ГЛОНАСС способствует оптимизации маршрутов и рабочего графика спецтехники “Мехуборки” в Псковской области

 

Спецтехника по вывозу мусора “Мехуборки” в Псковской области оснащена оборудованием с функцией спутникового отслеживания – системой ГЛОНАСС, рассказали областному информагентству представители пресс-службы местного оператора по вывозу твердых коммунальных отходов – организации “Экопром”.

Отечественная спутниковая навигационная система обеспечивает оптимизацию маршрутов и рабочего графика мусоровозов, а также отслеживание в режиме онлайн действий работников, управляющих техникой, что помогает контролировать ситуацию на линии.

Возможности спутникового отслеживания позволяют контролировать, в каких местах и как быстро накапливаются твердые отходы, куда они перевозятся. Тем самым навигационная система предотвращает возникновение нелегальных свалок.

Чтобы обеспечить своевременную очистку контейнерных площадок от мусора, работники “Мехуборки” делают фотографии каждой из них до вывоза мусора и после.

Международные программы в глобальной навигационной отрасли

Выполнение программы взаимодополняемости глобальных спутниковых систем навигации и введение единой глобальной мониторинговой системы обеспечат улучшение качественных характеристик навигационного обслуживания на всей планете. Такую информацию предоставил руководитель аппарата Главного конструктора навигационного потребительского оборудования российской спутниковой системы навигации А. Муравьев.

Специалист сообщил о том, что РФ в прошлом году по своей инициативе произвела запуск международной Программы взаимодополняемости разных элементов глобальных спутниковых систем навигации, которая, как предполагается, завершится в 2030 г. По мнению общественности, особую важность представляет заключение соглашений о минимальных стандартах качества передаваемых сигналов и инструментов навигации.

Муравьев заявил, что основной акцент в Программе взаимодополняемости 2030 был сделан на моделировании состояний глобальных спутниковых систем навигации, осуществление которого подразумевается посредством специальных эталонных навигационных устройств приема, отвечающих согласованным международным стандартам. Итогом реализации проекта станут первоначальные сведения для обработки показателей взаимодополняемости глобальных спутниковых систем навигации и определения параметров навигационных устройств приема. Все это впоследствии создаст базу для формирования системы отслеживания показателей взаимодополняемости глобальных спутниковых систем навигации.

Для этих целей операторам на глобальном уровне необходимо утвердить минимальные международные требования и дать согласие на предоставление сигналов, которые соответствуют таким требованиям.

Сейчас в Комитете Организации Объединенных Наций по ГНСС ведутся активные обсуждения вопроса разработки международной системы взаимодополняемости глобальных спутниковых систем навигации. В России научные и экспериментальные исследовательские работы организуются акционерным обществом “КБ НАВИС” в рамках действующей федеральной целевой программы “ГЛОНАСС-2020”. Перебои в функционировании системы навигации Galileo, случившиеся летом прошлого года, снова доказали необходимость разработки международной системы взаимодополняемости глобальных спутниковых систем навигации.

Помимо этого, было бы рационально сформировать единую международную систему отслеживания навигационных условий: проверка состояния навигационных полей, глобальных спутниковых систем навигации, функциональных дополнений. Разработка подобной мониторинговой системы обеспечит решение проблемы “спуфинга”. Муравьев заявил о формировании на государственном и межгосударственном уровнях регулирующих это стандартов, выделении основных инфраструктурных мониторинговых элементов, среди которых – региональные и сформированные в пределах международных организаций (GBAS, SBAS, глобальная сеть IGS) комплексы. В рамках этих комплексов происходят сбор статистической информации, апробация инновационных технологических решений. Сейчас необходимо сформировать единые международные стандарты, касающиеся глобального мониторинга навигационных показателей.

Глобальная система отслеживания навигационного обеспечения имеет большое значение в транспортной отрасли и оказывает огромное влияние на коммуникационные системы на межгосударственном уровне.

Перспективы развития на наступивший год: ГЛОНАСС ориентирован на пользователей

 

Ю. Урличич, 1-й замгендиректора Государственной корпорации “Роскосмос”

С. Карутин, главный конструктор системы ГЛОНАСС

Н. Тестоедов, гендиректор АО “ИСС им. ак. М. Ф. Решетнева”

Как и в прошлые годы главной нашей целью является удовлетворение потребностей пользователей системы, прежде всего нам необходимо обеспечивать бесперебойность доступа к средствам навигации и неизменность показателей эксплуатации. В ушедшем году был составлен Стандарт показателей эксплуатации отечественной системы навигации, а в наступившем году выйдет итоговый вариант интерфейсного контрольного документа.

Стандарт показателей эксплуатации открытого сервиса российской системы навигации выступает ключевым документом высочайшего уровня, который задает величины полученных навигационных показателей системы с большим обеспеченным запасом. Они вместе с обстоятельствами получения сигналов и предварительными оценками параметров навигационного потребительского оборудования могут обеспечить потребителю возможность оценки для себя выходных показателей, которых он способен достичь, решая свою определенную задачу. Стандарт представляет собой базу для организации сертификации обслуживания отечественной системы навигации и для создания стандартов уровня на порядок ниже на определенные модели навигационного пользовательского оборудования, системы, работающие с использованием средств ГЛОНАСС, для создания глобальных стандартов Международной организации гражданской авиации, Международной морской организации и проч.

Применение стандартизированной номенклатуры показателей эксплуатации и методов их определения всеми глобальными спутниковыми системами навигации, в том числе российской, американской, европейской, китайской, по умолчанию практикуется во всем мире. Публикации подобных постоянно обновляемых стандартов на данный момент имеются для американской, европейской, китайской глобальных навигационных систем.

По факту, этот стандарт выступает вторым после Интерфейсного контрольного документа основным интерфейсом между российской системой навигации и создателями навигационного пользовательского оборудования и системы, работающей с использованием средств ГЛОНАСС, в стандарте показателей эксплуатации открытого сервиса рассчитываются предельные параметры, на которые может ориентироваться пользователь с повышенной степенью доверия, которая базируется на продолжительной истории статистики.

Этот Стандарт показателей эксплуатации открытого сервиса российской системы навигации задает значения эксплуатационных параметров открытого сервиса ГЛОНАСС при отсутствии неточностей навигационной потребительской аппаратуры, неточностей с учетом обстоятельств передачи и получения НС (лишь благодаря космическому компоненту, то есть подсистемам НКА и подсистемам наземной космической инфраструктуры российской системы навигации). На Стандарте основывается организация сертификации обслуживания отечественной системы навигации и навигационного пользовательского оборудования, которым пользуются авиационные и иные пользователи.

Стандарт содержит обобщенную описательную характеристику российской системы навигации и применяемых НС; заданы величины показателей эксплуатации КСТ ГЛОНАСС; обозначена применяемая при создании Стандарта нормативная документация.

Один из ключевых ориентиров в наступившем году – усовершенствование интерфейса потребителей ГЛОНАСС в области современных радиосигналов в кодовом разделении в диапазоне L3. Показатели интерфейса взаимосвязи между подсистемой КА российской системы навигации и навигационным пользовательским оборудованием устанавливаются интерфейсным контрольным документом системы.

3 года назад была обнародована последняя версия интерфейсного контрольного документа для сигналов с кодовым разделением в диапазонах частот L1, L2, L3, реализация которой происходит на находящихся на стадии производства спутниках “Глонасс-К2”.

Космические аппараты “Глонасс-М” (номера 755-758) и “Глонасс-К”, помимо прочего, передают радионавигационный сигнал в диапазоне L3 согласно редакции интерфейсного контрольного документа “Навигационный радиосигнал в диапазоне L3 с открытым доступом и кодовым разделением” (первая редакция) 2011 г.
Для того, чтобы устранить имеющиеся несоответствия, организованы выпуск семи интерфейсных контрольных документов (пять открытого доступа и два санкционированного) и осуществление летных испытаний для обоснования итогов применения вводимых моделей замедления сигналов космических аппаратов в ионосфере и тропосфере.
Обновление интерфейсных контрольных документов сигналов открытого и санкционированного доступа российской системы навигации нацелено на обеспечение возможностей улучшения точностных характеристик системы благодаря внедрению в запасные кадровые разряды навигационных оповещений дополнительных данных, применение которых в навигационном оборудовании клиентов обеспечивает повышение точностных характеристик навигационных терминов.

В процессе обновления интерфейсных контрольных документов предполагается введение:

— математической модели расчета замедления в ионосфере и отображение в навигационном оповещении характеристик данной модели;

— математической модели расчета тропосферных задержек, которые не требуют отправки в составе навигационного оповещения определенных показателей и используют информацию лишь о широте размещения навигационного устройства приема и времени года;

— признака, который информирует пользователя о том, что космический аппарат преодолел участок упреждающего разворота, на котором перемещение фазового центра навигационной антенны аппарата имеет отличия от перемещения данного центра в режиме ориентации солнечных батарей в направлении на Солнце;

— данных о характере сигналов, которые излучает космический аппарат в диапазонах L1, L2, L3; пятибитовое поле, первые 3 бита обозначают присутствие сигналов с кодовым разделением в диапазонах L1, L2, L3 соответственно, последние 2 бита обозначают присутствие сигналов с частотным разделением в диапазонах L1, L2 соответственно;

— пятиразрядного поля, в котором отправляется возраст ЧВП, дополнительно к аналогичному полю, в котором отправляется возраст эфемерид.

Корректировки интерфейсных контрольных документов для сигналов с частотным и кодовым разделением для отправки добавочных данных гарантируют обратную совместимость для стабильного функционирования имеющегося навигационного оборудования пользователя и передачу характеристик тропосферы и ионосферы в добавочных разрядах.

Проводятся запланированные обновления орбитальной группировки. С 2013 г. происходят не больше двух пусков ежегодно, и прошлый год не является исключением – старты в конце мая и в декабре гарантировали нахождение нужного количества спутников на орбите. Космический аппарат “Глонасс-М” демонстрирует стабильную динамику увеличения среднего периода активного существования – два спутника работают на орбите уже более 12 лет. С годами спутники этого поколения показывают улучшение показателей относительной 24-часовой нестабильности цезиевых частотных стандартов (рисунок 1).

В наступившем году ожидается запланированное завершение проекта запуска спутника “Глонасс-М” и в это же время начинается активная деятельность по отправке в космос спутника “Глонасс-К”. В первые месяцы наступившего года планируется старт спутника № 15, которым, мы не сомневаемся, пользователи будут полностью довольны.

Вызов автобусов и такси скоро станет задачей “умных” остановок

В следующем году в российских регионах начнут устанавливать “умные” остановки общественного транспорта, где будут доступны не только подзарядка мобильного гаджета и табло с расписанием, но и вызов автобуса либо такси. Такую информацию предоставило известное информагентство, ссылающееся на сотрудника НТИ “Автонет”, пресс-секретаря некоммерческого объединения “Содействие развитию и использованию навигационных технологий” Я. Федосеева.

Информагентство пишет, что “умная” остановка будет обеспечивать автоматический вывод автобуса на маршрут в случае сбора на ней 5-10 человек. Новая технология разрабатывается в рамках платформы “Автодата”. Внедрение решения в стартовом режиме запланировано на следующий год, а в полную силу остановки заработают еще через 12 месяцев – в 2021 г.

В первую очередь “умные” остановки установят в Самарской, Волгоградской и Курской областях, чуть позже – в Тамбовской, Томской областях, а также в Подмосковье.

С внедрением новой разработки пассажиры смогут самостоятельно отправлять автобус на маршрут простым нажатием на специальную кнопку. После проверки системой количества собравшихся на остановке людей при помощи видеодетектора (их должно быть больше пяти) транспорт отправится на маршрут.

Разработка предполагает режимы для социальных категорий россиян – для них на остановках автобусов будут размещены кнопки вызова социального такси. Кроме того, после внедрения решения горожане смогут заблаговременно вызвать автобус, если к поездке будет готова группа из нескольких пассажиров. Федосеев рассказал, что по факту пассажир сможете заранее сообщать автобусному перевозчику о том, что он собирается совершить поездку на следующий день в определенное время. В том случае, если число заявок будет больше определенной экономической нормы (ее устанавливают в городской мэрии), пассажир получит уведомление, что транспорт будет на маршруте и гарантированно прибудет на остановку к заявленному времени.

Как сообщил пресс-секретарь некоммерческого объединения “Содействие развитию и использованию навигационных технологий” известному изданию, эта разработка будет постепенно внедряться во всех регионах России. В первую очередь новинки будут установлены в областях, присоединившихся к консорциуму “Автодата”. О том, когда “умные” остановки появятся в столице и Северной столице, пока информации нет.

Помимо этого, Федосеев заявил, что новые остановки будут иметь множество модулей и защиту от вандалов, что даст возможность включения дополнительных режимов по мере расширения платформы “Автодата”.

По информации от НТИ “Автонет”, с 2016 года по настоящее время от жителей России поступило множество жалоб на работу пассажирских перевозчиков по причине частых опозданий автобусов. Результаты проведенных опросов показали, что доля недовольных в российских мегаполисах составила 52%.

Принципы навигации

Ключевые составляющие спутникового комплекса навигации

Космическая составляющая

Космическая сфера, включающая спутниковые аппараты навигации, является комплексом источников сигналов радионавигации, которые отправляют в одно время огромное количество служебных данных. Ключевые функции каждого спутникового аппарата – создание и отправка радиосигналов, требуемых для потребительских навигационных определений и отслеживания работы бортовых спутниковых устройств.

Наземная составляющая

Наземная составляющая содержит космодром, командно-измерительный пункт и управляющий отдел. Космодром используется для доставки спутниковых единиц на нужные высоты при изначальном обустройстве комплекса навигации, а также время от времени он позволяет восполнять космические аппараты после их повреждения либо изнашивания. Ключевую инфраструктуру космодрома составляют техническая позиция и система запуска. Первый объект позволяет принимать, хранить, собирать ракеты-носители и спутниковые аппараты, испытывать их, заправлять и состыковывать. Второй объект позволяет доставлять носитель со спутниковым аппаратом навигации в точку отправления, устанавливать на систему запуска, проходить тесты перед запуском, заправлять носитель, наводить и запускать.

Командно-измерительная система позволяет снабжать спутниковые аппараты навигации служебными данными, требуемыми для организации сеансов навигации, контролировать и управлять ими как спутниками.

Управляющий комплекс, имеющий связь посредством радиолиний информации и управления с космодромом и командно-измерительной системой, способствует координации работы всех составляющих спутникового комплекса навигации.

Пользовательская составляющая

Пользовательская составляющая включает потребительское оборудование. Оно принимает сигналы от космической кораблей навигации, измеряет показатели навигации и обрабатывает полученные значения. Для того, чтобы решать задачи навигации, в потребительском оборудовании имеется особое вмонтированное устройство. Обилие видов имеющегося потребительского оборудования покрывает нужды наземных, морских, авиационных, космических (не дальше ближнего космического пространства) пользователей.

Функционирование комплекса навигации

Новейшая спутниковая навигация базируется на следовании теории дальномерных измерений без запросов между спутниковыми аппаратами навигации и пользователем. Это свидетельствует о том, что пользователь получает вместе с навигационным сигналом сведения о местонахождении космических аппаратов. В это же время измеряются расстояния до навигационных спутниковых аппаратов. Метод измерения этих расстояний базируется на расчете временных задержек поступающего сигнала от спутникового аппарата по сравнению с оригиналом, который генерируется потребительским оборудованием.

На рисунке изображен график расчета местонахождения пользователя с координатами x, y, z на базе расчета расстояний до 4-х навигационных спутниковых аппаратов. Разноцветными жирными линиями выделены окружности, в середине которых разместились спутниковые аппараты. Радиусы окружностей можно соотнести с реальными расстояниями, то есть фактическими расстояниями между спутниковыми аппаратами и пользователями. Разноцветные неяркие линии – это окружности с радиусами, которые можно соотнести с рассчитанными расстояниями, отличающимися от реальных и называемыми по этой причине псевдодальностями. Отличие реальной дальности от псевдодальности – значение, представляющее собой произведение скорости света на уход часов b, то есть значение смещения часов пользователя относительно системного времени. На картинке отображена ситуация, когда уход потребительских часов превышает “0” – т. е. потребительские часы идут с опережением времени системы, вследствие чего рассчитанные псевдодальности уступают реальным дальностям.

В идеале, когда расчеты выполняются верно и значения спутниковых и потребительских часов ничем не отличаются, чтобы выяснить пространственное местоположение пользователя, требуется лишь рассчитать до 3-х спутниковых аппаратов навигации.

По факту значения, которые показывают часы, входящие в состав потребительского оборудования навигации, не совпадают с показаниями бортовых часов навигационных спутниковых аппаратов. В этой ситуации для решения задачи навигации к неизвестным до этого значениям (3 потребительских координаты) нужно добавить дополнительный – смещение между потребительскими часами и временем системы. Следовательно, в общей ситуации, чтобы решить задачу навигации, пользователь должен “отслеживать” по меньшей мере четыре спутниковых аппарата навигации.

Системы координат

Для нормального функционирования спутниковых комплексов навигации нужны сведения о характеристиках вращения нашей планеты, ключевые лунные и планетарные эфемериды, информация о земном гравитационном поле, об атмосферных разновидностях, сверхточные сведения о действующих координатных и временных системах.

Геоцентрическими системами координат называются системы координат, точка отсчета которых располагается в центре масс нашей планеты. Их другое название – общеземные либо глобальные.

Для создания и обслуживания общеземных систем координат применяются 4 главных способа космической геодезии:

  • радиоинтерферометрия со сверхдлинной базой (РСДБ);
  • лазерная локация космических кораблей;
  • доплеровские системы измерения;
  • навигационные измерения космических кораблей ГЛОНАСС и прочих глобальных спутниковых комплексов навигации.

Международная земная система координат ITRF – это идеальная модель земной системы координат.

В новейших спутниковых комплексах навигации применяются разные, в большинстве случаев отечественные, системы координат.

Временные системы

Исходя из вида задачи, которую нужно решить, применяются 2 разновидности систем времени: астрономические и атомные.

Системы астрономического времени зависят от суточного вращения нашей планеты. Идеальной моделью для создания шкал астрономического времени являются солнечные либо звездные сутки. Это зависит от местоположения точки на небе, по которой измеряется время.

Всемирное время UT – среднее солнечное время на меридиане Гринвича.

Всемирное координированное время UTC – имеет синхронизацию с атомным временем и считается стандартным во всех странах, по которому сверяется национальное время.

Атомное время – время, измеряемое с помощью электромагнитных колебаний, исходящих от атомов либо молекул во время их изменения своего энергетического состояния. В 1967 г. на Генеральной конференции мер и весов было выяснено, что атомная секунда выступает в роли перехода между  самыми тонкими уровнями F=4, M=0 и F=3, M=0 главного состояния 2S1/2 атома цезия-133, на который не влияют внешние поля, и что частоте данного перехода соответствует величина 9 192 631 770 Гц.

Спутниковый комплекс радионавигации выступает пространственно-временной системой, действует в зоне, покрывающей все пространство около Земли, и использует свое время системы. Ключевое значение в глобальных спутниковых комплексах навигации имеет вопрос синхронизации подсистем по времени. Синхронизация по времени имеет большое значение и для сохранения определенного порядка передачи сигналов всех спутниковых аппаратов навигации. Она позволяет применять пассивные дальномерные (псевдодальномерные) измерительные способы. Наземный командно-измерительный комплекс позволяет синхронизировать временные шкалы всех космических кораблей навигации способом их проверки и изменения (непосредственного и алгоритмического).

Радиосигналы навигации

Выбирая разновидности и показатели сигналов, которые применяются в спутниковых комплексах радионавигации, требуется принимать к сведению множество правил и условностей. От сигналов требуются гарантии получения высокоточных измерений времени поступления (задержки) сигнала и его доплеровской частоты, а также повышенной вероятности верной расшифровки навигационных данных. Еще сигналы должны обладать пониженным уровнем взаимной корреляции, чтобы сигналы различных навигационных спутников без труда различались навигационным потребительским оборудованием. Помимо этого, сигналы глобальных спутниковых комплексов навигации должны с наибольшей эффективностью пользоваться выделенной частотной полосой при низком уровне излучения вне полосы, отличаться значительной устойчивостью к помехам.

Практически все действующие спутниковые комплексы навигации, кроме комплекса NAVIC из Индии, применяют для отправки сигналов диапазона L. Этот индийский комплекс будет отправлять сигналы еще и в S-диапазоне.

Типы модуляции

С усовершенствованием спутниковых комплексов навигации подвергались изменению применяемые типы модуляции радиосигналов.

Во многих системах навигации сперва применялись только сигналы с бинарной (2-хпозиционной) фазовой модуляцией – ФМ-2. Сегодня в спутниковых комплексах навигации происходит переход к иному модуляционному типу, называющемуся BOC-сигналами.

BOC-сигналы отличаются от сигналов с ФМ-2 главным образом тем, что символ моделирующей ПСП BOC-сигнала является не видеоимпульсом в форме прямоугольника, а участком меандрового колебания, который включает в себя заданное неизменное количество периодов k. По этой причине сигналы с BOC-модуляцией зачастую носят название “меандровые шумоподобные сигналы”.

Применение сигналов с BOC-модуляцией способствует повышению потенциальных точностных характеристик измерения и разрешающего показателя по задержке. В это же время сокращается уровень взаимных помех при одновременной работе систем навигации, применяющих классические и обновленные сигналы.

Навигационная информация

Все спутниковые аппараты получают от наземных управляющих станций навигационные данные, передаваемые обратно потребителям в составе навигационного сообщения. Навигационные сообщения включают в себя различные данные, нужные для определения координат потребителя и синхронизации его временной шкалы со стандартом, использующимся в стране.

Виды сведений навигационного сообщения:

  • эфемеридные данные, требуемые для определения координат спутникового аппарата с приемлемыми точностными характеристиками;
  • погрешность расхождения временной шкалы на борту с системной временной шкалой для того, чтобы учитывать временные смещения космического корабля при измерениях навигации;
  • различия между временной шкалой системы навигации и национальной временной шкалой, требуемые для того, чтобы решить задачи синхронизации пользователей;
  • признаки пригодности со сведениями о состоянии спутникового аппарата для быстрого исключения космических аппаратов с обнаруженными отказами из навигационного решения;
  • комплекс данных об орбитах и состоянии каждого корабля в группе для долговременного детального прогнозирования перемещений космических кораблей и составления планов измерений;
  • характеристики модели ионосферы, которые нужны одночастотным устройствам приема для того, чтобы компенсировать неточности навигационных измерений, вызванных замедлением перемещения сигналов в ионосфере;
  • характеристики вращения нашей планеты для точности обнаружения потребительского местонахождения во всех системах координат.

Обновление признаков пригодности происходит через пару сек. при выявлении отказа. Эфемеридные и временные характеристики обычно обновляются каждые 30 мин. или реже. Кроме того, срок обновления для различных комплексов индивидуален и может составлять 4 ч., а вот обновление альманаха происходит только раз в 24 часа или реже.

По типу содержащихся сведений навигационное сообщение бывает оперативным и неоперативным и отправляется в форме потока цифровой информации. Поначалу в каждом спутниковом комплексе навигации применялась структура типа “суперкадр/кадр/строка/слово”. При такой структуре поток цифровых данных представляет собой последовательность сменяющих друг друга суперкадров, в составе суперкадра — ряд кадров, в составе кадра – ряд строк.

Согласно структуре “суперкадр/кадр/строка/слово” создавались сигналы комплексов БЭЙДОУ, ГАЛИЛЕО (за исключением E6), GPS (LNAV информация, L1), сигналы российского глобального спутникового комплекса навигации с разделением по частотам. Исходя из типа комплекса размеры суперкадров, кадров и строк имеют различия, а вот метод формирования не меняется.

Сегодня почти во всех сигналах применяется гибкая структура строки. В такой структуре навигационное сообщение создается в форме непостоянной последовательности строк разных видов. Каждая разновидность строки обладает собственной индивидуальной структурой и имеет в составе заданный тип данных (об этом рассказывалось выше). Навигационная потребительская аппаратура находит в потоке следующую строку, выявляет ее разновидность и на основании этого собирает данные, имеющиеся в данной строке.

Гибкая структура строки навигационного сообщения помогает гораздо продуктивнее работать с пропускной способностью канала отправки информации. Однако основное преимущество навигационного сообщения с гибкой структурой строки – это возможность ее эволюционного обновления при следовании условию обратной совместимости. Для этих целей в интерфейсно-контрольном документе для создателей навигационной пользовательской аппаратуры отдельно обозначается, что, если потребительское оборудование навигации в навигационном сообщении обнаруживает нетипичные строки, оно будет их просто пропускать. Это предоставляет возможность добавления во время обновления глобального спутникового комплекса навигации к до этого известным типам строк строки современных типов. Навигационная пользовательская аппаратура старого образца пропускает строки с современными типами и, как следствие, не применяет новшества, вводимые во время обновления комплекса навигации, однако при этом ее рабочие показатели остаются прежними.

Сообщения сигналов отечественной системы навигации с разделением по кодам обладают строковой структурой.

Что может привести к ухудшению точностных характеристик

На точностные характеристики определения пользователем собственного местонахождения, скоростных показателей движения и времени оказывают влияние огромное количество факторов, подразделяющихся на:

  • погрешности системы, которые вносятся оборудованием космического комплекса. Погрешности, которые имеют связь с работой спутникового оборудования на борту и наземного управляющего комплекса глобальной спутниковой системы навигации, возникают чаще всего из-за ошибок частотно-временного и эфемеридного обеспечения;
  • неточности, которые возникают на пути следования сигнала от корабля на орбите до пользователя. Погрешности возникают из-за отличия скоростных характеристик следования радиосигналов в земной атмосфере от скоростных характеристик их следования в безвоздушном пространстве, из-за того, что скорость зависит от физических параметров разных атмосферных слоев;
  • погрешности, которые возникают в потребительских устройствах. Погрешности устройств делятся на систематическую погрешность замедления сигнала оборудования в пользовательском оборудовании и флуктуационные погрешности, вызванные шумовыми эффектами и движением пользователя.

Помимо этого, на точностные характеристики навигационно-временного определения оказывает огромное влияние то, как располагаются по отношению друг к другу спутниковые аппараты навигации и пользователь.

Количественным показателем погрешности определения координат и поправки значений, отображаемых часами, которая связана с нюансами расположения спутникового аппарата и пользователя в пространстве, является т. н. геометрический фактор (коэффициент геометрии). В материалах на английском языке фигурирует обозначение GDOP.

Коэффициент геометрии говорит о том, во сколько раз уменьшились точностные показатели измерений, и определяется такими величинами, как:

  • геометрический фактор точностных характеристик расчета координат пользователя навигационной системы в пространстве. Обозначение в англоязычных материалах – PDOP;
  • геометрический фактор точностных характеристик расчета координат пользователя навигационной системы в горизонтальной плоскости. Обозначение в англоязычных материалах – HDOP;
  • геометрический фактор точностных характеристик расчета координат пользователя навигационной системы в вертикальной плоскости. Обозначение в англоязычных материалах – VDOP;
  • геометрический фактор точностных характеристик расчета поправки показаний часов пользователя навигационной системы. Обозначение в англоязычных материалах – TDOP.

Как повысить точностные характеристики навигационного обеспечения

Действующие сегодня глобальные спутниковые комплексы навигации GPS и ГЛОНАСС обеспечивают удовлетворение потребности в навигационном обслуживании множества пользователей. Однако сейчас остаются нерешенными несколько задач, требующих высокоточного навигационного обеспечения. Среди них – взлет, подготовка к посадке, приземление летательных аппаратов, вождение судов вблизи берега, навигация вертолетов и автотранспорта и проч.

Стандартный способ повышения точностных характеристик навигации – применение дифференциального (относительного) режима определений.

Относительный режим предусматривает применение 1 либо нескольких основных устройств приема, расположенных в местах с определенными координатами, которые в одно время с устройством приема пользователя (нестационарным) принимают сигналы одних и тех же спутниковых аппаратов.

Повышение точностных характеристик навигационных определений происходит благодаря тому, что погрешности измерения навигационных показателей основного и пользовательского устройств приема не коррелируются. При определении разности рассчитываемых показателей происходит компенсация большинства этих погрешностей.

Относительный метод основывается на знании местоположения точки опоры – контрольно-корректирующего пункта либо комплекса опорных пунктов, относительно которых могут быть определены поправки к расчету псевдодальностей до спутниковых аппаратов навигации. Если данные поправки будут учтены в пользовательском оборудовании, точностные характеристики определения, в том числе, местоположения можно повысить во много раз.

Чтобы использовать относительный режим на больших территориях – к примеру, в РФ, Евросоюзе, Америке – корректирующие дифференциальные поправки отправляются с применением геостационарных спутниковых аппаратов. Системы, которые реализуют этот подход, называются широкозонными дифференциальными системами.

Все подробности о системах функциональных дополнений глобального спутникового комплекса навигации, предоставляющих пользователям расширенные корректирующие данные, можно найти во вкладке “Функциональные дополнения”.

Госдума начала рассматривать проект закона о взаимодействии с КНР по спутникам

Российское правительство направило в Государственную думу проект договора о взаимодействии с КНР в сфере использования в гражданских целях спутников ГЛОНАСС и “Бэйдоу”. Такой документ был размещен на веб-ресурсе кабинета министров.

В постановлении упоминается о необходимости внесения в Государственную думу Федерального Собрания России проекта ФЗ “Об утверждении договора между властями России и Китая о взаимодействии в сфере эксплуатации глобальных спутниковых комплексов навигации ГЛОНАСС и Бэйдоу в гражданских целях”.

Будущий договор нацелен на формирование организационно-правовой базы для взаимовыгодного взаимодействия в сфере эксплуатации спутниковых комплексов ГЛОНАСС и “Бэйдоу” в гражданских целях, совершенствование технологий навигации, функционирующих на базе ГЛОНАСС и “Бэйдоу”, и повышение уровня просвещения в сфере мирной эксплуатации навигационных спутниковых средств.

Проект договора предполагает взаимодействие по проектированию и изготовлению гражданских навигационных установок и составление стандартов эксплуатации навигационных технологий РФ и КНР, функционирующих на базе ГЛОНАСС и “Бэйдоу”, к примеру, стандартов по отслеживанию транспортных потоков, которые пересекают границу между РФ и КНР.

Что предложили ввести власти Тверской области в сферу космического отслеживания

О возможности использования в Тверской области инновационных геоинформационных инструментов и технологических решений для отслеживания состояния лесных массивов и природных объектов Верхневолжского региона поговорили 21.03.19 г. глава региона И. Руденя и представители компании “Российские космические системы”. Переговоры дали толчок развитию договоренностей, заключенных губернатором на собрании в Научном Центре оперативного мониторинга нашей планеты в столице 04.03.19 г.

Глава региона рассказал, что на этом собрании рассматривался вопрос внедрения и последующего использования космических технологических решений в различных областях России. Главное лицо Совета Федераций В. Матвиенко поручила сделать Тверскую область регионом-первопроходцем по этому направлению. Отечественные космические комплексы располагают уникальной ресурсной базой. Одно из основных совместных направлений сотрудничества – отслеживание случаев незаконной вырубки деревьев, предотвращение возникновения пожаров в лесах.

По словам гендиректора компании “Российские космические системы” А. Тюлина, они смогут предоставить нужные ресурсы регионам, в частности, Тверской области.

Тюлин также рассказал, что их компания обустроила наземную инфраструктуру по всей территории России. По всей стране будет действовать унифицированный облачный информационный комплекс. Только в прошлом году был осуществлен вывод на орбиту 4 спутников “Канопус”, передающих данные в режиме реального времени.

В Твери и регионе в ходе удаленного отслеживания за 2 прошлых года была собрана информация с более, чем 3200 участков, обнаружено 28 нарушений лесных законов, в частности, 4 нелегальные рубки. Использование инновационных технологических решений даст возможность выполнять эти задачи более результативно, гарантирует своевременное предоставление доказательств – четких фотографий высочайшего разрешения. Помимо нелегальной вырубки леса, можно будет мониторить процессы восстановления лесов.

Губернатор Тверской области также сообщил, что его регион выражает живой интерес к развитию инструментов космического отслеживания в целях обнаружения нелегальных свалок, незарегистрированного недвижимого имущества, случаев нелегальной разработки карьеров, эксплуатации площадей сельскохозяйственного назначения. Кроме того, важным является вопрос составления прогнозов паводков.

Губернатор заметил, что внедрение инновационных технологических решений сделает возможным вовлечение в налоговый оборот недвижимости, анализ торгового потенциала регионов. Также глава Тверской области упомянул о важности цифровизации имущественных сведений и информации о всех лесах, с/х владениях и прочих ресурсах Верхневолжского региона.

Организация “Терра Тех”, являющаяся частью “Российских космических систем”, презентовала программу, которая сделает возможной систематизацию информации по недвижимому имуществу, лесам, с/х угодьям и прочим ресурсам, сопоставление данных об объектах с имеющимися фотографиями из космоса.

На темы сбережения природных ресурсов Верхневолжского региона и прочих областей России губернатор Тверской области часто ведет переговоры с представителями рабочей группы по противодействию нелегальной заготовке и реализации лесных ресурсов, возглавляемой замом премьер-министра России А. Гордеевым. Членами рабочей группы также являются главы ведомства природных ресурсов и экологии России, Федерального агентства лесного хозяйства, сотрудники Федеральной службы безопасности, Министерства внутренних дел, Генпрокуратуры России, ФТС, Росприроднадзора.

В рамках переговоров внутри рабочей группы регулярно обсуждаются вопросы лесопользования от заготовки до реализации покупателям, а также увеличения эффективности средств борьбы с нелегальной вырубкой леса.

Минобороны начало проектирование современных разведывательных спутников

Сегодня научные работники оборонной отрасли продолжают опытно-конструкторские работы, нацеленные на разработку современных высокопроизводительных военных спутников. Об этом во время выступления на селекторном совещании Минобороны рассказал министр обороны России, генерал армии С. Шойгу.

Он сообщил, что научные сотрудники в это время трудятся над разработкой качественно новых спутников, которые смогут снабжать военных сверхточной информацией из областей разведки и картографии. Министр отметил, что некоторые опытно-конструкторские работы в данной области уже начаты.

О стадиях выполнения упомянутых работ представители оборонного ведомства поговорили недавно на закрытой части совещания.

На открытой же части совещания генерал армии Шойгу рассказал, что глава государства в предыдущем послании Федеральному Собранию упоминал, что серьезные корректировки в сфере связи, навигационных средств, комплексов удаленного зондирования нашей планеты связаны с соответствующим расширением функционала системы спутников. В связи с этим, ведомство продолжает напряженную работу над расширением технологической базы военных космических аппаратов.

Ранее поступили достоверные сведения, что представители российского Министерства обороны сообщили о запусках космических аппаратов в прошлом году. По данным службы информации и массовых коммуникаций военного ведомства, сотрудники Космических войск Воздушно-космических сил нашей страны в прошлом году провели запуски 15 отечественных космических аппаратов разного назначения, реализованных с космодромов Плесецк, Байконур и Восточный. Еще было упомянуто, что приблизительно 70% отечественных космических аппаратов находится под управлением Космических войск.

Российские власти планируют объединить “зоопарк” бортового оборудования

Российские власти намереваются внести корректировки в федеральный законодательный акт “О навигационной деятельности”. Сейчас проект активно обсуждается.

В интервью изданию “Вестник ГЛОНАСС” специалист по международным спутниковым навигационным средствам Г. Шульгин рассказал, что упомянутые корректировки нацелены на систематизацию и аналитику навигационной практики в отраслях автотранспорта и оказание навигационного обслуживания.

В проекте предполагаемых корректировок упоминается ранее неизвестный термин “многофункциональное бортовое устройство”. Данное понятие будет выступать измерительным средством. Со слов специалиста, это означает, что его должны в обязательном порядке утвердить в качестве измерительного средства с указанием типовой принадлежности. Все измерительные средства перед началом использования должны быть подтверждены свидетельством первичной проверки и проходить систематическую проверку каждые 2 года. Итак, законодательство принуждает всех изготовителей и поставщиков этого оборудования организовывать обязательную сертификацию каждой выпускаемой модели, чтобы ее можно было эксплуатировать в роли многофункциональной бортовой аппаратуры. Перед тем, как установить подобное оборудование в транспортное средство, необходимо проверить, отвечает ли оно установленным требованиям в лабораторных условиях. Во время использования с определенной периодичностью подобное оборудование необходимо или снимать и отвозить в центр сертификации, или транспортное средство должно прибывать в центр сертификации для осуществления процедуры систематической проверки в целях подтверждения имеющихся технических параметров, в частности, отсутствия постороннего вмешательства и типа передаваемой информации.

Специалисты много раз пытались превратить навигационные терминалы в измерительные средства, буквально с первых месяцев их эксплуатации в сфере автотранспорта, однако мероприятия постоянно переносились по ряду причин. Сейчас же настало время, когда планы можно воплотить в жизнь. Эти меры обеспечат повышение надежности и безопасности устройств путем вытеснения с рынка изготовителей продукции низкого качества, которые не дают гарантий точности навигации, бесперебойности средств связи и защиты информации от внесения корректировок либо подмены во время передачи сведений в навигационно-информационные комплексы для наблюдения за функционированием транспортных средств. Помимо обеспечения безопасности информации непосредственно в бортовом оборудовании законодательством предусмотрены средства криптографической защиты в процессе передачи сведений по каналам связи, что тоже обеспечит защиту информации от подмены либо изменения перед ее отправкой в контролирующие структуры. Данное предложение могут крайне негативно воспринять нечестные изготовители и пользователи, которые в настоящее время способны выполнять имитацию работы оборудования в целях утаивания истинной информации об эксплуатации транспортного средства.

Диспетчерам навигационно-информационных комплексов и внедренцам для соблюдения сертификационных требований необходимо будет усовершенствовать собственные внутренние процессы для прохождения любым внедряемым устройством первичной проверки перед его отправкой заказчику и разработать схемы временной замены аппаратуры в целях организации систематических поверочных мероприятий.

Кроме того, в законопроекте указано, что многофункциональное бортовое оборудование, помимо навигационных функций, должно производить обмен данными со вспомогательным бортовым оборудованием. Это говорит о том, что многофункциональное бортовое оборудование может применяться для сбора информации о технических характеристиках транспортного средства, к примеру, с CAN-шины, со вспомогательных датчиков (количества топлива, автоматической сигнализации, электронных пломб и прочей аппаратуры, находящейся в машине).

Касательно интеграции навигационных комплексов, законопроектом предусматривается интеграция информации между навигационными комплексами и средствами сбора оплаты за пользование автотрасс большегрузами массой свыше 12 т. Это сделает возможными унификацию бортовых устройств и объединение телематических терминалов разных госсистем, к примеру, с терминалом системы “Платон”. Кроме того, это гарантирует снижение стоимости аппаратуры и повышение ее надежности, поскольку не нужно будет внедрять несколько устройств – будет достаточно установки единственного многофункционального терминала.

Касательно контролирования функционирования автотранспорта, законопроектом предусматривается создание региональных информационно-навигационных комплексов, которые уже не один год с успехом используются в разных областях России. Эти комплексы разрабатываются, чтобы местные органы исполнительной власти смогли исполнять свои контрольно-надзорные обязанности, а также чтобы производилось предоставление качественных госуслуг в транспортной отрасли и надлежащим образом контролировалась эксплуатация автодорог. В настоящее время региональные информационно-навигационные комплексы применяются в целях отслеживания автоперевозок общественным транспортом, школьными автобусами, техники жилищно-коммунального хозяйства, мусоровозами и в целях реализации вспомогательных инструментов, например, разработки и использования сетей сверхточной навигации и точного времени. Данные инструменты могут применяться в сфере автотранспорта, к примеру, в страховой телематике, во время строительных и ремонтных работ и при наблюдении за транспортными инфраструктурными конструкциями (мостами, придорожными постройками, оползнеопасными геомассивами и проч.). А в будущем сверхточная навигационная информация может найти применение в управлении беспилотным транспортом. Сигналы точного времени сегодня могут быть полезны при синхронизации основных станций мобильной связи, при синхронизации бортовых часов любых типов транспорта: воздушного, ж/д, морского и автомобильного.

Водители спец гаража недовольны слежкой за ними через систему ГЛОНАСС

По информации от агентства РБК, полученной от главы профсоюза “Правозащита” В. Тарношинского, члены этой организации, некоторые из которых являются водителями автомобилей Управделами президента РФ, перевозящих представителей Государственной думы и правительства, направили в кремлевскую администрацию жалобу на противозаконное, как они считают, отслеживание передвижения этих машин. Соответствующее письмо было отправлено главе транспортного отдела Управделами президента А. Тюкову.

Причиной отправки жалобы стало замечание водителю одного из автомобилей Управделами из-за показаний спутниковой системы. В соответствии с приказом о взыскании, водителям запрещается использовать транспортные средства Управделами в личных целях и не по прямому назначению без согласия руководителей. Профсоюз в письме с жалобой сделал замечание, касающееся того, что за маршрутом движения автомобиля, перевозящего депутатов, следил управляющий автомобильной базы А. Коршунов. Глава профсоюза “Правозащита” утверждает, что доступ к показаниям ГЛОНАСС имеют диспетчеры, руководители автомобильных колонн и управляющие объектов. Тарношинский заметил, что в государственных контрактах на предоставление транспортных услуг депутатам и членам правительства ничего не сказано об оборудовании автомобилей комплексом ГЛОНАСС. Кроме того, он уточнил, что спутниковой навигационной системой не оборудованы машины BMW 7, перевозящие чиновников из Государственной думы.

Спутниковый комплекс ГЛОНАСС, в состав которого входят 24 спутника, используется для навигационных целей в наземном, водном, воздушном пространстве, а также в космосе.

Агентство РБК сообщает, что подобная конфликтная ситуация вокруг ГЛОНАСС случалась уже несколько раз. Весной прошлого года отстранили от должности водителя автомобиля Управделами за эксплуатацию служебной машины не по назначению. Он подал заявление в Кузьминский районный суд. В ходе расследования было выяснено, что заместитель главы военно-промышленной правительственной комиссии О. Бочкарев, который был непосредственным начальником этого водителя, постоянно ездил в научно-производственный отдел, где трудится некто из его семьи. Автомобиль неоднократно замечали припаркованным рядом со зданием объединения. По данному делу окончательное решение пока не вынесено.

Пресс-секретарь Управделами президента Е. Крылова сообщила РБК, что служебные машины оборудуются ГЛОНАСС по праву работодателя и в полном соответствии с правительственной резолюцией об оснащении автомобилей спутниковым навигационным оборудованием. В интервью информагентству ТАСС она рассказала, что в УДП упомянутая жалоба не поступала. Кроме того, пресс-секретарь Управделами президента заявила, что название профсоюза “Правозащита” ей ни о чем не говорит и что она впервые слышит о нем.

До этого из достоверных источников поступала информация о том, что правительственным решением было разрешено не оборудовать средствами системы ГЛОНАСС автомобили, принадлежащие УДП и применяемые для перевозки высших российских чиновников.

Заметим, что правительство ранее переносило дату начала оборудования пассажирских автобусов комплексами ГЛОНАСС либо ГЛОНАСС/GPS на 01.01.19 г. От Министерства транспорта поступали сообщения о трудностях в поиске на рынке оборудования, удовлетворяющего всем требованиям. Представители Минтранса выразили опасение в затягивании сертификации аппаратуры до июня текущего года.