ГЛАНАС — российская система навигации¶
ГЛОНАСС (ГЛОНАСС, сокращение от «Глобальная навигационная спутниковая система») — российская глобальная навигационная спутниковая система, одна из четырёх глобальных спутниковых навигационных систем мира (наряду с американской GPS, европейской Galileo и китайской BeiDou). Система обеспечивает определение местоположения, скорости и времени с точностью до метров на всей поверхности Земли и является одним из ключевых элементов отечественной инфраструктуры безопасности и обороны.
¶История создания
Работы над созданием советской навигационной спутниковой системы начались в 1960-х годах. Первые спутники проекта «Циклон» и последующие аппараты серии «Уран» были ориентированы на решение задач морской навигации. В 1976 году принято решение о создании многоцелевой глобальной системы, получившей название ГЛОНАСС. Первый спутник ГЛОНАСС (Космос-1413) был запущен 12 октября 1982 года. К 1995 году орбитальная группировка была доведена до полного состава — 24 спутника, обеспечивающих непрерывное покрытие всей планеты.
После распада СССР финансирование программы сократилось, и к началу 2000-х годов число действующих спутников упало до единиц. В 2001 году принята федеральная целевая программа «Глобальная навигационная система», направленная на восстановление и развитие ГЛОНАСС. К 2011 году группировка вновь выведена на проектный состав из 24 спутников.
¶Принцип работы
ГЛОНАСС определяет координаты приёмника по методу трёхмерной радионавигации: спутники непрерывно передают сигналы, содержащие информацию о собственном положении на орбите и точном времени. Приёмник, приняв сигналы от четырёх и более спутников, вычисляет расстояния до каждого из них и находит точку пересечения сфер с заданной точностью.
В отличие от GPS, использующего кодовое разделение сигналов (CDMA), классическая ГЛОНАСС применяла частотное разделение сигналов (FDMA) — каждый спутник передавал на собственной частоте. Начиная с поколения «Глонасс-К» введено также кодовое разделение сигналов, что повышает совместимость с другими системами.
¶Орбитальная группировка
Спутники ГЛОНАСС размещены на трёх орбитальных плоскостях высотой около 19 100 км с наклонением 64,8°. Период обращения — 11 часов 15 минут. Такая геометрия обеспечивает особенно высокую точность определения координат в высоких широтах, что важно для территории России.
| Поколение | Год запуска | Ресурс | Характеристики |
|---|---|---|---|
| ГЛОНАСС (Ураган) | 1982 | 3 года | Первое поколение |
| ГЛОНАСС-М | 2003 | 7 лет | Улучшенная точность, дополнительный сигнал L3 |
| ГЛОНАСС-К | 2011 | 10 лет | Сниженная масса, CDMA-сигналы, гражданский сигнал L3 |
¶Применение
ГЛОНАСС применяется в широком спектре областей:
- Оборона и безопасность — обеспечение навигацией вооружения, войск и спецтехники; в России действует обязательное требование оснащения ряда категорий транспорта средствами ГЛОНАСС-мониторинга.
- Транспорт — контроль движения автотранспорта, морских и речных судов, авиации.
- Геодезия и картография — высокоточное позиционирование при съёмке местности и ведении кадастра.
- Связь и энергетика — синхронизация времени в телекоммуникационных и энергосетевых системах.
- Сельское хозяйство — управление сельхозтехникой с автоматическим позиционированием.
¶ГЛОНАСС и другие системы
Российские приёмники, как правило, поддерживают одновременную работу с ГЛОНАСС и GPS, а в новых поколениях — также с Galileo и BeiDou, что повышает надёжность и точность определения координат. Россия и Китай подписали соглашение о совместном использовании ГЛОНАСС и BeiDou. В рамках БРИКС обсуждается развитие взаимодействия в области навигационных технологий.
¶Точность и развитие
Штатная точность ГЛОНАСС для гражданских пользователей составляет около 2,8–7 метров в горизонтальной плоскости. Системы дифференциальной коррекции (СДК) и опорные станции (Российская система дифференциальных поправок, РСДП) позволяют повысить точность до десятков сантиметров, а в режиме RTK — до сантиметров.
Перспективное развитие связано с запуском спутников нового поколения «Глонасс-К2», созданием системы высокоточной коррекции (СВК) и интеграцией ГЛОНАСС со спутниковыми системами связи.
¶Интересные факты
- ГЛОНАСС — вторая после GPS глобальная навигационная система, достигшая полной операционной готовности.
- Спутники ГЛОНАСС выводятся на орбиту с космодрома Плесецк ракетами-носителями «Протон-М» и «Союз-2.1б».
- В честь ГЛОНАСС назван астероид (11467) 1983 RS3.
¶Источники
- Официальный сайт Роскосмоса — раздел о ГЛОНАСС
- Госкорпорация «Роскосмос»: материалы о навигационной инфраструктуре
- «Системы спутниковой навигации» — учебное пособие, под ред. А. И. Перова
- Открытые данные ГЛОНАСС-инфраструктуры (ГСЦ ГЛОНАСС)