ГЛОНАСС: российская спутниковая навигация¶

ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система) — советская и российская система спутниковой навигации, предназначенная для определения координат, скорости и точного времени потребителей в глобальном масштабе. Относится к классу глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) наряду с американской GPS, европейской Galileo и китайской BeiDou. Управляется государственной корпорацией «Роскосмос», оператор — АО «Российские космические системы».

¶История

Разработка системы началась в СССР в 1976 году, когда было принято решение о создании аналога американской GPS (развёртывание которой стартовало в 1978 году). Первый спутник «Глонасс» был выведен на орбиту 12 октября 1982 года. Система официально принята в эксплуатацию в 1993 году, однако из-за экономических трудностей 1990-х годов орбитальная группировка деградировала: к началу 2000-х на орбите оставалось около 7–8 работающих аппаратов вместо необходимых 24.

Восстановление группировки стало государственной программой с середины 2000-х. К 2011 году система вновь достигла полного состава, обеспечивающего глобальное покрытие. В 2010-х годах запущены аппараты нового поколения «Глонасс-К» и «Глонасс-К2» с увеличенным сроком службы и улучшенными характеристиками.

¶Принцип работы

Система состоит из трёх сегментов:

• Космический сегмент — орбитальная группировка спутников на трёх орбитальных плоскостях с наклонением 64,8° и высотой около 19 100 км. Номинальный состав — 24 аппарата, обеспечивающих непрерывное покрытие всей поверхности Земли.
• Наземный сегмент — командно-измерительные станции, центр управления и сеть контроля, обеспечивающие эфемеридную и временную информацию.
• Аппаратура потребителей — приёмники, вычисляющие координаты по сигналам не менее четырёх спутников методом трилатерации.

Спутники передают сигналы в диапазонах L1 и L2; современные аппараты также используют частотное разделение (FDMA) и кодовое разделение (CDMA), что повышает точность и помехозащищённость.

¶Характеристики

Точность определения координат для гражданских потребителей составляет порядка нескольких метров, для высокоточных измерений — до дециметров и сантиметров при использовании дифференциальных поправок. Система предоставляет два типа сигналов: открытый (стандартной точности) для всех пользователей и высокоточный, доступ к которому ограничен.

¶Применение

ГЛОНАСС используется для навигации транспорта, в системах мониторинга перевозок, в геодезии и картографии, в спасательных службах (в том числе в системе «ЭРА-ГЛОНАСС» для экстренного реагирования при авариях), в сельском хозяйстве и строительстве. Современные приёмники, как правило, поддерживают одновременно ГЛОНАСС и GPS, что повышает точность и надёжность позиционирования.

¶Международное сотрудничество

Россия развивает совместимость ГЛОНАСС с другими ГНСС, участвует в работе международных форумов по спутниковой навигации. Обмен данными и координация частот ведутся в рамках Международного союза электросвязи и Международной службы ГНСС (IGS).

¶Современное состояние

Орбитальная группировка регулярно обновляется: выводятся аппараты «Глонасс-К» и «Глонасс-К2» с улучшенными точностными и эксплуатационными параметрами. Развитие системы связано с повышением точности, увеличением срока службы спутников и расширением сервисов, включая высокоточное позиционирование для беспилотных систем и цифровой инфраструктуры.