ГД — российская система спутниковой навигации¶

ГЛОНАСС-D (ГЛОНАСС-Д, индекс ГРАЦЦС — ГЛОНАСС/ГЛОНАСС-M/ГЛОНАСС-D) — серия российских навигационных спутников третьего поколения, разработанных в рамках развития российской глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС. Спутники ГЛОНАСС-D (индекс УРА — 14F, 15F, 16F и далее) обеспечивают повышенную точность позиционирования по сравнению с предыдущими поколениями и являются основой модернизации орбитальной группировки ГЛОНАСС.

¶История создания

Работы над спутниками нового поколения начались в конце 1990-х — начале 2000-х годов в НПО «Прикладная механика» имени академика В. Ф. Рябушкина (Новосибирск) при участии Государственного космического центра имени М. В. Хруничева. Первый спутник ГЛОНАСС-Д (ГЛОНАСС-K, индекс 14F) был запущен 26 ноября 2014 года с космодрома Плесецк на ракете-носителе «Союз-2.1б». Второй спутник (15F) был выведен на орбиту 14 декабря 2017 года, третий (16F) — 25 декабря 2019 года.

Спутники ГЛОНАСС-D стали первыми аппаратами ГЛОНАСС, изготовленными по полностью цифровой технологии и оснащёнными новой бортовой системой, обеспечивающей сигналы в двух диапазонах — L1 и L2, а также (на более поздних аппаратах) в диапазоне L3. Срок службы спутников ГЛОНАСС-D заявлен на уровне 10 лет, что значительно превышает ресурс предыдущих поколений (3–5 лет у спутников ГЛОНАСС-У).

¶Конструкция и характеристики

Спутники ГЛОНАСС-D построены на основе космической платформы «Экспресс-1000КН», разработанной в ГКЦ имени Хруничева. Масса аппарата составляет около 1150 кг, что значительно меньше массы предыдущих спутников серии ГЛОНАСС-У (около 1415 кг). Такое снижение массы позволило увеличить количество спутников, выводимых одной ракетой-носителем.

Основные характеристики:

Спутники работают на круговой орбите высотой около 19 100 километров в трёх орбитальных плоскостях, разделённых по долготе на 120°. Каждая плоскость содержит 8 спутников, что обеспечивает глобальное покрытие поверхности Земли.

¶Навигационные сигналы

Спутники ГЛОНАСС-D транслируют сигналы в нескольких диапазонах:

• L1 (1602 МГц) — основной навигационный сигнал, используемый большинством потребителей;
• L2 (1246 МГц) — дополнительный сигнал, повышающий точность за счёт компенсации ионосферных искажений;
• L3 (1202 МГц) — новый сигнал, введённый для повышения точности и помехоустойчивости.

Сигналы ГЛОНАСС-D передаются в кодовом разделении доступа (CDMA), что является переходом от используемого ранее принципа частотного разделения (FDMA). Это позволяет увеличить точность позиционирования и упростить взаимодействие с приёмниками других навигационных систем (GPS, Galileo, BeiDou).

¶Роль в орбитальной группировке ГЛОНАСС

Спутники ГЛОНАСС-D постепенно заменяют устаревшие аппараты поколений ГЛОНАСС-У и ГЛОНАСС-M. По состоянию на 2024 год орбитальная группировка ГЛОНАСС включает около 24 действующих спутников, из которых значительную часть составляют аппараты поколений ГЛОНАСС-M и ГЛОНАСС-D. Полная замена спутников предыдущих поколений запланирована на 2020-е годы.

Развитие группировки ГЛОНАСС-D является частью федеральной целевой программы «Глобальная навигационная система», обеспечивающей независимость России от зарубежных навигационных систем и гарантирующей доступ к навигационным данным в любых условиях.

¶Применение

Спутники ГЛОНАСС-D обеспечивают навигационные сигналы для широкого спектра потребителей:

• Гражданские приёмники (смартфоны, автомобильные навигаторы, морские и авиационные системы);
• Государственные и военные системы управления;
• Геодезические и картографические работы;
• Мониторинг транспорта и логистика;
• Системы точного земледелия.

Система ГЛОНАСС в целом обеспечивает глобальное покрытие и доступность навигационных сигналов с точностью позиционирования в пределах 2,8–7,8 метров (для гражданского сигнала L1) и значительно выше — для сигналов повышенной точности.

¶Перспективы развития

Дальнейшее развитие ГЛОНАСС связано с созданием спутников нового поколения ГЛОНАСС-KM, а также с расширением сигнального состава и повышением точности. Планируется переход на сигналы в диапазоне L5 и увеличение количества спутников в группировке для повышения доступности навигационных данных в сложных условиях (городские каньоны, горные районы).

Источники:

• Государственный космический центр имени М. В. Хруничева — официальные материалы
• НПО «Прикладная механика» имени академика В. Ф. Рябушкина — техническая документация
• Роскосмос — пресс-релизы о запусках спутников ГЛОНАСС
• Государственная комиссия по испытанию и принятию космических средств ГКАЦ — данные о характеристиках спутников