Анализ региональной спутниковой системы навигации Индии IRNSS

Региональная спутниковая система навигации Индии IRNSS является самостоятельной системой, которая используется для передачи геопространственных данных о координатах на территории Индийского субконтинента. Проект был создан ISRO (компанией, занимающейся в Индии изучением космоса) и согласован индийскими властями 14 лет назад. Планировалось, что он будет реализован и начнет работать в 2016 г.

Система обеспечивает покрытие Индии и территории до 1,5 тысяч км от границы этой страны. Кроме того, она обслуживает увеличенную территорию, находящуюся между главной зоной и областью, которая заключена в прямоугольник от 30 градусов ю. ш. до 50 градусов с. ш. и от 30 градусов в. д. до 130 градусов в. д.

IRNSS разрабатывалась, в основном, для уменьшения зависимости от зарубежной навигации и предоставления Индии самостоятельного доступа к высокоточной информации по времени и навигации в круглосуточном режиме.

Региональная спутниковая система навигации Индии является практически полным аналогом американской и российской систем. Отличается она от них лишь тем, что является региональной, в то время как системы из РФ и США – глобальные.

Актуальное состояние орбитальной группировки:

 

SVN

 

 

Модификация космического аппарата

 

 

Когда был запущен

 

 

Орбита

 

 

1001

 

 

IRNSS-1A

 

 

1 июля 2013 г.

 

 

Наклонная геосинхронная 55 градусов восточной долготы

 

 

1002

 

 

IRNSS-1B

 

 

4 апреля 2014 г.

 

 

Наклонная геосинхронная 55 градусов восточной долготы

 

 

1003

 

 

IRNSS-1C

 

 

15 октября 2014 г.

 

 

Геостационарная 83 градуса восточной долготы

 

 

1004

 

 

IRNSS-1D

 

 

8 марта 2015 г.

 

 

Наклонная геосинхронная 111,75 градуса восточной долготы

 

 

1005

 

 

IRNSS-1E

 

 

20 января 2016 г.

 

 

Наклонная геосинхронная 111,75 градуса восточной долготы

 

 

1006

 

 

IRNSS-1F

 

 

10 марта 2016 г.

 

 

Геостационарная 32,5 градуса восточной долготы

 

 

1007

 

 

IRNSS-1G

 

 

28 апреля 2016 г.

 

 

Геостационарная 129,5 градуса восточной долготы

 

 

1009

 

 

IRNSS-1I

 

 

11 апреля 2018 г.

 

 

Наклонная геосинхронная 55 градусов восточной долготы

 

 

Из перечисленных 7 космических аппаратов 3 располагаются на геостационарной орбите над Индийским океаном, 4 – на геосинхронной наклонной орбите 29 градусов, если ориентироваться на плоскость экватора. Они расположены именно так для того, чтобы все 7 аппаратов имели постоянную радиодоступность со станций контроля Индии.

Орбитальная группировка NavIC:

 

Пять космических аппаратов на геосинхронной орбите

 

 

Число плоскостей

 

 

2

 

 

Наклон

 

 

29 градусов

 

 

Пересечение плоскости экватора

 

 

55 градусов и 111,75 градуса восточной долготы

 

 

Три космических аппарата на геостационарной орбите

 

 

Число плоскостей

 

 

1

 

 

Наклон

 

 

5 градусов

 

 

Пересечение плоскости экватора

 

 

32,5 градуса, 83 градуса, 129,5 градуса восточной долготы

 

 

В середине весны 2016 г., после последней отправки на орбиту, индийский глава кабинета министров Н. Моди изменила название системы на NavIC, что в переводе на русский – навигация через созвездие Индии.

В ходе каргильских военных действий в 1999 г. армия Индии искала возможности получения сведений о расположении войск Пакистана. Америка могла бы их предоставить, но не сделала этого. В тот момент Индия осознала необходимость разработки собственной системы навигации.

Систему в первый раз представили 13 лет назад. Она должна была полноценно заработать в 2012 г., однако по ряду причин это не случилось. Первый из 7 космических аппаратов запустили лишь 7 лет назад.

Аппараты региональной спутниковой системы навигации Индии проектировались и разрабатывались ISRO. Габариты одного спутника – 1,58х1,5х1,5 м., вес без топлива – 598-614 кг. Полностью заправленный спутник весит примерно 1425 кг.

Он оборудован 2 развертываемыми солнечными панелями с ультра-тройными солнечными компонентами, которые генерируют суммарную мощность 1660 Вт. Энергия накапливается за счет единственной АКБ емкостью 90А/ч, а система бортовой радиоэлектронной техники контролирует расход энергии и заряд аккумуляторной батареи. Спутниковая платформа имеет вид трех осей, которые стабилизируются посредством системы нулевого импульса, содержащей моторы-маховики, корректирующие двигатели на основе магнитов и устройства подруливания для контроля ориентации. В сумме на каждом спутнике размещено 12 устройств подруливания. Получение навигационной информации обеспечивается посредством солнечных, звездных трекеров и инерциальных измерений. Этим способом космический аппарат может достичь высокой точности наведения.

Двигатель для больших орбитальных регулировок и апогейного маневрирования имеет в составе жидкостный реактивный мотор, который включается в орбитальном апогее. Он создает тягу 440 Ньютонов и применяет смешанные азотные оксиды в роли горючего и несимметричный диметилгидразин в роли окислителя. Двигательная установка функционирует при соотношении смеси 1,65 и при соотношении сопел 160. Форсунка мотора является коаксиальным вихревым компонентом, изготовленным из титана, а тяговый отсек произведен из радиоактивно охлаждаемого сплава из ниобия. Двигательная установка имеет сертификат на продолжительные запуски до 3 тысяч сек. Горючее содержится в емкостях в форме сферы, находящихся под гелиевым давлением.

Региональная спутниковая система навигации Индии имеет 3 составляющие: космическая, наземная, пользовательская.

Первая содержит комплект из 7 космических аппаратов, 3 из которых расположены на геостационарной орбите, 4 – на геосинхронной.

Вторая составляющая имеет отношение к техобслуживанию и использованию спутниковой группы. В его составе – Главный центр управления для контроля спутников и навигации, станции восходящей связи и телеметрии, линии коммуникации и сетевые синхронизационные центры. В планах – постройка примерно 20 станций и расположение большей их части в аэропортах наряду с наземными компонентами спутниковой системы дифференциальных поправок GAGAN.

Пользовательская составляющая содержит 2 главные управляющие станции, размещенные вместе с GAGAN INMCC.

Период эксплуатации космических аппаратов – не меньше 7 лет.

Сферы использования и виды обслуживания региональной спутниковой системы навигации Индии:

— навигация на земле, в воде и воздухе;

— точность времени;

— предотвращение катастроф;

— контроль автомобильного парка и слежение за транспортом;

— связь с мобильными гаджетами;

— картографические работы и поиск геодезической информации;

— поддержка иностранцев, путешествующих по Индии, в сфере навигации на земле;

— видео- и аудионавигация для автомобилистов;

— классическая услуга позиционирования – к ней имеют доступ все клиенты;

— услуги с ограничением – имеют шифрование, к ним имеют доступ лишь авторизованные клиенты, к примеру, военнослужащие.

Региональная спутниковая система навигации Индии может гарантировать точное позиционирование свыше 20 м на территории основного обслуживания.

NavIC: планы на ближайшие годы:

— продолжение оказания стабильного обслуживания;

— создание собственных автономных часов;

— сигнал L1 для классической услуги позиционирования;

— соотношение параметров времени индийской системы навигации с временным стандартом страны (IST);

— постоянный анализ/проверка/отслеживание.

17.03.20 г. космическое ведомство заявило о разработке ISRO системы навигации передачи данных и приемного устройства. Такая система применяется для отправки экстренных сообщений с предупреждением при стихийных катаклизмах, например, цунами, тайфун, гигантские волны. Главная причина развития региональной спутниковой системы навигации Индии – достижение независимости государства от глобальных систем позиционирования других стран.