Maailman satelliittinavigointijärjestelmät

Maailman satelliittinavigointijärjestelmät
Maailman satelliittinavigointijärjestelmät

Video: Maailman satelliittinavigointijärjestelmät

Video: Maailman satelliittinavigointijärjestelmät
Video: Little Rock Arkansas Exploring Elvis Spots and more... Pitkä versio 2024, Huhtikuu
Anonim
Kuva
Kuva

Monet ovat kuulleet sanoja kuten GPS, GLONASS, GALILEO. Useimmat ihmiset tietävät, että nämä käsitteet tarkoittavat satelliittinavigointijärjestelmiä (jäljempänä NSS).

Lyhenne GPS viittaa amerikkalaiseen NSS NAVSTAR -laitteeseen. Tämä järjestelmä on kehitetty sotilaallisiin tarkoituksiin, mutta sitä käytettiin myös siviilitehtävien ratkaisemiseen - ilman, maan ja meren käyttäjien sijainnin määrittämiseen.

Neuvostoliitossa oman NSS GLONASS -järjestelmän kehittäminen oli piilotettu salaisuuden verhon taakse. Neuvostoliiton romahtamisen jälkeen työtä tähän suuntaan ei tehty pitkään aikaan, joten NAVSTARista tuli ainoa maailmanlaajuinen järjestelmä, jota käytettiin sijainnin määrittämiseen kaikkialla maailmassa. Mutta vain Yhdysvalloilla on pääsy järjestelmän toiseen tarkoitukseen - joukkotuhoaseiden kohdistamiseen kohteeseen. Ja vielä yksi ei -merkityksetön tekijä - Yhdysvaltain sotilasosaston päätöksellä amerikkalaisten navigointisatelliittien ja matkustajalentokoneiden "siviili" -signaali voidaan kytkeä pois päältä, alukset menettävät suunnan. Tämä monopoli Yhdysvaltojen satelliittijärjestelmän valvonnassa ei sovi moniin maihin, myös Venäjään. Siksi monet maat Venäjä, Intia, Japani, Euroopan maat, Kiina alkoivat kehittää omaa NSS -paikannusta. Kaikki järjestelmät ovat kaksikäyttöisiä järjestelmiä - ne voivat lähettää kahdenlaisia signaaleja: siviiliobjekteille ja parempaa tarkkuutta sotilaskuluttajille. Navigointijärjestelmän pääasiallinen toimintaperiaate on täydellinen itsenäisyys: järjestelmä ei vastaanota signaaleja käyttäjiltä (ei pyyntöä) ja sillä on korkea häiriönsieto ja luotettavuus.

NSS: n luominen ja toiminta on erittäin monimutkainen ja kallis prosessi, jonka sotilaallisen luonteensa vuoksi sen pitäisi kuulua vain kehitysmaan valtioon, koska se on strateginen asetyyppi. Aseellisen konfliktin sattuessa satelliittinavigointitekniikkaa voidaan käyttää paitsi aseiden kohdistamiseen myös rahdin purkamiseen, sotilasyksiköiden liikkumisen tukemiseen, sabotaasi- ja tiedusteluoperaatioihin, mikä antaa merkittävän edun maalle, joka on oma satelliittipaikannustekniikka.

Venäläinen GLONASS -järjestelmä käyttää samaa paikannusperiaatetta kuin amerikkalainen järjestelmä. Lokakuussa 1982 ensimmäinen GLONASS -satelliitti tuli Maan kiertoradalle, mutta järjestelmä otettiin käyttöön vasta vuonna 1993. Venäjän järjestelmän satelliitit lähettävät jatkuvasti standarditarkkuussignaaleja (ST) 1,6 GHz: n alueella ja erittäin tarkkoja (HT) -signaaleja 1,2 GHz: n alueella. ST -signaalin vastaanotto on kaikkien järjestelmän käyttäjien käytettävissä ja se määrittää vaaka- ja pystysuuntaiset koordinaatit, nopeusvektorin ja ajan. Esimerkiksi koordinaattien ja ajan osoittamiseksi tarkasti on tarpeen vastaanottaa ja käsitellä tietoja vähintään neljästä GLONASS -satelliitista. Koko GLONASS-järjestelmä koostuu 24 satelliitista, jotka kiertävät kiertorataa noin 19 100 km: n korkeudessa. Kummankin kiertoaika on 11 tuntia ja 15 minuuttia. Kaikki satelliitit sijaitsevat kolmella kiertoradalla - jokaisessa 8 ajoneuvoa. Niiden sijoittelun kokoonpano tarjoaa navigointikentän maailmanlaajuisen kattavuuden paitsi maan pinnalle myös maanläheiselle avaruudelle. GLONASS -järjestelmään kuuluu ohjauskeskus ja mittaus- ja ohjausasemaverkko kaikkialla Venäjällä. Jokaisella kuluttajalla, joka vastaanottaa navigointisignaalin GLOGASS -satelliiteilta, on oltava navigointivastaanotin ja käsittelylaitteet, joiden avulla hän voi laskea omat koordinaatit, ajan ja nopeuden.

Tällä hetkellä GLONASS -järjestelmä ei tarjoa käyttäjille sataprosenttista pääsyä palveluihinsa, mutta olettaa kolmen satelliitin läsnäolon Venäjän näkyvällä horisontilla, mikä asiantuntijoiden mukaan antaa käyttäjille mahdollisuuden laskea sijaintinsa. Nyt satelliitit "GLONASS-M" ovat maan kiertoradalla, mutta vuoden 2015 jälkeen on tarkoitus korvata ne uuden sukupolven laitteilla-"GLONASS-K". Uuden satelliitin suorituskyky paranee (takuuaikaa on pidennetty, kolmas taajuus näkyy siviilikäyttäjille jne.), Laite on kaksi kertaa kevyempi - 850 kg 1415 kg: n sijasta. Lisäksi koko järjestelmän toimivuuden ylläpitämiseksi tarvitaan vain yksi GLONASS-K-ryhmän lanseeraus vuodessa, mikä vähentää merkittävästi kokonaiskustannuksia. GLONASS -järjestelmän toteuttamiseksi ja sen rahoituksen varmistamiseksi tämän navigointijärjestelmän laitteet asennetaan kaikkiin käyttöön otettuihin ajoneuvoihin: lentokoneisiin, aluksiin, maaliikenteeseen jne. Toinen GLONASS -järjestelmän päätarkoitus on varmistaa maan kansallinen turvallisuus. Asiantuntijoiden mukaan Venäjän navigointijärjestelmän tulevaisuus ei kuitenkaan ole pilvetön.

Galileo -järjestelmän tarkoituksena on tarjota eurooppalaisille kuluttajille riippumaton navigointijärjestelmä, joka on ennen kaikkea Yhdysvalloista riippumaton. Ohjelman rahoituslähde on noin 10 miljardia euroa vuodessa ja se rahoitetaan kolmanneksella talousarviosta ja kaksi kolmasosaa yksityisiltä yrityksiltä. Galileo -järjestelmä sisältää 30 satelliittia ja maasegmenttiä. Aluksi Kiina liittyi muiden 28 valtion kanssa GALILEO -ohjelmaan. Venäjä neuvotteli Venäjän navigointijärjestelmän vuorovaikutuksesta eurooppalaisen GALILEOn kanssa. Euroopan maiden lisäksi GALILEO -ohjelmaan ovat liittyneet Argentiina, Malesia, Australia, Japani ja Meksiko. Suunnitelmien mukaan GALILEO lähettää kymmenen tyyppistä signaalia seuraavien palvelujen tarjoamiseksi: paikannus 1–9 metrin tarkkuudella, tiedon tarjoaminen kaikenlaisten kuljetuspalvelujen pelastuspalveluille, palvelujen tarjoaminen viranomaisille, ambulanssille, palomiehille, poliisi, sotilasasiantuntijat ja -palvelut varmistavat väestön elämän. Toinen tärkeä yksityiskohta on, että Galileo -ohjelma luo noin 150 tuhatta työpaikkaa.

Vuonna 2006 Intia päätti myös perustaa oman navigointijärjestelmän, IRNSS: n. Ohjelman budjetti on noin 15 miljardia rupiaa. Seitsemän satelliittia on tarkoitus sijoittaa geosynkronisille kiertoradille. Intian järjestelmää ottaa käyttöön valtionyhtiö ISRO. Kaikki järjestelmän laitteistot kehittävät vain intialaiset yritykset.

Kiina, joka haluaa ottaa johtavan aseman maailman geopoliittisella kartalla, on kehittänyt oman satelliittinavigointijärjestelmän Beidou. Syyskuussa 2012 kaksi tähän järjestelmään kuuluvaa satelliittia laukaistiin onnistuneesti Sichanin kosmodromilta. He liittyivät 15 avaruusaluksen luetteloon, jotka kiinalaiset asiantuntijat laukaisivat matalan maan kiertoradalle osana täydellistä satelliittinavigointijärjestelmää.

Kiinalaiset kehittäjät aloittivat ohjelman toteuttamisen vuonna 2000 kahden satelliitin laukaisemisen jälkeen. Jo vuonna 2011 kiertoradalla oli 11 satelliittia, ja järjestelmä siirtyi kokeellisen toiminnan vaiheeseen.

Oman navigointisatelliittijärjestelmän käyttöönoton ansiosta Kiina ei ole riippuvainen maailman suurimmista amerikkalaisista (GPS) ja venäläisistä (GLONASS) järjestelmistä. Tämä lisää Kiinan teollisuuden, erityisesti televiestintään liittyvän, tehokkuutta.

Suunnitelmissa on, että vuoteen 2020 mennessä noin 35 satelliittia osallistuu Kiinan NSS: ään, ja sitten Beidou -järjestelmä pystyy hallitsemaan koko maapalloa. Kiinan NSS tarjoaa seuraavanlaisia palveluja: sijainnin määrittäminen 10 m: n tarkkuudella, nopeus enintään 0,2 m / s ja aika enintään 50 ns. Erityinen käyttäjäkunta voi käyttää tarkempia mittausparametreja. Kiina on valmis toimimaan vuorovaikutuksessa muiden maiden kanssa satelliittinavigoinnin kehittämiseksi ja käyttämiseksi. Kiinalainen Beidou -järjestelmä on täysin yhteensopiva eurooppalaisen Galileon, venäläisen GLONASSin ja amerikkalaisen GPS: n kanssa.

"Beidoua" käytetään tehokkaasti sääennusteiden valmisteluun, luonnonkatastrofien ehkäisyyn, maa-, ilma- ja merikuljetuksiin sekä geologiseen tutkimukseen.

Kiina aikoo jatkuvasti parantaa satelliittinavigointijärjestelmäänsä. Satelliittien määrän kasvu laajentaa koko Aasian ja Tyynenmeren alueen palvelualuetta.

Suositeltava: