Сновные принципы построения и функционирования, методы использования спутниковых радионавигационных систем, страница 4

Исходя из выше изложенного, практически одновременно, в начале 70-х годов в СССР и США начинаются работы над СРНС второго поколения. Они изначально проектировались как системы, которым все перечисленные недостатки не свойственны. Главным требованием при проектировании было обеспечение потребителю в любой момент времени возможности определения трех пространственных координат, вектора скорости и точного времени.

В декабре 1976 г. было принято Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О развертывании Единой космической навигационной системы ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система)». Требование глобальности действия при минимальном количестве спутников ограничило высоту орбиты навигационных спутников 20 тыс. км (дальнейшее увеличение высоты не ведет к расширению зоны радиообзора, а, следовательно, и к уменьшению необходимого количества спутников в системе). Для получения трех пространственных координат потребителя беззапросным методом требуется проведение измерений навигационного параметра не менее чем до четырех спутников. Для этого общее количество спутников в системе должно составлять минимум 18. Проектная группировка навигационных космических аппаратов (НКА) системы ГЛОНАСС состояла из 24-х спутников, чтоувеличивало точность позиционирования путем предоставления возможности выбора из числа видимых спутников четверки, обеспечивающей наивысшую точность. 24 спутника равномерно распределены в трех орбитальных плоскостях. Орбиты являются близкими к круговым, с номинальной высотой 19100 км. Орбитальная структура сети спутников построена таким образом, что в каждой точке земной поверхности и околоземного пространства одновременно наблюдаются не менее четырех спутников.

Первый спутник ГЛОНАСС был выведен на орбиту 12 октября 1982 года. В 1993 году система была официально принята в эксплуатацию с орбитальной группировкой из 12 спутников. В декабре 1995 годаспутниковая группировка была развернута до штатного состава – 24 спутника. Однако, вследствие недостаточного финансирования, а также из-за малого срока службы спутников (всего 3 года), число работающих спутников к 2001 году сократилось до 6.

В августе 2001 года была принята федеральная целевая программа «Глобальная навигационная система», направленная на приведение системы ГЛОНАСС в дееспособное состояние. В результате на 24.03.2011 в составе ГЛОНАСС насчитывается 27 спутников, из которых 23 используются по целевому назначению.

Применение СРНС

Изначально системы глобального позиционирования и в США, и в России создавались для военных целей, прежде всего, для систем точного наведения оружия на цель, действующих в любом месте земного шара и круглосуточно. Кроме этого, военно-морской флот остро нуждался в эффективной и надежной системе навигации для ракетонесущих подводных лодок без частых всплытий.

Следующим, после военных, крупнейшим потребителем услуг точного позиционирования являются государственные картографические службы. Для геодезических целей существует специальное оборудование на базе дифференциальных подсистем GPS, позволяющее позиционировать контрольные точки с точностью до долей сантиметра. Причем автоматически измеряются координаты на земной поверхности (долгота/широта), высота над уровнем моря и время измерения.

Наличие точных GPS-карт необходимо для поисково-спасательных работ. Отсутствие точной карты у поисковой группы (особенно в горных районах) приводит к неоправданно большому расширению зоны поиска. Сегодня многие хорошо экипированные группы и отдельные путешественники имеют с собой аварийные радиомаяки, оснащенные навигационными приемниками, определяющими текущие координаты местоположения, и маячками, автоматически передающими эти координаты в случае опасности на спутник. Это позволяет значительно сократить время поисков и спасти жизнь пострадавшим. Таким образом, навигационные системы выступают как эффективное средство спасения. Так одной из составляющих навигационного плана Российской Федерации является разработка системы экстренного реагирования при автодорожных авариях «Эра-ГЛОНАСС».