Планы развития спутниковой навигации в 2020 году: ГЛОНАСС сосредоточится на пользователях

Как и в предыдущие годы, Роскосмос сосредоточен на потребностях пользователей. Цифровизация стимулирует спрос на высокоточные навигационные услуги. Космические информационные технологии удовлетворяют потребности пользователей с помощью современных цифровых услуг, которые могут в том числе обеспечивать повышение точности определения местоположения. В связи с этим для нас крайне важно гарантировать непрерывность навигационного обеспечения и стабильность эксплуатационных характеристик.

Стандарт эксплуатационных характеристик и Интерфейсный контрольный документ

В 2019 году был подготовлен проект Стандарта эксплуатационных характеристик открытого сервиса (СТЭХОС) системы ГЛОНАСС. В 2020 году станет доступна новая версия Интерфейсного контрольного документа ГЛОНАСС.

СТЭХОС системы ГЛОНАСС является основополагающим документом высокого уровня, устанавливающим значения достигнутых навигационных характеристик системы ГЛОНАСС с существенным гарантированным запасом, которые в сочетании с условиями приема сигналов и априорными оценками характеристик НАП могут позволить потребителю оценить для себя конечные характеристики, которые он может получить при решении своей конкретной задачи.

Стандарт является основой для проведения сертификации услуг системы ГЛОНАСС, а также для разработки стандартов более низкого уровня на конкретные образцы НАП, системы на основе ГЛОНАСС, для разработки международных стандартов Международной организации гражданской авиации (ИКАО), Международной морской организации (ИМО) и др.

Использование унифицированной номенклатуры эксплуатационных параметров и методик их расчета всеми ГНСС, включая ГЛОНАСС, GPS, Galileo и BDS является общепринятой мировой практикой. Аналогичные стандарты уже опубликованы для GPS, Galileo и BDS и постоянно обновляются. Фактически данный стандарт является вторым после Интерфейсного контрольного документа (ИКД) основополагающим интерфейсом между системой ГЛОНАСС и разработчиками НАП и системы на основе ГЛОНАСС, в СТЭХОС определяются предельные характеристики, на которые может рассчитывать потребитель с высокой степенью доверия, основанной на долгосрочной статистической истории.

Сигнал в космосе. Стандарт устанавливает значения эксплуатационных характеристик ОС ГЛОНАСС при отсутствии погрешностей НАП, погрешностей за счет условий распространения и приема НС (только за счет космического сегмента и подсистемы наземной космической инфраструктуры системы ГЛОНАСС). Стандарт является основой для проведения сертификации услуг системы ГЛОНАСС и НАП, используемой авиационными и другими потребителями.

В Стандарте приведено общее описание системы ГЛОНАСС и используемых НС; установлены значения эксплуатационных характеристик каналов стандартной точности системы ГЛОНАСС; перечислены использовавшиеся при составлении Стандарта нормативные документы.

Множественный доступ с кодовым разделением L3. Одной из важнейших задач 2020 года является гармонизация потребительского интерфейса ГЛОНАСС в части новых радиосигналов в кодовым разделением в диапазоне L3. Параметры интерфейса взаимодействия между подсистемой КА системы ГЛОНАСС и навигационной аппаратурой потребителей определяются интерфейсным контрольным документом (ИКД) ГЛОНАСС.

В 2016 году опубликована новая версия ИКД для сигналов с кодовым разделением в частотных диапазонах L1, L2, L3, реализуемая на разрабатываемых КА «Глонасс-К2». КА «Глонасс-М» (№№ 755-758) и КА «Глонасс-К» дополнительно излучают радионавигационный сигнал в диапазоне L3 в соответствии с версией ИКД «Навигационный радиосигнал в диапазоне L3 с открытым доступом и кодовым разделением» (редакция 1) 2011 года.

В целях устранения указанных расхождений подготовлены к выпуску 7 ИКД (5 открытого доступа и 2 санкционированного). Запланировано проведение летных экспериментов для подтверждения результатов использования внедряемых моделей задержек сигналов КА в ионосфере и тропосфере.

Введение новой информации

Модернизация ИКД сигналов открытого и санкционированного доступа системы ГЛОНАСС проводится с целью повышения точности ГЛОНАСС за счет введения в резервные разряды кадров навигационных сообщений дополнительной информации, использование которой в НАП позволяет повысить точность навигационных определений.

В ходе модернизации ИКД будут введены:

  1. Математическая модель вычисления ионосферных задержек и включение в состав навигационного сообщения параметров этой математической модели.
  2. Математическая модель вычисления тропосферных задержек, не требующая передачи в составе навигационных сообщений каких-либо параметров и использующая данные только о широте расположения навигационного приемника и сезоне года (т. е. зима, весна, лето, осень).
  3. Признак, информирующий потребителя о прохождении спутником участка упреждающего разворота, на котором движение фазового центра навигационной антенны спутника отличается от движения этого центра в режиме ориентации солнечных батарей в направлении на Солнце.
  4. Информация о типах излучаемых сигналов с КА в диапазонах L1, L2 и L3; 5-битовое поле, первые три бита должны обозначить наличие сигналов с кодовым разделением в диапазонах L1, L2 , L3 соответственно, 4-й и 5-й биты должны обозначить наличие сигналов с частотным разделением в диапазонах L1 и L2 соответственно.
  5. 5-разрядное поле, в котором передается возраст ЧВП в дополнение к такому же полю, в котором передается возраст эфемерид.

Обратная совместимость. Изменения ИКД для сигналов с частотным и кодовым разделением для передачи дополнительной информации обеспечат обратную совместимость для бессбойной работы существующего парка навигационной аппаратуры потребителя и передачу параметров тропосферы и ионосферы в дополнительных разрядах.

Обновление группировки

Орбитальная группировка планово обновляется, с 2013 года проводится 1-2 запуска в год, и 2019 год не стал исключением – запуск 27 мая и 11 декабря обеспечили поддержание необходимого количества КА на орбите. КА «Глонасс-М» показывают хорошую динамику роста среднего срока активного существования – 2 КА преодолели 12 летний срок работы на орбите. По мере взросления КА данного поколения демонстрируют повышение характеристик относительной суточной нестабильности цезиевых стандартов частоты.

ГЛОНАСС-К. В 2020 году планово завершается пусковая программа КА «Глонасс-М» и одновременно входит в активную фазу работа по запуску КА «Глонасс-К». В начале 2020 года запланирован запуск КА № 15, который, и мы в этом абсолютно уверены, не разочарует потребителей.

Юрий Урличич, первый заместитель генерального директора Госкорпорации «РОСКОСМОС»

Сергей Карутин, генеральный конструктор системы ГЛОНАСС

Николай Тестоедов, Генеральный директор, АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва»

 

Источники:

https://www.gpsworld.com/directions-2020-glonass-focuses-on-users/  (дата обращения: 20.01.2020)

https://www.glonass-iac.ru/content/news/?ELEMENT_ID=2383