Зачем нужен ГЛОНАСС, если есть GPS?

 Сегодня на мировом рынке навигационных услуг царит американская GPS. Однако в конце января 2015 года компания ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» получила возможность финансирования изготовления космических аппаратов «ГЛОНАСС-К» благодаря банку ВТБ. Речь идет о третьем поколении отечественных навигационных спутников. С их помощью Россия намерена бороться за место на мировом рынке навигационных услуг. Все знают о военных корнях спутниковой навигации, но вот вопрос: зачем рядовому пользователю нужна вторая спутниковая навигация в смартфоне, компьютере или автомобиле? Зачем гражданскому потребителю нужен ГЛОНАСС, если уже есть GPS? Оказывается, польза есть. И немалая.

1. ГЛОНАСС лучше работает в северных широтах
Спутники GPS запускаются на орбиту с наклонением около 55 градусов по отношению к экватору. То есть они никогда не залетают севернее (в южном полушарии — южнее) 55-й параллели. А это широта Москвы. Конечно, благодаря высокой орбите (20 200 км) пользоваться услугами GPS можно и в Заполярье, и все же чем севернее, тем ниже над горизонтом висят американские путеводные звезды и тем хуже условия приема их сигнала. Спутники ГЛОНАСС имеют орбиту высотой 19 400 км и наклонением около 65 градусов, а потому залетают на юг и север куда дальше. О преимуществах ГЛОНАСС хорошо знают, к примеру, в Норвегии и Швеции. Российская система на территории этих стран превосходит по точности и доступности американскую.

2. Точность навигации повышается при совместном использовании ГЛОНАСС и GPS
Точность ГЛОНАСС для гражданских пользователей в настоящее время составляет 2,8 м. GPS позволяет определить местоположение со средней ошибкой 1,8 м. Но надо учитывать, что точность навигационного приемника сильно зависит от расположения спутников на небосклоне, а последние находятся в постоянном движении. Приведенное выше отклонение в 1,8 м для GPS — усредненная цифра. Но если американские спутники выстроятся в неудачную конфигурацию (в одну линию, например), то ошибка возрастает, и может оказаться, что в данный момент времени ГЛОНАСС в конкретном месте окажется точнее GPS. Поэтому средняя точность измерений для двухсистемных навигаторов повышается до 1–1,5 м. Все больше производителей бытовой электроники (в их числе Apple, Nokia, Samsung, LG, Sony) оснащают свои гаджеты двухсистемными навигационными чипами, способными обрабатывать сигнал как GPS, так и ГЛОНАСС. Переход на двусистемность – только из-за возможной неудачной конфигурации? Или есть еще причины?



3. В экстремальных условиях одной системы может не хватить
Для навигационных измерений необходимо, чтобы в прямой видимости находились как минимум четыре спутника. По целевому назначению на орбите Земли в настоящее время используется 30 спутников GPS и 24 ГЛОНАСС. Поэтому в чистом поле приемник без проблем «видит» одновременно 10–11 спутников GPS и 8–-9 ГЛОНАСС. Но в горах, в зоне высотной городской застройки, в лесу с густой листвой или при грозовой погоде сектор «чистого неба» резко сужается. И вполне может оказаться, что в данный момент времени необходимых четырех спутников GPS не видно. Вероятность же того, что в этот же момент не будет видно и четырех спутников ГЛОНАСС, гораздо меньше. Именно поэтому, к примеру, Федеральное агентство связи США намерено использовать ГЛОНАСС вместе с GPS в службе спасения «911» для определения местоположения людей, позвонивших с просьбой о помощи.

«Если же автомобильный навигатор в вашей машине имеет двухсистемный чип, вероятность его «зависания» значительно уменьшается.»

Политика политикой, а жизнь человека дороже. Да и в обычной жизни двухсистемный навигатор может выручить. Простой пример: наверняка каждому, кто пользуется автомобильной спутниковой навигацией, приходилось пропускать нужный поворот из-за того, что навигатор в машине «слишком долго думает». Причина задержки чаще всего связана с тем, что прибор в самый нужный момент «теряет» спутник, загороженный зданием, эстакадой или фурой на соседней полосе. Если же автомобильный навигатор в вашей машине имеет двухсистемный чип, вероятность его «зависания» значительно уменьшается.



4. ГЛОНАСС и GPS будут совместимы
В настоящее время идут переговоры о введении международного стандарта спутниковой навигации. Именно такой стандарт будет использоваться в европейской навигационной системе Galileo, а также в китайской, японской и индийской навигационных системах, которые создаются в настоящий момент. После их развертывания навигационному приемнику в вашем телефоне станет вообще безразлично, с какой системой работать: он будет «видеть» в небе одновременно 30–40 навигационных спутников разной «национальности» и выбирать из них ту четверку, которая обеспечит наилучшую точность. Дополнительным преимуществом такой системы будет устойчивость к политическим и техническим рискам, что позволит вводить управление по спутниковой навигации там, где от бесперебойности ее работы зависит жизнь людей: при управлении воздушным транспортом и движением поездов, в «беспилотных» автомобилях, которым не нужен водитель. Именно такой «общепринятый» сигнал будет излучать модернизированный «ГЛОНАСС-КМ», запуск которого планируется в ближайшие годы.

Для справки

Преимущества навигационных спутников третьего поколения «ГЛОНАСС-К»
1. Гарантийный срок активного существования «Глонасс-К» увеличен до 10 лет против 7 лет у спутников «ГЛОНАСС-М» предыдущего поколения.
2. «ГЛОНАСС-К» создан с использованием электроники только отечественного производства в отличие от «ГЛОНАСС-М», в котором применялись французские компоненты.
3. «ГЛОНАСС-К» изготовлен на основе негерметичной платформы. То есть его электроника работает в условиях космического вакуума и не боится разгерметизации, что повышает надежность аппаратуры.
4. Массу «ГЛОНАСС-К» удалось снизить до 935 кг вместо 1415 кг у старого «ГЛОНАСС-М». Поэтому запускать новый аппарат можно не тяжелым «Протоном», а с помощью гораздо более дешевой РН «Союз» среднего класса. Это снижает затраты на запуск в два раза.
5. Мощность электропитания «ГЛОНАСС-К» за счет новых солнечных батарей с арсенид-галлиевыми преобразователями возросла с 1,4 до 1,6 кВт (площадь батарей при этом уменьшилась вдвое), что позволило разместить на том же спутнике аппаратуру международной службы спасения «Коспас-Сарсат», а в перспективе даст возможность подключения дополнительного оборудования, которое к 2020 году улучшит точность навигации до 1,6 м, а впоследствии — до 60 см.