. Даже при одном прохождении КА в зоне радиовидимости можно за 6–15 мин измерить доплеровское приращение частоты, принять эфемеридно-временну’ю информацию и шкалу времени спутника. Системы этого класса вполне отвечают потребностям судоходства в навигации и подходят для ситуаций, когда без особой спешки нужно определить координаты на поверхности Земли с точностью до сотен метров. Системы первого поколения еще успешно эксплуатируются (в США – Transit, в РФ – «Парус» и «Цикада»). Созданные для военных нужд и судовождения, они широко применяются в самых различных целях.

В конце 70-х появились навигационные спутниковые системы второго поколения, работающие по новым принципам и на новых, средневысотных, орбитах: американская глобальная система позиционирования GPS (Global Positioning System) (ее прежнее название – Navstar, Navigation System with Time Аnd Ranging) с КА Navstar и отечественная глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС с КА «Космос». В настоящее время обе они модернизируются. В конце 2005 г. был запущен первый спутник еще одной глобальной системы навигации Galileo, разработка которой началась по инициативе стран Европы. Главная функция небесного триумвирата – определение местоположения объекта (стационарного или движущегося) в любой точке земного шара

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!