В следующем году приступят к разработке высокоорбитального космического комплекса ГЛОНАСС

В следующем году начнут разрабатывать высокоорбитальный сегмент ГЛОНАСС, а через 5-7 лет на геостационарную орбиту отправят 6 космических аппаратов. Такую информацию предоставило известное информагентство, ссылающееся на ведущего конструктора системы С. Карутина.

По словам эксперта, чтобы удовлетворить запросы пользователей в высококачественном обслуживании посредством новейших кодовых сигналов, в следующем году приступят к разработке высокоорбитального космического комплекса ГЛОНАСС с пуском 1-го корабля через 5 лет.

Как сообщает информагентство, комплекс полностью развернут через 7 лет. В его состав будут входить 6 спутников в 3 плоскостях. Развертывание высокоорбитального космического комплекса будет основываться на применении платформы космического аппарата “Глонасс-К”.

Как рассказал представителям популярного печатного издания глава аппарата Главного конструктора навигационного потребительского оборудования ГЛОНАСС А. Муравьев, высокоорбитальный космический комплекс в настоящее время имеется у множества государственных систем навигации – это касается разработок Японии, Индии, Китая, США, Европы. Итак, геостационарные космические аппараты ГЛОНАСС – это то, чего ждут уже долгое время.

Как отметил специалист, высокоорбитальные системы сделают возможным удержание в районе зенита космических аппаратов, повышающих точность навигационного сигнала в застраиваемых районах либо на географически сложной местности. С их помощью еще обеспечивается передача разных дифференциальных поправок, то есть корабли выполняют ретрансляционную функцию.

Он заявил, что посредством геостационарных космических аппаратов будут обслуживать все, что имеет отношение к навигации высокой точности. С их помощью станет возможным решение вопросов точного земледелия, строительных работ и проч. Данный сегмент сделает возможными поправки высокой точности.

Специалист подчеркнул, что проект по пуску высокоорбитальных космических кораблей ГЛОНАСС был отложен по причине распространения коронавируса и ведения западными странами антироссийской санкционной политики.

Эту и множество других тем детально разберут на 14-м Международном навигационном форуме, главном мероприятии года в России и государствах Евразийского экономического союза в области применения навигационных технологических решений.

ГЛОНАСС уступил иностранным аналогам

Сегодня отечественная глобальная спутниковая система навигации ГЛОНАСС проигрывает в точности установления координат иностранным аналогам – GPS (США) и Galileo (Евросоюз).

По информации одного известного издания, точность установления координат посредством отечественной глобальной спутниковой системы навигации ГЛОНАСС достигает 120 см без учета погодных искажений, тогда как у аналога из США GPS данный параметр достигает 70 см, а у Galileo из Европы – 50 см. В материале подчеркивается, что атмосферные искажения, кроме того, ухудшают сигнал со спутника по меньшей мере в 2 раза.

Вот почему актуальное точностное значение российской системы навигации за городом достигает примерно 2,5 м, а в пределах города — только 5-10 м. Однако, в прессе пишут, что сегодня у рядового потребителя отсутствует возможность проанализировать на практике функционирование ГЛОНАСС отдельно от американского, европейского, китайского аналогов, так как ему передаются координаты от ЭВМ, не информирующей его, космические аппараты какой именно системы использовались для их установления.

Сейчас на околоземной орбите расположены 27 космических кораблей ГЛОНАСС, из которых по прямому назначению используются 23 единицы, при том, что для обычной работы системы, рассчитанной на покрытие земного шара целиком, по прямому назначению должны использоваться 24 спутника, уведомляет издание. При этом 55-й космический аппарат системы навигации Поднебесной Бэйдоу-3 с успехом вывели на требуемую высоту 23.06.20г.

Китайская глобальная система навигации конкурирует с GPS (Америка) и ГЛОНАСС (РФ). Предполагается, что уже в текущем году она начнет оказывать услуги навигации во всех странах планеты. Помимо того, что современный разновидности спутников будут покрывать всю Землю, космические аппараты обеспечивают поддержку международной спутниковой поисково-спасательной системы Коспас-Сарсат, способствующей определению расположения сигнала аварийных радиобуев и передаче его в экстренные подразделения.

Руководитель государственной корпорации “Роскосмос” Д. Рогозин отмечал, что за последние 3 года доля используемой российской электроники серии Space в современных космических кораблях увеличилась с 53 до 80%. Итак, на иностранные запчасти в выпускаемых сегодня космических кораблях отечественной глобальной спутниковой системы навигации ГЛОНАСС приходится только 20%.

По заверению чиновника, в 2020 г. они переходят к спутникам последней модификации – ГЛОНАСС К1. В них существенно вырастет доля российских запчастей. При этом еще 2,5 года назад гендиректор компании-производителя космических аппаратов “Информационные спутниковые системы” Н. Тестоедов утверждал, что спутники отечественной системы навигации содержат приблизительно 40% заграничных запчастей.

Эксперт сравнил новую китайскую систему навигации Бэйдоу с российской ГЛОНАСС

Структура спутниковой группировки Бэйдоу-3 такова, что система навигации должна демонстрировать большую эффективность, нежели аналоги из России (ГЛОНАСС) и США (GPS), но с уверенностью говорить об этом невозможно, поскольку достоверные сведения о спутниках Поднебесной пока отсутствуют, сообщил известному информагентству глава Института космической политики И. Моисеев.

До этого глава Китая Си Цзиньпин сделал официальное заявление о начале работы глобальной системы навигации Поднебесной Бэйдоу-3. Заключительный, 55-й космический аппарат китайской системы с успехом достиг нужной орбиты 23.06.20 г.

По словам главы Института космической политики, система КНР устроена таким образом, что помимо космических аппаратов на стандартной высокой орбите на 20000 км, еще используется ряд геостационарных спутников. Это должно обеспечить максимальную эффективность. Особенности конфигурации, количество космических аппаратов свидетельствуют о том, что китайская система выигрывает у российского и американского аналогов в плане точностных показателей и доступности.

Специалист также отметил, что операторы Бэйдоу-3 информируют пользователей о правилах использования их космических аппаратов. Однако при этом потребители все же знают не всю информацию о технических показателях и функциях спутников Бэйдоу.

Эксперт подчеркнул, что космические аппараты системы из США GPS очевидно применяются и для решения военных задач, но достоверные данные об их функционировании отсутствуют.

Моисеев заметил, что полная информация о функционале аппаратов американской системы не раскрывается. Если судить по массе спутника из США, учитывая тот факт, что его оборудование имеет меньший вес, понятно, что они используются для выполнения каких-то вспомогательных функций, которые не предают огласке.

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.