СРНС ГЛОНАСС предназначена для непрерывного обеспечения неограниченного числа воздушных, морских, наземных и космических потребителей высокоточной координатно-временной информацией в любой точке Земли и околоземного пространства независимо от метеоусловий.

Первый запуск спутника по программе ГЛОНАСС состоялся 12 октября 1982 г., а в сентябре 1993 г. система была официально принята в эксплуатацию в неполном составе с условием развертывания штатной орбитальной структуры в 1995 г.

По состоянию на конец июня 2005 г. на орбите 13 спутников системы ГЛОНАСС и один экспериментальный ГЛОНАСС-М. Сегодня в стадии изготовления находятся 9 аппаратов ГЛОНАСС-М, срок работы которых на орбите 7 лет. Кстати, спутники с продолжительностью работы более 7 лет американцы начали запускать еще в 1989 г.

Следует отметить, что из 13 КА, используемых в настоящее время по целевому назначению, 5 находятся за пределами гарантийного срока активного существования. Сегодня перерыв в навигации на территории России может составлять 50 минут, по земному шару - около четырех часов.

В соответствии с поручение Президента РФ минимальная группировка из 18 спутников должна быть развернута в 2007 г., полная группировка в составе 24 спутников в соответствии с федеральной целевой программой «Глобальная навигационная система» должна быть развернута в 2010 г.

В 2007 и 2008 гг. предполагается сделать по два пуска.

В 2007 г. два пуска ракетой-носителем (PH) «Протон» с тремя спутниками ГЛОНАСС-М в каждом, и в 2008 г. PH «Протон» с тремя ГЛОНАСС-М и PH «Союз» с двумя новыми космическими аппаратами ГЛОНАСС-К. В дальнейшем, после развертывания орбитальной группировки из 24 КА, для ее поддержания нам потребуется делать по одному групповому пуску в год двух КА ГЛОНАСС-К на носителе «Союз», что существенно снизит эксплуатационные расходы по сравнению с нынешним периодом времени.

Спутник ГЛОНАСС-М, который был запущен в 2003 г. и излучает в отличие от спутников предыдущего поколения уже два сигнала для гражданских потребителей, что позволяет существенно повысить точность их местоопределения.

Спутники ГЛОНАСС-К относятся к новому поколению, являются сравнительно малогабаритными и обладают увеличенным до 10- 12 лет гарантийным сроком активного существования ГЛОНАСС является государственной системой, которая разрабатывалась как система двойного использования, предназначенная для нужд Министерства обороны и гражданских потребителей. Сегодня обязанности по управлению и эксплуатации системы ГЛОНАСС возложены на Министерство обороны Российской Федерации.

ГЛОНАСС работает в двух частотных диапазонах: 1,6 ГГц (Ь1) и 1,2 ГГц (Ь2) с использованием псевдослучайной широкополосной модуляции и частотного разделения каналов.

ГЛОНАСС обеспечивает два уровня навигационной точности: высокоточный (ВТ-код) и стандартный (ПТ-код). ВТ-код предостав ляется (помимо потребителей министерства обороны) авторизованным потребителям и обеспечивает повышенный уровень точности и защиту от преднамеренных помех. При работе с ВТ одновременно используются сигналы в двух частотных диапазонах L1 и L2, что позволяет компенсировать ионосферную погрешность. Гражданским потребителям предоставляется доступ к ПТ на частоте L1.

В ГЛОНАСС не используется преднамеренное ухудшение точности гражданского канала, аналогичное режиму селективного доступа (SA) для GPS.

Информация, предоставляемая навигационным сигналом ПТ, доступная всем потребителям на постоянной и глобальной основе, обеспечивает возможность определения: горизонтальных координат, вертикальных координаты, составляющих вектора скорости и времени. Эти точности можно значительно улучшить, если использовать дифференциальный метод навигации и/или дополнительные специальные методы измерений.

Полностью развернутый космический сегмент ГЛОНАСС состоит из 24 спутников в трех орбитальных плоскостях. Орбиты спутников - круговые с высотой 19 100 км и углом наклонения -64*. Период обращения каждого спутника составляет приблизительно 11 часов 15 минут. Расчетный ресурс спутника 3 года, в будущем - 5-7 лет. Выведение спутников ГЛОНАСС на орбиту осуществляется с космодрома Байконур с помощью ракеты-носителя «Протон» и разгонного блока. Одним носителем одновременно выводятся три спутника ГЛОНАСС, перевод каждого спутника в заданную точку орбитальной плоскости производится с помощью собственной двигательной установки.

Управление орбитальным сегментом ГЛОНАСС осуществляют наземный комплекс управления. Он включает в себя Центр управления системой и сеть станций слежения и управления, рассредоточенных по территории России. Наземный комплекс управления осуществляет сбор, накопление и обработку траекторной и телеметрической информации обо всех спутниках системы, формирование и выдачу на каждый спутник команд управления и навигационной информации, а также контроль качества функционирования системы в целом.

Спутники системы ГЛОНАСС непрерывно излучают навигационные сигналы двух типов: навигационный сигнал стандартной точности (ПТ) в диапазоне L1 (1,6 ГГц) и навигационный сигнал высокой точности (ВТ) в диапазонах L1 и L2 (1,2 ГГц).

Для определения пространственных координат и точного времени требуется принять и обработать навигационные сигналы не менее чем от 4 спутников ГЛОНАСС. Одновременно с проведением измерений в приемнике выполняется автоматическая обработка содержащихся в каждом навигационном радиосигнале цифровой информации. Цифровая информация описывает положение НИСЗ в пространстве и времени (эфемериды) относительно единой для системы шкалы времени в геоцентрической связанной декартовой системе координат. Кроме того, цифровая информация описывает положение других спутников системы (альманах) в виде кеплеровских элементов их орбит и содержит некоторые другие параметры.

Результаты измерений и принятая цифровая информация являются исходными данными для решения навигационной задачи по определению координат и параметров движения. Навигационная задача решается автоматически в вычислительном устройстве НАП. В результате решения определяются три координаты местоположения потребителя, скорость его движения и осуществляется привязка шкалы времени потребителя к высокоточной шкале координированного всемирного времени (UTC).

В настоящее время практически все известные навигационные приемники, использующие сигналы спутников ГЛОНАСС, одновременно принимают сигналы спутников GPS, т. е. являются комбинированными.

В качестве примера можно привести навигационный приемник Ижевского радиозавода МЦОС-А18 имеющий 18 каналов обработки сигналов систем GPS и ГЛОНАСС. Он осуществляют автоматический поиск, прием и обработку сигналов двух радионавигационных систем ГЛОНАСС (Россия) и GPS NAVSTAR (США), измеряет навигационные параметры на частотах LI GPS и L1 ГЛОНАСС и обеспечивает комбинированную фильтрацию этих измерений. Приемник формирует навигационные параметры (долготу, широту, высоту), параметры движения объекта, время, дату. Точность измерений (без режима дифференциальной коррекции): местоположения, менее 30 м, скорости, менее 0,15 м/с. Приемник может применяться в системах управления движением железнодорожного, автомобильного, воздушного, морского и речного транспорта и т. п. Его габаритные размеры 150 х 105 х 20 мм, потребляемая мощность платы, не более 5 Вт.

Стоимость профессиональной навигационной аппаратуры потребителей, работающей одновременно в стандартах ГЛОНАСС и GPS, сопоставима со стоимостью аналогичной аппаратуры GPS (за исключением массовой аппаратуры индивидуального пользования). Интегрированный базовый приемоизмерительный модуль, реализующий функцию приема и обработки сигналов ГЛОНАСС и GPS, стоит примерно на 200-300 долл. дороже, чем односистемный модуль GPS. В то же время стоимость терминалов ГЛОНАСС/GPS, использующих в качестве основы такой модуль, сопоставима, а в ряде случаев даже ниже стоимости односистемной профессиональной аппаратуры GPS. Характерным примером являются морские автоматизированные идентификационные системы, где стоимость ГЛОНАСС/GPS оборудования ниже стоимости аналогичного GPS-оборудования.

⇐Спутниковые технологии | Информационные системы и технологии | Срнс gps⇒