ГЛОНАСС

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Это старая версия этой страницы, сохранённая 62.117.85.106 (обсуждение) в 19:37, 6 апреля 2010 (→Точность навигации). Она может серьёзно отличаться от текущей версии.
Перейти к навигации Перейти к поиску
У этого термина существуют и другие значения, см. Глонасс (значения).
Спутник системы ГЛОНАСС

Глоба́льная навигацио́нная спу́тниковая систе́ма (ГЛОНА́СС) — советская и российская спутниковая система навигации, разработана по заказу Министерства обороны СССР. Основой системы должны являться 24 спутника, движущихся над поверхностью Земли в трёх орбитальных плоскостях с наклонением 64,8° и высотой 19 100 км. Принцип измерения аналогичен американской системе навигации NAVSTAR GPS.

Текущее состояние

Значения позиционного геометрического фактора PDOP для ГЛОНАСС на 19:06:46 UTC 30 марта 2010 года по земной поверхности (угол места ≥ 5°).
Интегральная доступность навигации наземного потребителя по системе ГЛОНАСС (PDOP ≤ 6) на суточном интервале для 30 марта 2010 года (угол места не менее 5 градусов).

Состав группировки КНС ГЛОНАСС на 30 марта 2010[1]:

Всего в составе ОГ ГЛОНАСС 23 КА
Используются по целевому назначению 21 КА
На этапе ввода в систему —
Временно выведены на техобслуживание —
Орбитальный резерв 2 КА
На этапе вывода из системы —

История развития системы

Первый спутник ГЛОНАСС был выведен Советским Союзом на орбиту 12 октября 1982 года. 24 сентября 1993 года система была официально принята в эксплуатацию с орбитальной группировкой из 12 спутников. В декабре 1995 года спутниковая группировка была развернута до штатного состава — 24 спутника.

Впоследствии из-за недостаточного финансирования, а также из-за малого срока службы, число работающих спутников сократилось.

В августе 2001 года была принята федеральная целевая программа «Глобальная навигационная система»[2], согласно которой полное покрытие территории России планировалось уже в начале 2008 года, а глобальных масштабов система достигла бы к началу 2010 года. Для решения данной задачи планировалось в течение 2007, 2008 и 2009 годов произвести шесть запусков РН и вывести на орбиту 18 спутников — таким образом, к концу 2009 года группировка вновь насчитывала бы 24 аппарата.

В конце марта 2008 года совет главных конструкторов по российской глобальной навигационной спутниковой системе (ГЛОНАСС), заседавший в Российском научно-исследовательском институте космического приборостроения, несколько скорректировал сроки развёртывания космического сегмента ГЛОНАСС. Прежние планы предполагали, что на территории России системой станет возможно пользоваться уже к 31 декабря 2007 года; однако для этого требовалось 18 работающих спутников, из которых некоторые успели выработать свой гарантийный ресурс и прекратили работать. Таким образом, хотя в 2007 году план по запускам спутников ГЛОНАСС был выполнен (на орбиту вышли шесть аппаратов), орбитальная группировка по состоянию на 27 марта 2008 года включала лишь шестнадцать работающих спутников. 25 декабря 2008 года количество было доведено до 18 спутников.

На совете главных конструкторов ГЛОНАСС план развёртывания системы был скорректирован с той целью, чтобы на территории России система ГЛОНАСС заработала хотя бы к 31 декабря 2008 года. Прежние планы предполагали запуск на орбиту двух троек новых спутников «Глонасс-М» в сентябре и в декабре 2008 года; однако в марте 2008 года сроки изготовления спутников и ракет были пересмотрены, чтобы ввести все спутники в эксплуатацию до конца года. Предполагалось, что запуски состоятся раньше на два месяца и система до конца года в России заработает. Планы были реализованы в срок.

29 января 2009 года было объявлено, что первым городом страны, где общественный транспорт в массовом порядке будет оснащён системой ГЛОНАСС, станет Сочи. На тот момент ГЛОНАСС-оборудование производства компании «M2M телематика» было установлено на 250 сочинских автобусах.[3]

В ноябре 2009 года было объявлено, что Украинский научно-исследовательский институт радиотехнических измерений (Харьков) и Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения (Москва) создадут совместное предприятие. Стороны создадут систему спутниковой навигации для обслуживания потребителей на территории двух стран. В проекте будут использованы украинские станции коррекции для уточнения координат систем ГЛОНАСС.[4]

15 декабря 2009 года на встрече премьер-министра России Владимира Путина с главой Роскосмоса Анатолием Перминовым было заявлено, что развёртывание ГЛОНАСС будет окончено к концу 2010 года.[5]

К 30 марта 2010 года количество работающих КА было доведено до 21 (плюс 2 резервных КА).

Конструкция спутника

Основные статьи: Глонасс, Глонасс-М и Глонасс-К

Разработчик и изготовитель спутников:

Запуски

Байконур, 26 октября 2007 года. Запуск ракеты-носителя «Протон-К», выводящей на орбиту три спутника «Глонасс-М»
См. также: Глонасс. Запуски и Глонасс-М. Запуски

В декабре 2009 года введён в эксплуатацию 110 КА (запущен 14 декабря 2009 года). Общее число запущенных спутников NAVSTAR к этому времени составило 60.[7]

Последние и планируемые запуски
25 декабря 2005 года С космодрома «Байконур» на орбиту ракетой-носителем «Протон-К» были запущены ещё один космический аппарат «Глонасс» и два космических аппарата «Глонасс-М» с увеличенным ресурсом эксплуатации для пополнения группировки ГЛОНАСС.
26 декабря 2006 года Состоялся вывод на орбиту РН «Протон-К» трёх КА «Глонасс-М».
26 октября 2007 года РН «Протон-К» стартовал с Байконура и вывел на околоземную орбиту три модифицированных КА «Глонасс-М».
25 декабря 2007 года С космодрома «Байконур» стартовал РН «Протон-М» и вывел на орбиту три КА «Глонасс-М». Запуск увеличил число работающих спутников до 16 (одновременно 4 спутника, запущенные в 2001—2003 годах, были выведены из группировки).
25 сентября 2008 года Запуск РН «Протон-М» с тремя КА «Глонасс-М» в каждом. Запуск увеличил число работающих спутников до 18 (1 спутник был выведен из состава группировки).
25 декабря 2008 года Запуск РН «Протон-М» с тремя КА «Глонасс-М».
14 декабря 2009 года Запуск РН «Протон-М» с тремя КА «Глонасс-М».
2 марта 2010 года Запуск РН «Протон-М» с тремя КА «Глонасс-М».
2010 год Запуск очередных 8 КА «Глонасс-М» и одного экспериментального КА «Глонасс-К» на трех РН «Протон-М». Запуск увеличил число работающих спутников до 20 КА (плюс 2 КА в орбитальном резерве и 1 КА, временно выведенный на техобслуживание).
2011 год Запуск последних пяти КА серии «Глонасс-М» и одного экспериментального КА «Глонасс-К» на двух РН «Протон-М».

Навигация

Технические средства навигации

НАП «Бриз-КМ-И» производства ЗАО «КБ НАВИС»
Приёмовычислительный модуль ГЛОНАСС 1К-181
Файл:GLOSPACE.jpg
Экран прибора-навигатора Glospace с отображением плана московских улиц в перспективной проекции и указанием местоположения наблюдателя
Владимир Путин распечатывает навигационное устройство системы ГЛОНАСС

Впервые потребительские спутниковые навигаторы, рассчитанные на совместное использование ГЛОНАСС и GPS, поступили в продажу 27 декабря 2007 года — это были спутниковые навигаторы Glospace. Однако первым приёмником, рассчитанным на работу с американской и российской навигационными системами, был профессиональный прибор компании Ashtech[15], выпущенный в 1999 году.

По сообщению Вестей-24, объём производства составляет полторы-две тысячи навигаторов в месяц, а вопрос обеспечения цифровыми картами поручено проработать Роскартографии. По сообщению РИА «Новости» от 20 мая 2008 года, важная проблема ГЛОНАСС состоит в нехватке цифровых карт, и вице-премьер Сергей Иванов на совещании по развитию транспортной системы поведал, что основные средства, выделяемые на ГЛОНАСС, пойдут именно на эту часть программы — на создание цифровых карт.

В России навигационную аппаратуру выпускают порядка 10 предприятий («НПО Прогресс»,ЗАО «КБ НАВИС», ОАО «РИРВ», ОАО «МКБ Компас», ФГУП «НИИМА „Прогресс“», ФГУП «РНИИ КП», ЗАО «Русские Навигационные Технологии», ООО «M2M телематика» и другие).

Смешанная ГЛОНАСС/GPS аппаратура профессионального уровня изготавливается многими производителями, в том числе зарубежными фирмами Topcon, Javad, Trimble, Septentrio, Ashtech, NovAtel, SkyWave Mobile Communications.

В целях реализации Постановления Правительства РФ от 25 августа 2008 года № 641 «Об оснащении транспортных, технических средств и систем аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS» НПО ПРОГРЕСС[16] разработало и выпустило аппаратуру спутниковой навигации ГАЛС-М1 и ГЛИССАДА-А1, которой уже сегодня могут быть оснащены многие виды военной и специальной техники Вооружённых Сил Российской Федерации.

Для декодирования сигналов ГЛОНАСС КБ «НАВИС» разработана микросхема. Поддерживаемые системы ГЛОНАСС/GPS, а также GALILEO/COMPASS (серия NV08C)

  • Размеры: 9 × 11 × 2,5 мм
  • Энергопотребление: около 0,1 Вт

Это полнофункциональный чип: для работы ему требуется только подключение антенны и питания.

«Сейчас ГЛОНАСС используется только вместе с GPS» — считает Михаил Фадеев, независимый аналитик рынка GPS/ГЛОНАСС-навигации.[17]

Точность навигации

В настоящее время точность определения координат системой ГЛОНАСС несколько отстаёт от аналогичных показателей для GPS.

Согласно данным СДКМ[18] на 29 марта 2010 года ошибки навигационных определений ГЛОНАСС (при p=0,95) по долготе и широте составляли 4,46—8,38 м при использовании в среднем 7—8 КА (в зависимости от точки приёма). В то же время ошибки GPS составляли 2,00—8,76 м при использовании в среднем 6—11 КА (в зависимости от точки приёма).

При совместном использовании обеих навигационных систем ошибки составляют 2,37—4,65 м при использовании в среднем 14—19 КА (в зависимости от точки приёма).

Согласно заявлениям главы Роскосмоса Анатолия Перминова, принимаются меры по увеличению точности. К 2010 году точность системы ГЛОНАСС должна возрасти до 5,5 метров, а к 2011 году до 2,8 метров.[19] Среди мер по повышению точности российской системы обычно называются пополнение орбитальной группировки, увеличение точности эфемерид, улучшение потребительских устройств и постепенная замена спутников на более совершенные Глонасс-М и Глонасс-К.

При этом использование обеих навигационных систем уже сейчас даёт существенный прирост точности. Европейский проект EGNOS, использующий сигналы обеих систем, даёт точность определения координат на территории Европы на уровне 1—3 метров.[20]

Доступность навигации

Информационно-аналитический центр ГЛОНАСС[21] публикует на своём сайте официальные сведения о доступности навигационных услуг в виде карт мгновенной и интегральной доступности, а также позволяет вычислить зоны видимости для данного места и даты. Оперативный и апостериорный мониторинг систем GPS и ГЛОНАСС также осуществляет Российская система дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ).[18]

На 4 февраля 2010 года количество видимых над горизонтом над Россией спутников ГЛОНАСС, как правило, было равно 6-8 КА.[21][18] Согласно карте интегральной доступности точность определения координат «хорошая» и лучше (PDOP ≤ 6) осуществлялось для России практически в течение всего дня (точнее, для 95 % времени в течение дня, хотя для самых южных районов иногда бывает 92 %). В некоторых районах земного шара «хорошая» и лучше точность определения координат (PDOP ≤ 6) могло осуществляться только в течение 80 % времени суток, а в некоторых точках и в течение 70 %.[21]

На 29 марта 2010 года количество видимых над горизонтом над Россией спутников ГЛОНАСС, как правило, было равно 7-8 КА.[21][18] Для 30 марта 2010 года согласно карте интегральной доступности точность определения координат «хорошая» и лучше (PDOP ≤ 6) осуществляется для России практически в течение всего дня (точнее, для 99 % времени в течение дня для всей страны кроме района Владивостока, где этот показатель равен 95 %). В некоторых районах земного шара «хорошая» и лучше точность определения координат (PDOP ≤ 6) может осуществляться только в течение 92 % времени суток, а в некоторых точках и в течение 80 %.[21]

При совместном использовании ГЛОНАСС и GPS в совместных приёмниках (практически все ГЛОНАСС приёмники являются совместными) точность определения координат практически всегда «отличная»[18] вследствие большого количества видимых КА и их хорошего взаимного расположения.

Функционирование спутников

Спутники, в которых происходили технические неисправности[22]:

Номер спутника Дата выхода из строя Причина Дата возвращения в строй Кол-во работающих аппаратов на момент выхода Численность аппаратов
№ 795 12 мая 2009 техническое обслуживание нет данных 19 20
№ 714 20 мая 2009 нет данных 30 мая 2009 18 20
№ 724 26 мая 2009 нет данных 26 мая 2009 17 20
№ 712 27 мая 2009 нет данных нет данных 17 20
№ 713 29 мая 2009 нет данных нет данных 16 20
№ 728 3 июня 2009 временное исключение 13:00[23], 3 июня 2009 16 20

Модернизация системы

Согласно программе модернизации системы ГЛОНАСС, действующей до 2020 года[24][25]:

  • С 2003 года запускаются новые КА Глонасс-М, которые транслируют дополнительно два гражданских сигнала L1 и L2.
  • Начиная с 2010 начинается постепенное введение КА Глонасс-К, в котором будут добавлены новые CDMA сигналы (как у GPS и Galileo).
  • В 2007 году была проведена 1-я фаза модернизации наземного сегмента, вследствие чего увеличилась точность определения координат.
  • Во 2-ой фазе модернизации наземного сегмента на 7 пунктах наземного комплекса управления устанавливается новая система измерительная система с высокими точностными характеристиками. В результате этого к концу 2010 года точность расчета эфемерид и ухода бортовых часов ещё больше повысится, что приведёт к увеличению точности навигационных определений.
  • В 2002 году был осуществлён переход на обновлённую версия геоцентрической системы координат ПЗ-90 — ПЗ-90.02.
  • После введения новых CDMA-сигналов предполагается увеличение количества КА в группировке.

См. также

Примечания

  1. ↑ Состав группировки КНС ГЛОНАСС Информационно-аналитический центр ГЛОНАСС
  2. ↑ http://www.gpssoft.ru/fcp_glonass.html
  3. ↑ Сочи уходит в космос
  4. ↑ Россия взяла Украину в ГЛОНАСС
  5. ↑ Завершение развёртывания Глонасс намечено на 2010 год
  6. ↑ http://www.npopm.ru/
  7. ↑ Глонасс-101: лучше меньше, да лучше CNews, 11 февраля 2009
  8. ↑ GLONASS Network
  9. ↑ Лазерная дальнометрия. Задачи, современное состояние, перспективы
  10. ↑ Ураган-М
  11. ↑ С Байконура запущены три «Урагана»
  12. ↑ 2001-053A — Kosmos 2382
  13. ↑ «Глонасс»: два плюс один равно восьми Новости космонавтики
  14. ↑ Глонасс-М
  15. ↑ Первая в мире аппаратура для совместной работы с GPS и ГЛОНАСС  (англ.)
  16. ↑ http://www.mriprogress.ru/products_GA1.html
  17. ↑ GPS — для работы, ГЛОНАСС — для бумажки iBusiness
  18. ↑ 1 2 3 4 5 Российская система дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ)
  19. ↑ Роскосмос обещает повысить точность работы ГЛОНАСС с 10 до 5,5 метров РИА «Новости»
  20. ↑ Точность GPS на практике PROGPS
  21. ↑ 1 2 3 4 5 Официальный сайт Прикладного потребительского Центра (ППЦ) на базе Информационно-аналитического центра (ИАЦ) ЦНИИмаш
  22. ↑ ГЛОНАСС «лихорадит»
  23. ↑ Не уточнено, какое именно имелось ввиду время (московское, международное и т. д.)
  24. ↑ GLObal Navigation Satellite System (GLONASS) Роскосмос
  25. ↑ Генконструктор и гендиректор ИСС Николай Тестоедов: «Система ГЛОНАСС выйдет в ближайшее время на максимальную навигационную точность»

Литература

  • ГЛОНАСС: принципы построения и функционирования / Под ред. А. И. Перова, В. Н. Харисова. — 3-е изд., перераб. — М.: Радиотехника, 2005. — 688 с. — 1000 экз. — ISBN 5-93108-076-7.
  • Шебшаевич В. С., Дмитриев П. П., Иванцев Н. В. и др. Сетевые спутниковые радионавигационные системы / Под ред. В. С. Шебшаевича. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1993. — 408 с. — ISBN 5-256-00174-4.
  • ИНТЕРФЕЙСНЫЙ КОНТРОЛЬНЫЙ ДОКУМЕНТ (редакция 5.0). КООРДИНАЦИОННЫЙ НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР (2002). — официальное техническое описание параметров и сигнала ГЛОНАСС. Дата обращения: 14 декабря 2009.
  • ИНТЕРФЕЙСНЫЙ КОНТРОЛЬНЫЙ ДОКУМЕНТ (редакция 5.1). РОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ (2008). — официальное техническое описание параметров и сигнала ГЛОНАСС. Дата обращения: 14 декабря 2009.
  • ГЛОНАСС: Интерфейсный контрольный документ (редакция 5.1). — Редакция от ФГУП «РНИИ КП». Дата обращения: 14 декабря 2009.

Ссылки

Шаблон:Спутниковая навигация

Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=ГЛОНАСС&oldid=23572658