Maailma satelliitnavigatsioonisüsteemid

Maailma satelliitnavigatsioonisüsteemid
Maailma satelliitnavigatsioonisüsteemid
Anonim
Pilt

Paljud on kuulnud selliseid sõnu nagu GPS, GLONASS, GALILEO. Enamik inimesi teab, et need mõisted tähendavad satelliitnavigatsioonisüsteeme (edaspidi - NSS).

Lühend GPS viitab Ameerika NSS NAVSTARile. See süsteem töötati välja sõjalistel eesmärkidel, kuid seda kasutati ka tsiviilülesannete lahendamiseks - õhu-, maa- ja merekasutajate asukoha määramiseks.

Nõukogude Liidus oli oma NSS GLONASSi väljatöötamine peidetud saladuseloori taha. Pärast NSV Liidu kokkuvarisemist ei tehtud selles suunas pikka aega tööd, seetõttu sai NAVSTARist ainus ülemaailmne süsteem, mida kasutati asukoha määramiseks kõikjal maailmas. Kuid ainult USA -l on juurdepääs selle süsteemi teisele eesmärgile - massihävitusrelvade sihtimine sihtmärgile. Ja veel üks mitteoluline tegur - USA sõjaväeosakonna otsusega võidakse Ameerika navigatsioonisatelliitide ja reisilennukite "tsiviil" signaal välja lülitada, laevad kaotavad orientatsiooni. See Ameerika Ühendriikide satelliitsüsteemi juhtimise monopol ei sobi paljudele riikidele, sealhulgas Venemaale. Seetõttu hakkasid paljud riigid Venemaa, India, Jaapan, Euroopa riigid, Hiina välja töötama oma positsioneerimise NSS -i. Kõik süsteemid on kahesuguse kasutusega süsteemid - need võivad edastada kahte tüüpi signaale: tsiviilobjektide jaoks ja suuremat täpsust sõjaliste tarbijate jaoks. Navigatsioonisüsteemi peamine tööpõhimõte on täielik autonoomia: süsteem ei võta kasutajatelt vastu signaale (pole taotlust) ning sellel on kõrge mürataluvus ja töökindlus.

Mis tahes NSS -i loomine ja toimimine on väga keeruline ja kulukas protsess, mis oma sõjalise iseloomu tõttu peaks kuuluma ainult arengumaale, kuna see on strateegiline relvatüüp. Relvastatud konflikti korral saab satelliitnavigatsioonitehnoloogiat kasutada mitte ainult relvade sihtimiseks, vaid ka lasti maandumiseks, väeosade liikumise toetamiseks, sabotaaži- ja luureoperatsioonide läbiviimiseks, mis annab riigile, kes on oma satelliitpositsioneerimise tehnoloogia.

Vene GLONASS -süsteem kasutab sama positsioneerimise põhimõtet nagu Ameerika süsteem. 1982. aasta oktoobris sisenes Maa orbiidile esimene GLONASS -satelliit, kuid süsteem pandi tööle alles 1993. aastal. Vene süsteemi satelliidid edastavad pidevalt standardtäpsusega (ST) signaale vahemikus 1,6 GHz ja suure täpsusega (HT) signaale vahemikus 1,2 GHz. ST -signaali vastuvõtt on kättesaadav igale süsteemi kasutajale ning see võimaldab määrata horisontaalseid ja vertikaalseid koordinaate, kiiruse vektorit ja aega. Näiteks koordinaatide ja aja täpseks näitamiseks on vaja saada ja töödelda teavet vähemalt neljast GLONASS -satelliidist. Kogu GLONASS-süsteem koosneb kahekümne neljast satelliidist ringikujulistel orbiitidel umbes 19 100 km kõrgusel. Igaühe ringlusperiood on 11 tundi ja 15 minutit. Kõik satelliidid asuvad kolmes orbiiditasapinnas - igaüks 8 sõidukiga. Nende paigutuse konfiguratsioon tagab navigeerimisvälja ülemaailmse katvuse mitte ainult maapinnale, vaid ka maapinnale.GLONASS -süsteem sisaldab juhtimiskeskust ning kogu Venemaal paiknevat mõõte- ja juhtimisjaamade võrku. Igal tarbijal, kes saab navigatsioonisignaali GLOGASSi satelliitidelt, peab olema navigatsioonivastuvõtja ja töötlemisseadmed, mis võimaldavad tal arvutada oma koordinaadid, aja ja kiiruse.

Praegu ei anna süsteem GLONASS kasutajatele 100% juurdepääsu oma teenustele, vaid eeldab kolme satelliidi olemasolu Venemaa nähtaval silmapiiril, mis ekspertide sõnul võimaldab kasutajatel oma asukohta arvutada. Nüüd on satelliidid "GLONASS-M" Maa orbiidil, kuid pärast 2015. aastat on kavas need asendada uue põlvkonna seadmetega-"GLONASS-K". Uue satelliidi jõudlus paraneb (garantiiaega on pikendatud, tsiviiltarbijatele ilmub kolmas sagedus jne), seade on kaks korda kergem - 1415 kg asemel 850 kg. Samuti on kogu süsteemi töövõime säilitamiseks vaja ainult ühte GLONASS-K grupi turuletoomist aastas, mis vähendab oluliselt üldkulusid. Süsteemi GLONASS rakendamiseks ja selle rahastamise tagamiseks paigaldatakse selle navigatsioonisüsteemi seadmed kõikidele kasutusele võetud sõidukitele: lennukid, laevad, maismaatransport jne. Süsteemi GLONASS teine ​​peamine eesmärk on tagada riigi riiklik julgeolek. Asjatundjate sõnul pole aga Venemaa navigatsioonisüsteemi tulevik pilvitu.

Süsteemi Galileo luuakse eesmärgiga pakkuda Euroopa tarbijatele sõltumatut navigatsioonisüsteemi - ennekõike sõltumatut Ameerika Ühendriikidest. Selle programmi rahaline allikas on umbes 10 miljardit eurot aastas ja seda rahastab üks kolmandik eelarvest ja kaks kolmandikku eraettevõtetest. Galileo süsteem sisaldab 30 satelliiti ja maapealset segmenti. Esialgu liitus Hiina koos teiste 28 osariigiga GALILEO programmiga. Venemaa pidas läbirääkimisi Venemaa navigatsioonisüsteemi ja Euroopa GALILEO interaktsiooni üle. Lisaks Euroopa riikidele on GALILEO programmiga liitunud Argentina, Malaisia, Austraalia, Jaapan ja Mehhiko. Kavandatakse, et GALILEO edastab kümmet tüüpi signaale, et pakkuda järgmist tüüpi teenuseid: positsioneerimine täpsusega 1 kuni 9 meetrit, teabe edastamine igat liiki päästeteenistustele, teenuste osutamine valitsusasutustele, kiirabile, tuletõrjujatele, politsei, sõjaväe spetsialistid ja teenistused, tagades elanike elu. Teine oluline detail on see, et programm GALILEO loob umbes 150 tuhat töökohta.

2006. aastal otsustas India luua ka oma navigatsioonisüsteemi IRNSS. Programmi eelarve on umbes 15 miljardit ruupiat. Geosünkroonsetele orbiitidele on plaanitud seitse satelliiti. India süsteemi võtab kasutusele riigiettevõte ISRO. Kogu süsteemi riistvara töötavad välja ainult India ettevõtted.

Hiina, kes soovib võtta maailma geopoliitilisel kaardil juhtpositsiooni, on välja töötanud oma satelliitnavigatsioonisüsteemi Beidou. 2012. aasta septembris käivitati Sichani kosmodroomilt edukalt kaks sellesse süsteemi kuuluvat satelliiti. Nad liitusid 15 spetsialisti nimekirjaga, mille Hiina spetsialistid käivitasid madalmaa orbiidile täieõigusliku satelliitnavigatsioonisüsteemi loomise raames.

Programmi rakendamist alustasid Hiina arendajad juba 2000. aastal kahe satelliidi käivitamisega. Juba 2011. aastal oli orbiidil 11 satelliiti ja süsteem jõudis eksperimentaalse töö etappi.

Oma navigatsioonisatelliitide süsteemi kasutuselevõtt võimaldab Hiinal mitte sõltuda maailma suurimatest Ameerika (GPS) ja Venemaa (GLONASS) süsteemidest. See suurendab Hiina, eriti telekommunikatsiooniga seotud tööstusharude tõhusust.

Plaanis on 2020. aastaks Hiina NSSi kaasata umbes 35 satelliiti ja siis saab Beidou süsteem juhtida kogu maakera. Hiina NSS pakub järgmist tüüpi teenuseid: asukoha määramine täpsusega 10 m, kiirus kuni 0,2 m / s ja aeg kuni 50 ns. Spetsiaalsel kasutajate ringil on juurdepääs täpsematele mõõtmisparameetritele. Hiina on valmis suhtlema teiste riikidega, et arendada ja käitada satelliitnavigatsiooni. Hiina Beidou süsteem ühildub täielikult Euroopa Galileo, Vene GLONASSi ja Ameerika GPS -iga.

"Beidou" kasutatakse tõhusalt ilmaprognooside koostamisel, loodusõnnetuste ennetamisel, maismaa-, õhu- ja meretranspordi valdkonnas ning geoloogilisel uurimisel.

Hiina kavatseb oma satelliitnavigatsioonisüsteemi pidevalt täiustada. Satelliitide arvu suurenemine laiendab kogu Aasia-Vaikse ookeani piirkonna teeninduspiirkonda.

Populaarne teemade kaupa