ГЛОНАСС сегодня

В числе действующих космических аппаратов (КА) в настоящее время находится шесть спутников «ГЛОНАСС-М», (один запущен в 2003 году, два — в 2005, три — в 2006), имеющих гарантийный срок активного существования 7 лет. Эти спутники излучают, в отличие от аппаратов предыдущего поколения, уже по два сигнала для гражданских потребителей, что позволяет существенно повысить точность местоопределения.

В соответствии с поручением Президента Российской Федерации минимальная группировка из 18 спутников должна быть развёрнута в 2007 году. Полная группировка в составе 24-х спутников в соответствии с федеральной целевой программой «Глобальная навигационная система» должна быть развёрнута в 2010 году.

Спутники «ГЛОНАСС-М» в составе орбитальной группировки будут находиться, как минимум, до 2015 года. Лётные испытания негерметичных спутников нового поколения «ГЛОНАСС-К» с улучшенными характеристиками (увеличенным до 10 лет гарантийным сроком и третьей частотой L-диапазона для гражданских потребителей) должны начаться в 2009 году. Этот спутник будет вдвое легче своего предшественника (примерно 700 кг против 1415 кг у «Глонасс-М»)

В дальнейшем, после развёртывания орбитальной группировки из 24-х КА, для её поддержания потребуется делать по одному групповому пуску в год двух КА «ГЛОНАСС-К» на носителе «Союз», что существенно снизит эксплуатационные расходы.

29 ноября 2006 министр обороны Сергей Иванов в ходе визита в РИРВ объявил о том, что система ГЛОНАСС в ближайшее время будет доступна и для гражданского использования.

ГЛО бальная Н авигационная С путниковая С истема (ГЛОНАСС) - это сумма уникальных технологий, плод многолетнего труда российских конструкторов и ученых. Она состоит из 24 спутников, которые, находясь в заданных точках на высоких орбитах, непрерывно излучают в сторону Земли специальные навигационные сигналы. Любой человек или транспортное средство, оснащенные специальным прибором для приема и обработки этих сигналов, могут с высокой точностью в любой точке Земли и околоземного пространства определить собственные координаты и скорость движения, а также осуществить привязку к точному времени. ГЛОНАСС является государственной системой, которая разрабатывалась как система двойного использования, предназначенная для нужд Министерства обороны и гражданских потребителей. Обязанности по управлению и эксплуатации системы ГЛОНАСС возложены на Министерство обороны Российской Федерации (Космические войска). В создании системы ГЛОНАСС принимали участие:

Министерство обороны Российской Федерации - головной заказчик системы, обеспечивающий контроль разработки и ее дальнейшее совершенствование, а также развертывание, поддержание и управление орбитальной группировкой ГЛОНАСС;

Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф.Решетнева (НПО ПМ) - головной разработчик системы, спутника ГЛОНАСС, автоматизированной системы управления спутниками и ее математического обеспечения;

Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения (РНИИ КП)- головной разработчик наземного комплекса управления и бортовой аппаратуры спутника ГЛОНАСС;

Российский институт радионавигации и времени (РИРВ) - головной разработчик спутниковой и наземной аппаратуры системы синхронизации и времени;

Производственное объединение " Полет" (ПО " Полет") - разработчик и изготовитель спутника ГЛОНАСС, а также ряд других российских научных и производственных организаций.
Первый запуск спутника по программе ГЛОНАСС (Космос 1413) состоялся 12 октября 1982 года. Система ГЛОНАСС была официально принята в эксплуатацию 24 сентября 1993 года распоряжением Президента Российской Федерации 658рпс с неполной комплектацией орбитальной структуры при условии развертывания штатной орбитальной структуры (24 спутника) в 1995 году. Постановлением Правительства РФ от 7 марта 1995 г. №237 были организованы работы по полному развертыванию орбитальной структуры (24 спутника), обеспечению серийного производства навигационной аппаратуры и представлению ГЛОНАСС в качестве элемента международной глобальной навигационной системы для гражданских потребителей.

Спутники системы ГЛОНАСС непрерывно излучают навигационные сигналы двух типов: навигационный сигнал стандартной точности (СТ) в диапазоне L1 (1, 6 ГГц) и навигационный сигнал высокой точности (ВТ) в диапазонах L1 и L2 (1, 2 ГГц). Информация, предоставляемая навигационным сигналом СТ, доступна всем потребителям на постоянной и глобальной основе и обеспечивает, при использовании приемников ГЛОНАСС возможность определения:

· горизонтальных координат с точностью 50-70 м (вероятность 99, 7%);

· вертикальных координат с точностью 70 м (вероятность 99, 7%);

· составляющих вектора скорости с точностью 15 см/с (вероятность 99, 7%)

· точного времени с точностью 0, 7 мкс (вероятность 99, 7 %).

Эти точности можно значительно улучшить, если использовать дифференциальный метод навигации и/или дополнительные специальные методы измерений.
Сигнал ВТ предназначен, в основном, для потребителей МО РФ, и его несанкционированное использование не рекомендуется. Вопрос о предоставлении сигнала ВТ гражданским потребителям находится в стадии рассмотрения.
Для определения пространственных координат и точного времени требуется принять и обработать навигационные сигналы не менее чем от 4-х спутников ГЛОНАСС. При приеме навигационных радиосигналов ГЛОНАСС приемник, используя известные радиотехнические методы, измеряет дальности до видимых спутников и измеряет скорости их движения.
Одновременно с проведением измерений в приемнике выполняется автоматическая обработка содержащихся в каждом навигационном радиосигнале меток времени и цифровой информации. Цифровая информация описывает положение данного спутника в пространстве и времени (эфемериды) относительно единой для системы шкалы времени и в геоцентрической связанной декартовой системе координат. Кроме того, цифровая информация описывает положение других спутников системы (альманах) в виде кеплеровских элементов их орбит и содержит некоторые другие параметры. Результаты измерений и принятая цифровая информация являются исходными данными для решения навигационной задачи по определению координат и параметров движения. Навигационная задача решается автоматически в вычислительном устройстве приемника, при этом используется известный метод наименьших квадратов. В результате решения определяются три координаты местоположения потребителя, скорость его движения и осуществляется привязка шкалы времени потребителя к высокоточной шкале Координированного всемирного времени (UTC).

· горизонтальных координат с точностью 50-70 м (вероятность 99, 7%);

· вертикальных координат с точностью 70 м (вероятность 99, 7%);

· составляющих вектора скорости с точностью 15 см/с (вероятность 99, 7%)

· точного времени с точностью 0, 7 мкс (вероятность 99, 7 %).

Эти точности можно значительно улучшить, если использовать дифференциальный метод навигации и/или дополнительные специальные методы измерений.
Сигнал ВТ предназначен, в основном, для потребителей МО РФ, и его несанкционированное использование не рекомендуется. Вопрос о предоставлении сигнала ВТ гражданским потребителям находится в стадии рассмотрения.
Для определения пространственных координат и точного времени требуется принять и обработать навигационные сигналы не менее чем от 4-х спутников ГЛОНАСС. При приеме навигационных радиосигналов ГЛОНАСС приемник, используя известные радиотехнические методы, измеряет дальности до видимых спутников и измеряет скорости их движения.

Одновременно с проведением измерений в приемнике выполняется автоматическая обработка содержащихся в каждом навигационном радиосигнале меток времени и цифровой информации. Цифровая информация описывает положение данного спутника в пространстве и времени (эфемериды) относительно единой для системы шкалы времени и в геоцентрической связанной декартовой системе координат. Кроме того, цифровая информация описывает положение других спутников системы (альманах) в виде кеплеровских элементов их орбит и содержит некоторые другие параметры. Результаты измерений и принятая цифровая информация являются исходными данными для решения навигационной задачи по определению координат и параметров движения. Навигационная задача решается автоматически в вычислительном устройстве приемника, при этом используется известный метод наименьших квадратов. В результате решения определяются три координаты местоположения потребителя, скорость его движения и осуществляется привязка шкалы времени потребителя к высокоточной шкале Координированного всемирного времени (UTC).

Основными областями применения системы ГЛОНАСС являются:

· Министерство обороны

· Транспорт

o космический

o воздушный

o морской

o речной

o наземный

· Прикладные задачи

o геодезия

o картография

o океанография

o геофизика

o землеустройство

o геология

o добыча полезных ископаемых

o рыболовство

o экология

· Научные задачи

o фундаментальные исследования

o научно-экспериментальные исследования

Современная американская система глобального определения месторасположения GPS (Global Positioning System) и точного времени на базе спутникового определения координат была создана в конце 70-х гг. Система NAVSTAR (другое название GPS) изначально имела военное назначение, но в 1983 г. США открыли доступ к спутниковой информации для использования ее в гражданских целях. По одной из версий, американцы приняли решение предоставить общий доступ к сервисам GPS после гибели южнокорейского " Боинга", сбой в навигационном оборудовании которого привел к вторжению в воздушное пространство СССР. Полное развертывание системы продолжалось вплоть до 1993 г. В настоящее время орбитальная группировка GPS насчитывает 29 работающих спутников. Часть из них резервные, т.к. для полноценной работы системы достаточно 24. Покрытие спланировано так, что в любой момент времени при отсутствии физических помех с Земли можно получать сигналы от 5 до 12 спутников. Поэтому бытовые GPS-приемники обычно поддерживают 5-12 каналов. Для точного определения координат достаточно " видеть" 4 спутника, каждый из которых весом около 900 кг вращается по 12 часовым орбитам на высоте около 20 тыс. км. На их борту есть 4 генератора частоты, особо точные " атомные" часы для передачи сигналов точного времени, корректирующие двигатели, компьютерная аппаратура.

Наземная Главная управляющая станция GPS расположена на военной базе ВВС США Шривер в штате Колорадо. Примечательно, что она же обслуживает систему раннего оповещения о пусках ракет и произведенных ядерных взрывах. Кроме базы Шривер наземная группировка включает 5 станций слежения, разбросанных по всему миру.

По распоряжению администрации Билла Клинтона 1 мая 2000 г. в системе GPS был отключен режим селективного доступа для гражданских пользователей, снижающий точность определения координат до 100 м, в результате чего точность повысилась на порядок - до 10 м. Однако администрация США особо оговорила свое право избирательно отключать доступ к GPS сигналам в регионах, где происходят военные конфликты. Ограничения на продажу GPS-приемников странам бывшего СССР сняты с 1991 г.

Совсем недавно GPS пополнилась принципиально новым спутником.