Группировка ГЛОНАСС покрыла всю Землю
Напомним, что последний спутник «Глонасс-М» был запущен в начале октября 2011 года.
В настоящее время в РФ составлен график запусков космических аппаратов для поддержания состава орбитальной группировки системы ГЛОНАСС. Ожидается, что разработанная программа запусков позволит в течение 2011-2013 годов поддерживать орбитальную группировку системы ГЛОНАСС в количестве 29-30 космических аппаратов. Из них 24 будут использоваться по целевому назначению, а 5-6 спутников будут находиться в так называемом орбитальном резерве.
Также в 2013-2014 годах должны состояться запуски на орбиту 9 новых спутников, так как именно в этот период заканчивается работа аппаратов «Глонасс-М», запущенных в 2005-2006 годах.
Немного истории
Напомним, что ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система) была разработана по заказу Министерства обороны СССР, а первый запуск спутника состоялся 12 октября 1982 года.
Напомним, что система ГЛОНАСС предназначена для навигационно-временного обеспечения пользователей наземного, морского, воздушного и космического базирования. Доступ к гражданским сигналам ГЛОНАСС в любой точке земного шара, на основании указа Президента РФ, предоставляется бесплатно.
В официальную эксплуатацию система была принята 24 сентября 1993 г. с орбитальной группировкой из 12 спутников. В дальнейшем, в декабре 1995 года, спутниковая группировка была увеличена до штатного состава — 24 аппарата. Однако спустя шесть лет, к 2001 году, вследствие недостаточного финансирования и малого срока службы спутников, их число сократилось до 6.
В августе 2001 года принимается федеральная целевая программа «Глобальная навигационная система», согласно которой в начале 2008 года планировалось полностью покрыть территорию Российской Федерации, а к началу 2010 года достичь глобальных масштабов.
В конце марта 2008 года совет главных конструкторов по российской глобальной навигационной спутниковой системе (ГЛОНАСС) скорректировал сроки развертывания ГЛОНАСС – ранее предполагалось, что в России системой можно будет пользоваться к 31 декабря 2007 года, однако для этого требовалось минимум 18 работающих спутников, некоторые из которых уже успели выработать свой ресурс и прекратили работу.
Вследствие этого на 27 марта 2008 года орбитальная группировка включала 16 работающих спутников, а до 18 их количество довели к 25 декабря 2008 года. Поэтому планы были скорректированы с той целью, чтобы на территории России система заработала хотя бы к 31 декабря 2008 года.
После этого было заявлено, что полное развертывание ГЛОНАСС будет окончено к концу 2010 года – к 30 марта 2010 года количество работающих аппаратов было доведено до 21 (+ 2 резервных), а 2 сентября 2010 года группировка спутников пополнилась еще 3 спутниками.
24-й спутник ГЛОНАСС был успешно выведен на орбиту 3 октября 2011 года.
Отличия ГЛОНАСС от GPS
В настоящее время система ГЛОНАСС немного проигрывает американской GPS (NAVSTAR) по точности, однако с переходом на спутники «Глонасс-К» (3-е поколение спутников, отличается гарантийным сроком активного существования 10 лет, уменьшенной массой, негерметичным исполнением и другими усовершенствованиями) этот нюанс должен быть устранен.
Что касается NAVSTAR GPS, то первые спутники этой системы на самом деле представляли собой 2 переделанных спутника системы Timation, а уже затем были запущены спутники GPS, известные как «Блок 1». Круговые орбиты спутников увеличивались с 925 км до 20145 км, а также последовательно менялась и несущая частота передатчиков: 400 МГц, затем 1227 МГц и позднее 1575 МГц (современное значение).
В марте 1994 года запуск 24-го спутника второго блока завершил формирование созвездия GPS. С 1996 года на орбиту начали выводить спутники нового типа - «Блок 2R», которые, в случае невозможности контакта с наземной станцией управления, могут автономно функционировать без существенной потери точности 180 дней.
Обобщенная структура GPS, как и у системы ГЛОНАСС, состоит из трех сегментов: космического (спутники), пользовательского (приемники) и сегмента управления.
Что касается наземного сегмента, то в него у ГЛОНАСС, как и у GPS, входят космодром, командно-измерительный комплекс (КИК) и центр управления. Отличие в том, что в ГЛОНАСС эфемеридная и частотно-временная информация поставляется на КА разными подсистемами наземного комплекса управления, в то время как у GPS все эти данные формируются в центре управления.
Для вычисления частотно-временных поправок в системе ГЛОНАСС создана специальная подсистема частотно-временного обеспечения, включающая в себя центральный синхронизатор (на основе водородного атомного стандарта частоты) и две измерительные станции.
Как мы уже писали выше, группировки систем ГЛОНАСС и GPS состоят из 24 спутников, однако у ГЛОНАСС они размещены равномерно в трех плоскостях, наклоненных на 63° к экваториальной плоскости и разнесенных по долготе на 120°, на круговых околосинхронных орбитах, высотой около 20 000 км, а у GPSони размещены равномерно в 6 плоскостях с наклонением 55° к экватору; плоскости разнесены по долготе на 60°.
GPS и ГЛОНАСС также различаются сигналами. Так, у GPS предусмотрено применение двух различающихся кодированных сигналов: кода Р (precision – точный) и С/A (clear acquisition – легко обнаруживаемый). Оба этих кода передаются на общей частоте f1 = 1575.42 МГц (длина волны λ1=19 см), но двумя несущими, сдвинутыми на λ/2 для удобства их разделения. Сигналы на частоте f1 обычно называют сигналами L1. Для передачи служебной информации применяется двоичный код D (Date – данные), которым модулируются обе несущие.
Для повышения точности измерений применяется двухчастотный способ измерений. В связи с этим наряду с частотой f1 предусмотрена частота f2=1227.6 МГц (λ2=24.4 см), которая так же модулируется точным измерительным кодом Р, а также кодом служебной информации D. Сигналы на частоте f2 называют сигналами L2.
Что касается ГЛОНАСС, то здесь также применяются два типа сигналов: сигнал высокой точности и сигнал стандартной точности, передаваемых на различных частотах. Однако в отличие от GPS, реализующей кодовое разделение сигналов в системе ГЛОНАСС используется частотное разделение сигналов. Если в системе GPS используются две частоты передачи сигналов, то в системе ГЛОНАСС используются два диапазона частот. По аналогии с системой GPS диапазон частот сигнала стандартной точности называют диапазоном L1, а диапазон частот высокой точности – L2.
Таким образом, основное отличие ГЛОНАСС от GPS - это сигнал и его структура: у GPS - кодовое разделение каналов, у ГЛОНАСС - частотное разделение каналов. Структура сигнала - для описания движения спутников по орбите используются разные математические модели: GPS - модель в оскулирующих элементах, ГЛОНАСС - дифференциальная модель движения.
Навигация с ГЛОНАСС
Первым в России автомобильным навигатором с поддержкой ГЛОНАСС/GPS стал Glospace SGK-70, который на самом деле является модернизированной версией навигатора корейской компании Multispace – отличие в том, что из оригинала чип SirfStar III удалили и заменили его на 24-канальный приемник NAVIOR-24, произведенным на Украине, а также добавили русское меню.
Технические характеристики навигатора следующие:
- процессор: Samsung S3C2440 (400MHz);
- дисплей: сенсорный, 7 дюймов, TFT, разрешение 480х234 точек;
- встроенная память 64 Мб (SDRAM);
- ОС - Windows CE 5.0;
- поддержка карт SD;
- приёмник ГЛОНАСС/GPS 24 канала;
- встроенная / выносная антенна;
- AV-IN вход;
- встроенный MP3 / MPEG4 плеер;
- FM-трансмиттер;
- размеры/вес 188x120x35 мм / 400 г.
Отметим, что ранее в Сети часто появлялись не очень лестные отзывы об этом устройстве. В частности, проведя тест данного навигатора, один авторитетный портал заметил, что Glospace SGK-70 представляет собой очень неоднозначное устройство, так как с одной стороны, на тот момент, - это не имеющий аналогов в мире навигатор, но с другой – устройство, которое было собрано лишь для того, чтобы отчитаться о выполнении программы ГЛОНАСС. Виной основных недостатков Glospace SGK-70 тогда называлось отсутствие соответствующей элементной базы и технологий у России, а также отсутствие на тот момент нормального приемника ГЛОНАСС с приемлемым для мобильных устройств уровнем энергопотребления.
В настоящее время выбор навигаторов, работающих с системой ГЛОНАСС, достаточно широк, а цены начинаются примерно с 3000-3500 рублей.
Планы развития
В настоящее время для развития системы ГЛОНАСС утверждена федеральная целевая программа «Глобальная навигационная система», которая предусматривает создание глобального навигационного поля для определения координат объектов с высокой степенью точности и достоверности, а также внедрение спутниковых навигационных технологий в информационные контуры управления движением, повышение уровня безопасности в дорожно-транспортном комплексе страны, значительное снижение эксплуатационных расходов, отказ в перспективе от использования традиционных наземных навигационных радиотехнических средств.
Комментарии читателей
Нуууус! Стало быть приплода ждать.