Пути развития на 2021 год: ГЛОНАСС на пороге новой декады
Юрий УРЛИЧИЧ, первый заместитель генерального директора Госкорпорации «Роскосмос»Сергей КАРУТИН, генеральный конструктор системы ГЛОНАСС
Николай ТЕСТОЕДОВ, генеральный директор АО «ИСС им. академика М.Ф. Решетнёва»
Сергей КОБЛОВ, генеральный директор АО «ЦНИИмаш»В 2020 году завершился очередной 10-летний виток развития российской глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС. Начавшееся с 2006 года восстановление орбитальной группировки дает свои видимые результаты. Сегодня повседневную жизнь сложно представить без сплошного искусственного радионавигационного поля, которое орбитальная группировка ГЛОНАСС предоставляет потребителям в глобальном масштабе с 2011 года.
Сигналы системы ГЛОНАСС используются для решения множества задач, таких как:
- спасание жизни при дорожно-транспортных происшествиях,
- мониторинг и диспетчеризация воздушного, наземного и водного транспорта,
- синхронизация сетей подвижной сотовой связи и элементов энергетического комплекса,
- управление дорожной и сельскохозяйственной техникой и многих других.
Основу орбитальной группировки составляют космические аппараты (КА) второго поколения – КА «Глонасс-М», разработанные еще в 2003 году и демонстрирующие фантастическую работоспособность: уже 14 КА работают дольше гарантийного срока активного существования, 4 КА в этом году празднуют 13-летную годовщину на орбите.
Работа, направленная на повышение точности системы ГЛОНАСС, не останавливается ни на один день, и если в 2014 году погрешность навигационных определений за счет КА (именуемая специалистами как ЭППД) составляла 1,4 м, то 30 января 2020 года было обеспечено снижение погрешности до 0,9 м, а в течение той же недели погрешность не превышала 1,15 м. Более того запущенный 16 марта 2020 года предпоследний серийный КА «Глонасс-М» (Космос-2545) показал точность предоставления базовой услуги 0,38 м на суточном интервале и его лучший недельный результат 0,63 м.
Именно создание КА «Глонасс-М» позволило потребителям во всем мире впервые получить навигационную услугу в двух диапазонах частот, что необходимо для снижения влияния ионосферы на точность навигации.
25 октября 2020 года с космодрома Плесецк успешно запущен КА «Глонасс-К» – это третье поколение навигационных КА системы ГЛОНАСС, он предоставит потребителям еще больше возможностей – более точный и информативный новый сигнал в третьем частотном диапазоне. В дальнейшем поэтапное обновление орбитальной группировки системы ГЛОНАСС позволит гарантированно повысить качество предоставляемых навигационных услуг.
В 2021 году планируется запуск двух навигационных спутников «Глонасс-К2» и весь опыт, наработанный при создании аппаратов третьего поколения («Глонасс-К»), будет реализован в аппаратах четвертого поколения. КА «Глонасс-К2» – это уникальный КА, который предоставит гражданским потребителям 5 навигационных сигналов, точность навигационного обеспечения повысится до 0,3-0,5 м и срок активного существования аппарата не менее 10 лет.
Ориентированность создателей системы ГЛОНАСС на требования потребителей услуг сохраняется, а проведенные исследования показывают растущие потребности в качественных навигационных услугах в сложных условиях, при которых КА виден под углами более 25° над линией горизонта.
В целях удовлетворения этих потребностей с помощью новых кодовых сигналов с 2021 года начнется создание высокоорбитального космического комплекса системы ГЛОНАСС (ВКК), с запуском первого КА в 2025 году и полным развертыванием группировки из 6 КА в трех или шести плоскостях к концу 2027 года. В результате создания ВКК для восточного полушария будет обеспечено повышение точности абсолютного режима навигации, доступности навигации в сложных условиях радиовидимости. Однако главным ожидаемым эффектом внедрения ВКК является гарантированное доведение высокоточной дифференциальной информации ГЛОНАСС и других ГНСС (обеспечение двукратного покрытия) в северо-восточный сегмент Земного шара. В качестве основы для построения ВКК будет использоваться прекрасно зарекомендовавшая себя платформа КА «Глонасс-К», о которой упоминалось выше.
Одной из наиболее важных задач 2021 года является гармонизация потребительского интерфейса системы ГЛОНАСС. Как было отмечено ранее, сильное влияние на точность навигации оказывает среда распространения, поэтому готовятся к опубликованию новые редакции интерфейсных контрольных документов системы ГЛОНАСС (ИКД).
Предполагается, что повышение точности потребителей системы ГЛОНАСС будет достигнуто за счет введения в резервные разряды кадров навигационных сообщений дополнительной информации, содержащей актуальные параметры модели ионосферы.
В методических рекомендациях ИКД будут представлены методики использования параметров модели ионосферы для компенсации ионосферных задержек одночастотными потребителями и обобщенные методики компенсации тропосферных задержек. Наряду с этим в ИКД будут представлены однозначные рекомендации по компенсации ионосферных задержек для потребителей, использующих две частоты навигационных сигналов ГЛОНАСС.
Изменение ИКД для сигналов с частотным и кодовым разделением обеспечит обратную совместимость и бессбойную работу существующего парка навигационной аппаратуры потребителей.
