Неужели в самом деле все ГЛОНАССы погорели?
09.07.2018 162 0 0 lozga

Неужели в самом деле все ГЛОНАССы погорели?

---
0
В закладки
Вам могли попадаться новости вроде "ГЛОНАСС перестал работать по всему миру" или жуткие истории "Порядка половины спутников действующей орбитальной группировки "Глонасс" выработали гарантийный срок. В то же время в наземном резерве находятся всего пять аппаратов "Глонасс-М"", из которых могло сложиться впечатление, что ГЛОНАСС не то совсем сломался, не то дышит на ладан. А как обстоят дела на самом деле?

Неужели в самом деле все ГЛОНАССы погорели? спутников, ГЛОНАСС, когда, спутника, время, только, второй, всего, спутник, сигнала, спутники, можем, аппаратов, ГлонассМ, орбиты, системы, точность, gisgeographycom, работать, система

Подготовка к пуску трех спутников "Глонасс-М"

Немного истории


Вообще, в истории ГЛОНАСС был период, когда система реально оказалась практически неработоспособна. Ко второй половине 90-х закончилась советская инерция запуска новых аппаратов, уже выведенные на орбиту один за другим сломались, и к началу нулевых функционировали, по разным источникам, всего 6-7 спутников, чего было совершенно недостаточно. Но в 2001 году приняли федеральную программу "Глобальная навигационная система", выделили средства, и постепенно, к концу 2011, снова развернули группировку до полной численности в 24 аппарата, не считая резервных.

Неужели в самом деле все ГЛОНАССы погорели? спутников, ГЛОНАСС, когда, спутника, время, только, второй, всего, спутник, сигнала, спутники, можем, аппаратов, ГлонассМ, орбиты, системы, точность, gisgeographycom, работать, система

Подготовка к пуску спутника Transit ранних серий

Погружаясь в историю еще глубже, спутниковые навигационные системы были атрибутом сверхдержавы с начала космической эры. Американцы первыми создали систему Transit для обеспечения боевого дежурства своих подводных лодок с баллистическими ракетами. Первый спутник вышел на орбиту в 1960, а официально Transit приняли на вооружение в 1964. СССР несколько подзадержался, спутники системы "Циклон" стали запускать с 1967, а на вооружение ее приняли в 1976. Зато система "Циклон" обеспечивала не только навигацию, но и связь. Затем примерно в одно время по обе стороны океана начали разрабатывать системы второго поколения, и американская NAVSTAR/GPS была полностью развернута в 1993, а российская ГЛОНАСС - в 1995. Обе системы получились похожими. Разве что ГЛОНАСС лучше работает в высоких широтах, но, вопреки распространенной ошибке, не из-за высоты орбиты (спутники GPS чуть выше), а из-за большего ее наклонения.

В перекрестье сфер


Когда на орбите под тридцать аппаратов группировки, поломка очередного - обычное рабочее событие. А чтобы понять, как это повлияет на функционирование ГЛОНАСС, необходимо разобраться в принципах ее работы.

Начнем с упрощенной задачи на плоскости. Представим себе, что мы оказались в неизвестном месте и хотим определить, куда же мы попали. Как назло, попадающиеся нам прохожие могут сообщить только расстояния до каких-либо населенных пунктов без направления. Мы вооружаемся картой, циркулем и начинаем рисовать. Первый прохожий говорит, что до Москвы по прямой 160 км. Значит, мы можем быть в любой точке круга. Второй - что до Смоленска 275 км. Область поиска сужается до двух точек, в которых окружности пересекаются. Третий говорит, что до Курска 310 км, и мы теперь точно можем сказать, что составитель задачи забросил нас в Калугу.

Неужели в самом деле все ГЛОНАССы погорели? спутников, ГЛОНАСС, когда, спутника, время, только, второй, всего, спутник, сигнала, спутники, можем, аппаратов, ГлонассМ, орбиты, системы, точность, gisgeographycom, работать, система

Рисунок gisgeography.com

В трехмерном пространстве принцип тот же самый, только пересечение двух сфер - это окружность, трех - две точки, и только пересечение четырех сфер даст нам точное местоположение. А иллюстрация становится слишком сложной, чтобы начинать сразу с нее.

Неужели в самом деле все ГЛОНАССы погорели? спутников, ГЛОНАСС, когда, спутника, время, только, второй, всего, спутник, сигнала, спутники, можем, аппаратов, ГлонассМ, орбиты, системы, точность, gisgeographycom, работать, система

Рисунок gisgeography.com

Если говорить совсем просто, спутники GPS или ГЛОНАСС постоянно транслируют точное время и параметры своей орбиты. Наземный приемник не может определять направления, но он по параметрам орбиты рассчитывает, где спутник находится в космосе, а по задержке приема сигнала точного времени, который движется от спутника к приемнику со скоростью света - вычисляет расстояние до спутника.

В теории все работает очень просто, но на практике надо учитывать возникающие помехи.

Неужели в самом деле все ГЛОНАССы погорели? спутников, ГЛОНАСС, когда, спутника, время, только, второй, всего, спутник, сигнала, спутники, можем, аппаратов, ГлонассМ, орбиты, системы, точность, gisgeographycom, работать, система

Атмосферные помехи, иллюстрация gisgeography.com

Прежде всего, сигнал от спутников искажается атмосферой. Поэтому имеют смысл и активно используются наземные станции - если мы знаем ее точное местоположение, то можем вычислить изменения в скорости и направлении распространения сигнала со спутника и разослать поправки на находящиеся в этом же районе приемники.

Далее, имеет значение взаимное положение спутников. Для идеального определения положения один спутник должен быть прямо над головой, а три оставшихся - равномерно распределенными чуть выше горизонта. А если все аппараты на небе рядом друг с другом, то точность падает из-за геометрически неподходящего положения.

Неужели в самом деле все ГЛОНАССы погорели? спутников, ГЛОНАСС, когда, спутника, время, только, второй, всего, спутник, сигнала, спутники, можем, аппаратов, ГлонассМ, орбиты, системы, точность, gisgeographycom, работать, система

Иллюстрация gisgeography.com

Кроме этого есть помехи при переотражении сигнала со спутника от наземных объектов, проблемы точности атомных часов на спутнике (даже наносекунды здесь уже будут вносить ошибки), неточности определения орбиты спутников и другие факторы.

Получается, что, когда один из спутников выходит из строя, то в некоторых местах вместо него приходится выбирать сигнал другого, в худшем положении, что увеличивает ошибку. Естественно, когда ломается один аппарат, это не выводит из строя всю систему. Так что новость "ГЛОНАСС перестал работать по всему миру" правильнее переформулировать на "в некоторых районах Земли ожидается ухудшение точности определения местоположения". Но это, конечно же, звучит не так кликбейтно.

Информационный центр ГЛОНАСС ведет мониторинг точности сигнала и отображает его на своем сайте. Сейчас, когда функционируют 24 аппарата, на карте равномерно хорошая точность, но в случае поломок появятся зоны с большей ошибкой. Спутники могут маневрировать на орбите, поэтому центр управления располагает их так, чтобы точность позиционирования ухудшалась подальше от территории России, где-нибудь в безлюдной части Тихого океана.

Неужели в самом деле все ГЛОНАССы погорели? спутников, ГЛОНАСС, когда, спутника, время, только, второй, всего, спутник, сигнала, спутники, можем, аппаратов, ГлонассМ, орбиты, системы, точность, gisgeographycom, работать, система


Отдельная ирония заключается в том, что гражданские пользователи не заметят вообще никаких изменений, потому что с 2011 года производятся чипы, которые работают одновременно с GPS и ГЛОНАСС, а сейчас приемники способны работать также с китайской "Бэйдоу" и европейской Galileo, пусть они еще и не полностью развернуты. Поэтому гражданское устройство в 2018 году, даже находясь далеко не в идеальном месте, видит два десятка спутников.

Неужели в самом деле все ГЛОНАССы погорели? спутников, ГЛОНАСС, когда, спутника, время, только, второй, всего, спутник, сигнала, спутники, можем, аппаратов, ГлонассМ, орбиты, системы, точность, gisgeographycom, работать, система

Эксперимент с балкона, на запад и юг спутники загораживает дом, тем не менее точность 4 метра

Вопросы стратегии


Известно, что на сегодняшний день во второй и третьей орбитальных плоскостях нет резервных спутников. По самым свежим данным следующий запуск спутника "Глонасс-М" будет в октябре, так что вполне возможно, что мы успеем прочитать новую итерацию жутких новостей.

Положение дел в системе можно подать двумя противоположными способами:

"Порядка половины спутников действующей орбитальной группировки "Глонасс" выработали гарантийный срок. В то же время в наземном резерве находятся всего пять аппаратов "Глонасс-М""

"Спутники ГЛОНАСС наконец-то научились делать так, что они начали работать дольше гарантийного срока, и, пока старые не сломались, запускать новые нет смысла. А на случай больших проблем у нас есть целых пять запасных на хранении."

Лично мне ближе второй вариант - для современных спутников норма превышать запланированные сроки работы, и менять аппараты, которые могут еще долго функционировать, на такие же нет смысла. В то же время, отсутствие орбитального резерва в двух плоскостях из трех и очевидная невозможность мгновенно запустить новый спутник на замену означает, что после аварии во второй или третьей плоскостях несколько месяцев группировка будет неполной. Извне мы не можем оценить степень риска, на которую пошли операторы, только время покажет нам успешность выбранного пути.

Заключение


Спутниковая навигация очень быстро стала неотъемлемой частью современной жизни. Ей пользуются не только "серьезные" военные, пилоты и мореплаватели, сейчас это службы такси, фитнес, дроны, фотографии с геотегами и множество других применений. И пока что мир единодушен в том, что у развитой страны должна быть своя навигационная система. Европа, Китай, Индия предпочитают создавать свои созвездия спутников, а не пользоваться готовой GPS. ГЛОНАСС, пусть и со второй попытки, стала полноценной и востребованной навигационной системой, и, когда вы в следующий раз увидите яркий заголовок, не спешите поддаваться эмоциям.

В качестве эксперимента запущены пуш-уведомления. Нажмите эту кнопку, и вам будет приходить сообщение, когда выйдет мой новый пост.
Неужели в самом деле все ГЛОНАССы погорели? спутников, ГЛОНАСС, когда, спутника, время, только, второй, всего, спутник, сигнала, спутники, можем, аппаратов, ГлонассМ, орбиты, системы, точность, gisgeographycom, работать, система


Я в социальных сетях:
Вконтакте, Facebook, Twitter, Instagram, YouTube

Неужели в самом деле все ГЛОНАССы погорели? спутников, ГЛОНАСС, когда, спутника, время, только, второй, всего, спутник, сигнала, спутники, можем, аппаратов, ГлонассМ, орбиты, системы, точность, gisgeographycom, работать, система

уникальные шаблоны и модули для dle
Комментарии (0)
Добавить комментарий
Прокомментировать
SpaceX получила разрешение на вывод 7518 спутников
Федеральная комиссия по связи США (FCC) опубликовала документ, разрешающий вывод почти 8000 спутников связи. Основная часть этих разрешений досталась SpaceX. Компания
Земля, Луна, африканские дюны и подготовка Falcon 9
Три свежих фотографии космической тематики. Первое фото было сделано с геостационарной орбиты китайским спутником Fengyun-4A. На нем можно увидеть Землю и Луну в одном
Китайский спутник сфотографировал МКС
8 сентября в китайском сервисе микроблогов Weibo был опубликован снимок, сделанный одним из спутников дистанционного зондирования Земли Jilin-1. На нем можно увидеть
Куда пропадает GPS?
Ехал недавно через Новороссийск и что то часто у меня начал сбоить GPS-навигатор. Едешь,едешь и раз навигатор начинает показывать твое местоположение где то метров 500 в
Два космических запуска 25 июля
В течение ближайшего часа должны состояться сразу два космических запуска. В 14:25 (по Минску/Киеву/Москва) с космодрома Куру во Французской Гвиане в небо взмоет ракета
Астрономы нашли 10 новых спутников Юпитера
Юпитер часто называют Солнечной системой в миниатюре. Крупнейшая планета Солнечной системы обладает весьма обширным спутниковым семейством. На начало этой недели число
SpaceX планирует посадить первую ступень Falcon 9 на западном побережье США
Компания SpaceX подала в Федеральную комиссию по связи (FCC) заявление на получение разрешения на использование наземной антенны. Она необходима для связи и управления
Пять спутников Сатурна, Марс и Рюгу
Несколько космических изображений космической тематики. Первое фото взято из архива миссии «Кассини». На нем запечатлены сразу пять спутников Сатурна. В порядке слева
Rocket Lab готовится запустить первый груз для NASA
На своем сайте компания Rocket Lab сообщила об успешном завершении интеграции спутников, которые будут запущены в рамках финансируемой NASA миссии VCLS (Venture Class
Федеральная комиссия по связи одобрили проект спутникового интернета SpaceX
Федеральная комиссия по связи США (FCC) выдала разрешение компании SpaceX на запуск 4425 небольших спутников, предназначенных для создания системы глобального интернета
Falcon Heavy выведет в космос 25 спутников
6 февраля этого года состоялся дебютный запуск ракеты Falcon Heavy. Учитывая достаточно высокую вероятность неудачи, на ее борту не располагалось никаких спутников. В
Китай намерен запустить глобальную систему спутниковой связи
Только недавно обсуждали тут как Илон Маск хочет запустить на орбиту 12 000 спутников и сделает как многие думают интернет бесплатным на всей Земле. Это что же будет
Транзит МКС по диску Луны и запуски «Союз-2.1а» и Falcon 9
Еще одна подборка красивых космических фотографий этой недели. На первой паре снимков изображен транзит МКС по диску Луны. Они были сделаны фотографом NASA Биллом
Будет ли ЭРА-ГЛОНАСС выписывать штрафы?
Нет, ну для чего это система официально разрабатывалась и для чего ПОКА работает все мы в курсе. В системе зарегистрировано уже свыше 1 170 000 автомобилей по всей
Не одними ракетами
Несмотря на провал в сфере коммерческих пусков, говорить о закате российской космической отрасли нельзя. ​В 2016 году Россия впервые за 13 лет уступила первенство по
В начале большого пути
В.В.Путин: По сути, мы шагнули через сколько… через пару-тройку поколений? В.П.Евтушенков: Через пять поколений. Мы вообще замахнулись сейчас идти дальше. 2010
Ввоз подержанных иномарок ЗАПРЕТИЛИ
Ага, помните я писал и мы обсуждали, что Ввоз подержанных иномарок запретят с 1 января. Что за причина? А все из за того, что "С 1 января 2017 года в ПТС в раздел
В Северном Измайлово уборщиков снега заставили притворяться, что они работают
Если трактор московского коммунальщика не может убирать снег потому что, например, у него нет щетки, его водителю приходится имитировать бурную деятельность, катаясь по
Кризис российского космоса: ни одного пуска в интересах государства на протяжении полугода
Как пишет Eric Bottlaender в статье «Russie, silence radio», опубликованной французским журналом «Air&Cosmos» (что характерно, ровно неделю назад - bmpd), в течение
Объявлены цены на Lada Vesta!
В посте Лада Веста: хроника, отзывы, новости я писал, что 25 ноября должны объявить цены на этот автомобиль. Это произошло! Веста будет продаваться в трех