В настоящее время работают или готовятся к развёртыванию следующие системы спутниковой навигации:
1. NAVSTAR (Navigation Satellite Time and Ranging - Измерение дальности и времени по навигационному спутнику (см. рисунок 12.46.1)). Единственная из реально доступных в настоящее время систем. Принадлежит министерству обороны США, что считается её главным недостатком. Более известна под названием GPS. Позволяет в любом месте Земли, за исключением приполярных областей, а также в космическом пространстве до 100 тыс км от поверхности Земли, определить местоположение и скорость объектов.
В прошлом сигналы от спутников GPS на общедоступных частотах умышленно искажались для ограничения точности позиционирования гражданскими пользователями. С 1 мая 2000 г. от таких искажений отказались. Точность позиционирования при использовании только сигналов от GPS увеличилась за счет этого со 100 до 15 м в 95 % случаев измерений.
Рисунок 12.46.1 – Спутник второго поколения системы навигации Navstar
2. ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) - российская (советская) спутниковая система навигации.
|
|
Принцип определения позиции аналогичен американской системе NAVSTAR. Первый спутник ГЛОНАСС (см. рисунок 12.46.2) был выведен на орбиту 12 октября 1982 года. 24 сентября 1993 года система была официально принята в эксплуатацию. Находится на этапе развёртывания спутниковой группировки. Принадлежит министерству обороны России. Обладает, по заявлениям разработчиков, некоторыми техническими преимуществами по сравнению с NAVSTAR, однако в настоящее время эти утверждения проверить невозможно ввиду недостаточности спутниковой группировки и отсутствия доступного клиентского оборудования.
Рисунок 12.46.2 – Спутник навигационной системы ГЛОНАСС
На конец марта 2006 года орбитальная группировка состоит из 13 работающих в системе спутников, ещё двух временно выведенных из эксплуатации и двух пока не введённых в систему. Такого количества недостаточно для глобального покрытия земного шара.
Интегральная доступность ГЛОНАСС по Земле: 80%.
Интегральная доступность ГЛОНАСС по России: 94%.
Максимальный перерыв навигации по Земле: 2.4 час.
Максимальный перерыв навигации по России: 0.5 час.
При увеличении количества спутников до 18 на территории России обеспечивается практически 100% непрерывная навигация.
В числе действующих космических аппаратов (КА) в настоящее время находятся три спутника «ГЛОНАСС-М» (один запущен в 2003 году и два в 2005), имеющих гарантийный срок активного существования 7 лет. Эти спутники излучают, в отличие от аппаратов предыдущего поколения, уже по два сигнала для гражданских потребителей, что позволяет существенно повысить точность местоопределения. Из 13 КА, используемых в настоящее время, 5 находятся за пределами гарантийного срока активного существования.
|
|
В соответствии с поручением Президента Российской Федерации минимальная группировка из 18 спутников должна быть развёрнута в 2007 году. Полная группировка в составе 24 спутников в соответствии с федеральной целевой программой «Глобальная навигационная система» должна быть развёрнута в 2010 году.
3. Галилео (Galileo) — европейский проект спутниковой системы навигации. Европейская система предназначена для решения навигационных задач для любых подвижных объектов с точностью менее одного метра. За счет многочисленных мероприятий, таких как применение широкополосных сигналов и более высоких тактовых частот, Galileo имеет ряд преимуществ по сравнению с существующими системами спутниковой навигации в отношении точности и эксплуатационной готовности.
Помимо стран европейского сообщества достигнуты договорённости на участие в проекте с государствами — Китай, Израиль, Южная Корея. Кроме того, ведутся переговоры с представителями Аргентины, Австралии, Бразилии, Чили, Индии, Малайзии, России и Украины. Ожидается, что Галилео войдёт в строй в 2008 году, когда на орбиту буду выведены все 30 запланированных спутников (27 операционных и 3 резервных). Космический сегмент будет дополнен наземной инфраструктурой, включающей в себя два центра управления и глобальную сеть передающих и принимающих станций. В отличие от американской GPS и русской ГЛОНАСС, система Галилео была создана исключительно для гражданского использования и номинально не контролируется ни государственными, ни военными учреждениями. Первый спутник системы Галилео был доставлен на космодром Байконур 30 ноября 2005 года. 28 декабря 2005 года в 8:19 с помощью ракеты-носителя «Союз-ФГ» космический аппарат GIOVE-A (Galileo In-Orbit Validation Element) был выведен на расчётную орбиту высотой более 23000 км с наклонением 56°. Масса аппарата 700 кг, габаритные размеры: длина – 1,2 м, диаметр – 1,1 м. (см. рисунок 2.7.3). Срок активного существования составляет 12 лет. Общие затраты на создание системы оцениваются в 3,8 млрд. евро.
Рисунок 12.46.3 – Спутник системы навигации Галилео
4. Beidou (буквально - Северный Ковш, китайское название созвездия Большой Медведицы) - развёртываемая в настоящее время Китаем система предназначена для использования только в этой стране. Особенность — небольшое количество спутников, находящихся на геостационарной орбите, обеспечивает определение географических координат в Китае и на соседних территориях.