Юрий УРЛИЧИЧ, первый заместитель генерального директора Госкорпорации «Роскосмос»
Сергей КАРУТИН, генеральный конструктор системы ГЛОНАСС
Николай ТЕСТОЕДОВ, генеральный директор АО «ИСС им. академика М.Ф. Решетнёва»
Сергей КОБЛОВ, генеральный директор АО «ЦНИИмаш»
В 2020 году завершился очередной 10-летний виток развития российской глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС. Начавшееся с 2006 года восстановление орбитальной группировки дает свои видимые результаты. Сегодня повседневную жизнь сложно представить без сплошного искусственного радионавигационного поля, которое орбитальная группировка ГЛОНАСС предоставляет потребителям в глобальном масштабе с 2011 года.
Сигналы системы ГЛОНАСС используются для решения множества задач, таких как:
Основу орбитальной группировки составляют космические аппараты (КА) второго поколения – КА «Глонасс-М», разработанные еще в 2003 году и демонстрирующие фантастическую работоспособность: уже 14 КА работают дольше гарантийного срока активного существования, 4 КА в этом году празднуют 13-летную годовщину на орбите.
Работа, направленная на повышение точности системы ГЛОНАСС, не останавливается ни на один день, и если в 2014 году погрешность навигационных определений за счет КА (именуемая специалистами как ЭППД) составляла 1,4 м, то 30 января 2020 года было обеспечено снижение погрешности до 0,9 м, а в течение той же недели погрешность не превышала 1,15 м. Более того запущенный 16 марта 2020 года предпоследний серийный КА «Глонасс-М» (Космос-2545) показал точность предоставления базовой услуги 0,38 м на суточном интервале и его лучший недельный результат 0,63 м.
Именно создание КА «Глонасс-М» позволило потребителям во всем мире впервые получить навигационную услугу в двух диапазонах частот, что необходимо для снижения влияния ионосферы на точность навигации.
25 октября 2020 года с космодрома Плесецк успешно запущен КА «Глонасс-К» – это третье поколение навигационных КА системы ГЛОНАСС, он предоставит потребителям еще больше возможностей – более точный и информативный новый сигнал в третьем частотном диапазоне. В дальнейшем поэтапное обновление орбитальной группировки системы ГЛОНАСС позволит гарантированно повысить качество предоставляемых навигационных услуг.
В 2021 году планируется запуск двух навигационных спутников «Глонасс-К2» и весь опыт, наработанный при создании аппаратов третьего поколения («Глонасс-К»), будет реализован в аппаратах четвертого поколения. КА «Глонасс-К2» – это уникальный КА, который предоставит гражданским потребителям 5 навигационных сигналов, точность навигационного обеспечения повысится до 0,3-0,5 м и срок активного существования аппарата не менее 10 лет.
Ориентированность создателей системы ГЛОНАСС на требования потребителей услуг сохраняется, а проведенные исследования показывают растущие потребности в качественных навигационных услугах в сложных условиях, при которых КА виден под углами более 25° над линией горизонта.
В целях удовлетворения этих потребностей с помощью новых кодовых сигналов с 2021 года начнется создание высокоорбитального космического комплекса системы ГЛОНАСС (ВКК), с запуском первого КА в 2025 году и полным развертыванием группировки из 6 КА в трех или шести плоскостях к концу 2027 года. В результате создания ВКК для восточного полушария будет обеспечено повышение точности абсолютного режима навигации, доступности навигации в сложных условиях радиовидимости. Однако главным ожидаемым эффектом внедрения ВКК является гарантированное доведение высокоточной дифференциальной информации ГЛОНАСС и других ГНСС (обеспечение двукратного покрытия) в северо-восточный сегмент Земного шара. В качестве основы для построения ВКК будет использоваться прекрасно зарекомендовавшая себя платформа КА «Глонасс-К», о которой упоминалось выше.
Одной из наиболее важных задач 2021 года является гармонизация потребительского интерфейса системы ГЛОНАСС. Как было отмечено ранее, сильное влияние на точность навигации оказывает среда распространения, поэтому готовятся к опубликованию новые редакции интерфейсных контрольных документов системы ГЛОНАСС (ИКД).
Предполагается, что повышение точности потребителей системы ГЛОНАСС будет достигнуто за счет введения в резервные разряды кадров навигационных сообщений дополнительной информации, содержащей актуальные параметры модели ионосферы.
В методических рекомендациях ИКД будут представлены методики использования параметров модели ионосферы для компенсации ионосферных задержек одночастотными потребителями и обобщенные методики компенсации тропосферных задержек. Наряду с этим в ИКД будут представлены однозначные рекомендации по компенсации ионосферных задержек для потребителей, использующих две частоты навигационных сигналов ГЛОНАСС.
Изменение ИКД для сигналов с частотным и кодовым разделением обеспечит обратную совместимость и бессбойную работу существующего парка навигационной аппаратуры потребителей.