FAQ по технологии ГЛОНАСС

Печать

 

 

Описание технологии

Система ГЛОНАСС включает в себя три сегмента: 
космический сегмент с орбитальной группировкой КА; 
сегмент управления - наземный комплекс управления (НКУ) орбитальной группировкой КА; 
сегмент НАП - аппаратуры пользователей.

Основа системы - 24 спутника, движущиеся над поверхностью Земли и равномерно распределенные в 3-х орбитальных плоскостях. Орбитальные плоскости разнесены относительно друг друга на 120° по абсолютной долготе восходящего узла и имеют условные номера 1, 2 и 3, возрастающие по направлению вращения Земли.

В каждой орбитальной плоскости расположено по 8 спутников со сдвигом по аргументу широты 45°. Орбитальные плоскости сдвинуты друг относительно друга на 15°, т.е. спутники в соседних орбитальных плоскостях смещены на 15° по аргументу широты.

Нумерация позиций спутников производится по порядку их последовательности на орбите в определенный момент времени и против их движения. Спутникам первой орбитальной плоскости присвоены номера 1...8, второй - 9...16, третьей - 17...24. Орбиты спутников являются близкими к круговым, с высотой около 19100 км. Наклонение орбиты составляет 64,8°.

Орбитальная структура системы спутников построена таким образом, что в каждой точке земной поверхности и околоземного пространства одновременно наблюдаются не менее четырех спутников. Их взаимное расположение обеспечивает необходимые точностные характеристики системы.

Непрерывность навигационного поля системы ГЛОНАСС обеспечивается на высотах до 2000 км. Спутники в своем орбитальном движении не имеют резонанса (синхронности) с вращением Земли. Благодаря этому значительно снижается возмущающее влияние нецентральности гравитационного поля Земли на орбиты спутников .

Радионавигационное поле ГЛОНАСС наряду с основной функцией позволяет проводить:
  • локальную высокоточную навигацию наземных подвижных объектов на основе дифференциальных методов навигации с применением стационарных наземных корректирующих станций и навигационных КА;
  • высокоточную взаимную геодезическую «привязку» удаленных наземных объектов;
  • взаимную синхронизацию стандартов частоты и времени на удаленных наземных объектах;
  • неоперативную автономную навигацию низко- и среднеорбитальных космических объектов;
  • определение ориентации объекта на основе радиоинтерферометрических измерений на объекте с помощью навигационных радиосигналов, принимаемых разнесенными антеннами


История развития

Полномасштабные работы по созданию отечественной навигационной спутниковой системы были развернуты в середине 60-х годов прошлого столетия, а 27 ноября 1967 года был выведен на орбиту первый навигационный отечественный спутник ("Космос-192"). Он обеспечивал среднеквадратическую погрешность местоопределения в 250 — 300 метров.

В 1979 году была сдана в эксплуатацию навигационная система первого поколения «Цикада» из четырех спутников. Она позволяла определять координаты каждые 1,5 — 2 часа с продолжительностью сеанса до 6 минут. Благодаря повышению точности эфемерид навигационных спутников удалось снизить среднеквадратическую погрешность 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 кораблей.

Исходя из принципа навигационных определений, выбрана структура спутниковой системы, которая обеспечивает 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 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 высокорбитальной отечественной навигационной системы, получившей название ГЛОНАСС, были начаты в октябре 1982 года запуском спутника «Космос-1413». В 1995 году было завершено развертывание системы ГЛОНАСС до ее штатного состава (24 навигационных спутника).

Основным заказчиком и ответственным за испытания и управление системой были назначены Военно-космические силы (ныне Космические войска).



Хронология:

1972
Началась работа над созданием системы, которая впоследствии получила название ГЛОНАСС . Спутниковая Радионавигационная Система (СРНС) ГЛОНАСС создавалась при участии большого количества организаций, ядро которых составили предприятия, разрабатывавшие СНС первого поколения: Красноярское ОКБ прикладной механики, Московский НИИ приборостроения, ЛНИРТИ.

1976
Вышло постановление Правительства СССР по разработке эскизного проекта системы ГЛОНАСС. Для обеспечения работ по ее созданию, а также обеспечению других СНС в 1977 г. было создано специализированное управление. 

1978
Продолжались исследования по обоснованию характеристик СРНС ГЛОНАСС, на основании которых совместно с другими заинтересованными организациями было подготовлено ТТЗ на разработку системы. Этим заданием предусматривалось при полном развертывании СРНС обеспечение следующих точностей: по координатам – 20–30 м, по высоте – 10–20 м, по составляющим вектора скорости – 3,5 см/с. 

Были намечены три основных этапа:
  • Первый этап (1981 г.) – создание экспериментальной системы из 4–6 космических аппаратов (КА), что должно было обеспечить периодическое ( в течение 2–4 ч в сутки) наблюдение с территории СССР навигационного «созвездия» из четырех КА. Ожидаемая точность на этом этапе должна была быть 50–100 м по координатам и 5–10 см/с по составляющим скорости.
  • Второй этап (1984 г.) предусматривал развертывание системы до 9–12 КА, что обеспечивало бы обсервации в течение 70% времени с точностями 20–60 м по координатам и 3–5 см/с по скорости. Неполное развертывание системы было вызвано задержкой в создании парка навигационной аппаратуры потребителей, который на этом этапе был еще слишком незначителен (развертывание штатной системы из 24 КА при небольшом количестве потребителей экономически не оправдано).
  • Третий этап – развертывание штатной системы из 24 КА.

1982
Первый спутник ГЛОНАСС был выведен Советским Союзом на орбиту 12 октября 1982 года. В 1983 г. состоялся запуск еще двух КА.

1990–1991 
Были проведены государственные испытания системы при ограниченном составе КА. По их результатам предельные погрешности (Р=0,997) определения места равнялись 58,2 м, а составляющих вектора скорости – 3,9 см/с. 

1993
Распоряжением Президента РФ система ГЛОНАСС была принята на вооружение ВМФ и другими видами ВС РФ. В этот период на орбитах функционировало 8 КА. 

1995
К концу 1995 г. система была доведена до 24 КА штатного состава.

2001
Принята федеральная целевая программа «Глобальная навигационная система», которая предусматривала полное покрытие территории России, что планировалось осуществить уже в начале 2008 года.

2005
Выведен на орбиту ещё один спутник «ГЛОНАСС» и два спутника «ГЛОНАСС-М» с увеличенным ресурсом эксплуатации для пополнения группировки ГЛОНАСС.

2006
Вывод на орбиту трёх спутников «ГЛОНАСС-М».

2007
Вывод на околоземную орбиту ещё трех спутников «ГЛОНАСС-М». Запуск позволил увеличить число работающих спутников до шестнадцати (одновременно четыре спутника, запущенные в 2001—2003 годах, были выведены из группировки). 

2008
Три спутника, запущенные 25 сентября вступили в строй. Три последних спутника были запущены 25 декабря. Общее число спутников 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 КА «Глонасс-М».

2010
Запуск трех КА «Глонасс-М».

2010
Запуск очередных 9 КА «Глонасс-М» и одного экспериментального КА «Глонасс-К». Запуск произведенный 2 марта увеличил число работающих спутников до 20 КА (плюс 2 КА в орбитальном резерве 1 выведен на техобслуживание).

2011
Планируется запуск трех КА серии «Глонасс-М» и одного экспериментального «Глонасс-К».

Коммерциализация ГЛОНАСС.

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 этапе.

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

Copyright 2013. www.s-telecom.su | ООО "С-телеком", г.Чита, ул.Лермонтова 10, тел.355-643, 355-333