Спутниковые навигационные системы

 

3 История развития ГЛОНАСС

Полномасштабные работы по созданию отечественной навигационной спутниковой  системы начались в 1960-х годах, а 23 ноября 1967 года на орбиту был выведен  первый навигационный отечественный  спутник («Космос-192»). Он обеспечивал  точность местоопределения потребителей 250 - 300 метров.

В 1976 году в эксплуатацию была принята  навигационная система первого  поколения «Циклон-Цикада», состоящая  из шести спутников на орбитах  высотой 1000 км. Она позволяла определять координаты морского судна или подводной лодки каждые 1,5 - 2 часа с продолжительностью сеанса до 6 минут. Точность местоопределения была повышена до 80 - 100 метров. 

Успешная эксплуатация низкоорбитальных спутниковых навигационных систем морскими потребителями привлекла  широкое внимание к спутниковой  навигации. Возникла необходимость  создания универсальной навигационной  системы, удовлетворяющей требованиям  всех потенциальных потребителей: авиации, морского флота, наземных транспортных средств и космических кораблей⁷. 

Структура новой спутниковой системы  должна была обеспечить одновременную в любой момент времени радиовидимость потребителем, находящимся в любой точке Земли, не менее четырех спутников, при минимальном общем их количестве в системе. Это обстоятельство ограничило высоту орбиты спутников 20-ю тысячами км (дальнейшее увеличение высоты не ведет к расширению зоны радиообзора, а следовательно, к уменьшению необходимого количества спутников в системе). Для гарантированной видимости потребителем не менее четырех спутников, их количество в спутниковой системе должно составлять 18, однако оно было увеличено до 24-х с целью повышения точности определения собственных координат и скорости потребителя путем предоставления ему возможности выбора из числа видимых спутников четверки, обеспечивающей наивысшую точность. 

Летные испытания среднеорбитальной отечественной навигационной системы, получившей название ГЛОНАСС, были начаты в октябре 1982 года запуском ГЛОНАСС спутника – «Космос-1413». В 1995 году было завершено развертывание системы ГЛОНАСС до ее штатного состава – 24 навигационных спутника. 

Основным заказчиком системы выступило  Министерство Обороны, а ответственным  за испытания и управление системой – Управление Начальника Космических  средств (далее Военно-космические силы, ныне Космические войска). 

ОАО «ИНФОРМАЦИОННЫЕ СПУТНИКОВЫЕ  СИСТЕМЫ» (ИСС) имени академика М.Ф. Решетнёва (бывшее НПОПМ) является единственным российским изготовителем всех типов спутников: для военных, спутников связи, спутников навигации. 

Хронология:

1972

Началась работа над созданием  системы, которая впоследствии получила название ГЛОНАСС. Глобальная навигационная  спутниковая система (ГНСС) ГЛОНАСС  создавалась при участии большого количества предприятий и организаций, ядро которых составили предприятия, разрабатывавшие СНС первого  поколения: Красноярское ОКБ прикладной механики (ныне ОАО «Информационные спутниковые системы») и НИИ приборостроения (ныне ОАО «Российские космические системы»).

1978

Подготовлено Тактико-техническое  задание (ТТЗ) на разработку системы. Заданием предусматривалось при полном развертывании  ГЛОНАСС обеспечить точности: по координатам  – 20–30 м, по высоте – 10–20 м, по составляющим вектора скорости – 3,5 см/с.

1982

Первый ГЛОНАСС спутник выведен  на орбиту 12 октября 1982 года.

1991

Завершены государственные испытания  спутниковой системы ГЛОНАСС (при  ограниченном составе орбитальной  группировки).

1993

Распоряжением Президента РФ ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система - ГЛОНАСС принята в эксплуатацию Министерством обороны России. В это время в составе системы функционировало 8 спутников.

1995

Орбитальная группировка спутников  системы ГЛОНАСС доведена до 24 спутников (штатного состава), обеспечивающего  глобальное непрерывное местоопределение.

2001

Принята федеральная целевая программа  «Глобальная навигационная система», которая, в том числе, предусматривала  полное покрытие территории России, что  планировалось осуществить уже  в 2008 году

2003

Запуск первого спутника второго  поколения «ГЛОНАСС М» с улучшенными  точностными характеристиками и увеличенным сроком активного существования 7 лет.

2005

С целью развития ГЛОНАСС и пополнения спутниковой группировки на орбиту выведен ещё один спутник «ГЛОНАСС»  и два спутника «ГЛОНАСС-М».

2006

Продолжается развитие системы  ГЛОНАСС. Осуществлен вывод на орбиту трёх спутников «ГЛОНАСС-М

2007

Вывод на околоземную орбиту трех спутников «ГЛОНАСС-М». Число работающих спутников ГЛОНАСС доведено до шестнадцати.

2008

Запущено шесть спутников «ГЛОНАСС-М» - сентябрь и декабрь. Общее число  спутников системы ГЛОНАСС достигло двадцати.

25 августа 2008 года Председатель  Правительства РФ Владимир Владимирович  Путин подписал поправки к  Постановлению Правительства РФ  № 365 «Об оснащении космических,  транспортных средств, а также  средств, предназначенных для  выполнения геодезических и кадастровых  работ, аппаратурой спутниковой  навигации „ГЛОНАСС“ или „ГЛОНАСС/GPS“».

12 сентября 2008 года Владимир Владимирович  Путин подписал Постановление  Правительства РФ об увеличении  финансирования программы ГЛОНАСС  на 67 миллиардов рублей. Днём ранее  (11 сентября) Правительство РФ окончательно  согласовало проект закона «О  навигационной деятельности в  Российской Федерации», который,  в частности, будет регламентировать  использование системы ГЛОНАСС.  По словам вице-премьера Сергея  Борисовича Иванова, совещание,  на котором была согласована  редакция нового законопроекта,  состоялось 11 сентября «с участием  всех заинтересованных министерств  и ведомств». Поясняя необходимость  такого документа, вице-премьер  отметил, что до сих пор «навигационная  деятельность в России не регулируется  никакими законами».

2009

Запуск трех спутников «ГЛОНАСС-М». Развитие ГЛОНАСС осуществляется в  запланированном объеме.

12 мая глава Роскосмоса Анатолий Перминов, заявил, что к 2010 году точность ГЛОНАСС-системы должна быть улучшена до 5,5 метров, а к 2011 году до 2,8 метров. Среди мер по повышению точности российской системы называются: пополнение орбитальной группировки, увеличение точности эфемерид, улучшение потребительских устройств и постепенная замена спутников на более совершенные «Глонасс-М» и «Глонасс-К».

2010

Запуск шести спутников «ГЛОНАСС-М». Общее число функционирующих  спутников глобальной навигационной  спутниковой системы ГЛОНАСС  достигло двадцати двух. Спутники ГЛОНАСС  обеспечивают интегральную доступность  местопределения по сигналам системы ГЛОНАСС на территории России – 100%, глобально – 99,5%.

2011

26 февраля осуществлен запуск  первого спутника третьего поколения  «ГЛОНАСС-К» с улучшенными точностыми характеристиками и временем активного существования 10 лет.

3 октября на орбиту был выведен  космический аппарат «Глонасс-М». Развертывание орбитальной группировки системы глобального позиционирования ГЛОНАСС завершено.

26 октября космический аппарат  «Глонасс-М», запущенный 3 октября, введен в эксплуатацию, сообщил РИА Новости представитель ОАО «Информационные спутниковые системы» (ИСС) имени академика М.Ф. Решетнёва.

 

4 ГЛОНАСС сегодня

Сегодня Россия становится мировым  лидером в области внедрения  космических навигационных технологий в сфере транспортной безопасности.

Существующие услуги на основе ГЛОНАСС:

• Мониторинг различных типов транспорта
• Охранно-поисковые услуги
• Платежные системы на основе навигации
• Услуги на основе позиционирования для массового рынка
• Услуги точного позиционирования на основе функциональных дополнений ГЛОНАСС

Основные потребители услуг  на основе ГЛОНАСС:

• Автотранспортные и логистические компании
• Авиакомпании, железнодорожные перевозчики, морские/речные грузоперевозчики
• Службы экстренного оперативного реагирования
• Предприятия нефтегазового, металлургического и других секторов экономики
• Геодезические и кадастровые службы
• Физические лица

Внедрение технологий ГЛОНАСС для  повышения безопасности на транспорте активно началось уже в 2009 году. За это время оборудованием ГЛОНАСС  было оснащено более 20 тысяч единиц пассажирского транспорта, 15 тысяч  машин милиции и 1,5 тысячи автомобилей  скорой помощи.

В этом году в России стартовал  инновационный проект создания системы  экстренного реагирования при авариях - «ЭРА-ГЛОНАСС», которая через три года охватит всю территорию страны. Проект реализуется федеральным сетевым оператором «НИС ГЛОНАСС» по поручению Президента и Правительства Российской Федерации.

В данной сфере Россия опережает  другие государства: в странах Евросоюза, Китае, Бразилии разработка подобных систем находится пока на проектном этапе⁸.

Сама печальная статистика смертности в ДТП диктует нам необходимость  скорейшего создания такой системы  как «ЭРА-ГЛОНАСС». Только в 2009 году в авариях на российских дорогах  погибло 26 084 человека – население  целого города. При этом более половины из них умерли до прибытия в лечебные учреждения. Слишком много времени  ушло на поиск и связь с пострадавшими, их транспортировку.

Известно, что именно в первый час  после аварии человеческий организм мобилизует все свои ресурсы для  выживания. Медики называют его «золотым часом». Задача спасателей и медиков  успеть и использовать «золотой час».

Для этого автомобильный транспорт  России будет оборудован специальными терминалами «ЭРА-ГЛОНАСС». Они позволят мгновенно определять место ДТП  и вне зависимости от состояния  водителя и пассажиров автоматически  сообщать об аварии в скорую помощь, милицию, спасателям.

В результате, начиная с 2014 года, когда  система "ЭРА-ГЛОНАСС" начнет работать на всей территории России, мы сможем ежегодно спасать тысячи жизней россиян.

Можно утверждать, что инновационные  отечественные технологии на базе ГЛОНАСС  уже сегодня повышают безопасность на российских дорогах, а в будущем  станут основой безопасности транспортной инфраструктуры России.

По мере внедрения «ЭРА ГЛОНАСС», начнет формироваться конкурентоспособная  рыночная инфраструктура для внедрения  технологий ГЛОНАСС в интересах  различных категорий потребителей. 

Широкое использование навигационно-информационной системы «ЭРА-ГЛОНАСС» послужит основой для реализации программ социально-экономического и инновационного развития регионов, повышения конкурентоспособности российских компаний.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время орбитальная  группировка состоит из 26 спутников, но еще не обеспечивает 100-процентную доступность услуг ГЛОНАСС на территории страны, однако количество видимых над горизонтом в России спутников ГЛОНАСС, как правило, равняется трем или более. По заявлениям продавцов навигационного прибора Glospace, для определения местоположения достаточно трех видимых спутников ГЛОНАСС, а четвертый дает уточнение о высоте. Отсюда нетрудно сделать вывод, что для ориентирования наземных пользователей (автоводителей, грибников, туристов и т. п.) система вполне пригодна прямо сейчас, хотя при самолетовождении еще могут возникать определенные трудности.

Спутники «ГЛОНАСС-М» в составе  орбитальной группировки будут  находиться, как минимум, до 2015 года. Летные 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 2010 году. Этот спутник будет  вдвое легче своего предшественника (примерно 850 кг против 1415 кг у «Глонасс-М»).

В дальнейшем, после развертывания  орбитальной группировки из 24-х  космических аппаратов, для ее поддержания  потребуется делать по одному групповому пуску в год двух КА «ГЛОНАСС-К» на носителе «Союз», что существенно  снизит эксплуатационные расходы⁹.

Все вновь вводимые в эксплуатацию транспортные средства, включая самолеты, суда, наземный транспорт, геодезическое  оборудование и космические аппараты, – должны в обязательном порядке  оснащаться аппаратурой спутниковой  навигации отечественной системы  ГЛОНАСС или комбинированными приемниками  ГЛОНАСС/ GPS. Согласно постановлению правительства РФ от 9 июня 2005 г. приемниками ГЛОНАСС должны быть оборудованы находящиеся в эксплуатации транспортные средства. По мнению представителей «Роскосмоса», эти меры являются разумными и призваны защитить отечественный рынок пользовательской аппаратуры глобальной спутниковой навигации. С другой стороны, эти системы в первую очередь направлены на решение задач национальной безопасности, поскольку глобальная спутниковая навигационная система играет важнейшую роль в обеспечении применения высокоточного оружия дальнего радиуса действия. Вместе с тем, будущее системы ГЛОНАСС предстает далеко не в безоблачном свете.