Сравнение технологий GPS и Глонасс

реферат

2.История возникновения

Идея создания спутниковой навигации родилась ещё в 50-е годы. В тот момент, когда СССР был запущен первый искусственный спутник Земли, американские учёные во главе с Ричардом Кершнером наблюдали сигнал, исходящий от советского спутника и обнаружили, что благодаря эффекту Доплера частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении. Суть открытия заключалась в том, что если точно знать свои координаты на Земле, то становится возможным измерить положение и скорость спутника, и наоборот, точно зная положение спутника, можно определить собственную скорость и координаты. [1]

Реализована эта идея была через 20 лет. В СССР (Россия) с 1964 разрабатывалась теория позиционирования, на основе которой сформулированы требования к построению систем навигации по спутникам. Первый спутник «Ураган» 11Ф654 и двух массо-габаритные макеты 11Ф654ГВМ глобальной системы позиционирования (в дальнейшем переименованный в GLONASS) были запущены 12 октября 1982 года. [2]

Так же в 1973 году была инициирована программа DNSS, позже переименованная в Navstar-GPS, а, затем, в GPS. Первый тестовый спутник выведен на орбиту 14 июля 1974 г. Вывод спутника советской системы позиционирования в 1982г. дал повод конгрессу США выделить деньги и ускорить работы. Шла холодная война, гонка вооружений набирала обороты.[1]

В то же время ГЛОНАСС в последующих шести запусках на орбиту выводили по два штатных аппарата и одному макету. Применение макетов являлось следствием неготовности электронной части спутников. Только 16 сентября 1986 года с восьмого по счёту запуска были выведены сразу три штатных аппарата. Два раза в 1989 году вместе с двумя спутниками «Ураган» на орбиту выводились пассивные геодезические аппараты «Эталон», которые использовались для уточнения параметров гравитационного поля и его влияния на орбиты КА «Ураган».

4 апреля 1991 года в составе ГЛОНАСС в двух орбитальных плоскостях оказалось одновременно 12 работоспособных спутников системы и 24 сентября 1993 годасистема была официально принята в эксплуатацию Министерством обороны России, что [1]произошло на два года раньше введения в строй американской системы GPS (1995 г.).[1] После чего стали проводиться запуски в третью орбитальную плоскость. 14 декабря 1995 года после 27-го запуска «Протона-К» с «Ураганами» спутниковая группировка была развёрнута до штатного состава -- 24 спутника.

Всего с октября 1982 г. по декабрь 1998 г. на орбиту были выведены 74 КА «Ураган» и 8 массо-габаритных макетов. В период развёртывания системы 6 «Ураганов» оказались утерянными из-за отказов разгонного блока 11С861. Согласно оценкам, проведённым в 1997 году, на развёртывание ГЛОНАСС было потрачено около 2,5 млрд долларов[5].

В дальнейшем вследствие недостаточного финансирования, а также из-за малого срока службы, число работающих спутников сократилось к 2001 году до 6.[2]

GPS же в это время так же претерпевала изменения. Первоначально GPS -- глобальная система позиционирования, разрабатывалась как чисто военный проект. Но после того, как в 1983 году вторгшийся в воздушное пространство Советского Союза из-за дезориентации экипажа в пространстве «Боинг-747» Корейских Авиалиний с 269 пассажирами и членами экипажа на борту был сбит советским истребителем возле острова Сахалин, президент США Рональд Рейган с целью не допустить в будущем подобные трагедии разрешил использование системы навигации для гражданских целей во всем мире[2]. Во избежание применения системы для военных нужд точность была уменьшена специальным алгоритмом.[уточнить]

Затем появилась информация о том, что некоторые компании расшифровали алгоритм уменьшения точности на частоте L1 и с успехом компенсируют эту составляющую ошибки. В 2000 г. это загрубление точности отменил своим указом президент США Билл Клинтон[3].[1]

Уже в 2001 г. после того как технология GPS стала дешевле, частные компании начали создавать персональные GPS-продукты, такие как автомобильные навигаторы от TomTom и Garmin. [6]

Что касается ГЛОНАСС, то в августе 2001 года была принята федеральная целевая программа «Глобальная навигационная система»[6], согласно которой полное покрытие территории России планировалось уже в начале 2008 года, а глобальных масштабов система достигла бы к началу 2010 года. Для решения данной задачи планировалось в течение 2007, 2008 и 2009 годов произвести шесть запусков РН и вывести на орбиту 18 спутников -- таким образом, к концу 2009 года группировка вновь насчитывала бы 24 аппарата.

В конце марта 2008 года совет главных конструкторов по российской глобальной навигационной спутниковой системе (ГЛОНАСС), заседавший в Российском научно-исследовательском институте космического приборостроения, несколько скорректировал сроки развёртывания космического сегмента ГЛОНАСС. Прежние планы предполагали, что на территории России системой станет возможно пользоваться уже к 31 декабря 2007 года; однако для этого требовалось 18 работающих спутников, некоторые из которых успели выработать свой гарантийный ресурс и прекратили работать. Таким образом, хотя в 2007 году план по запускам спутников ГЛОНАСС был выполнен (на орбиту вышли шесть аппаратов), орбитальная группировка по состоянию на 27 марта 2008 года включала лишь шестнадцать работающих спутников. 25 декабря 2008 года количество было доведено до 18 спутников.

На совете главных конструкторов ГЛОНАСС план развёртывания системы был скорректирован с той целью, чтобы на территории России система ГЛОНАСС заработала хотя бы к 31 декабря 2008 года. Прежние планы предполагали запуск на орбиту двух троек новых спутников «Глонасс-М» в сентябре и в декабре 2008 года; однако в марте 2008 года сроки изготовления спутников и ракет были пересмотрены, чтобы ввести все спутники в эксплуатацию до конца года. Предполагалось, что запуски состоятся раньше на два месяца и система до конца года в России заработает. Планы были реализованы в срок.[2]

GPS В 2004 г. по заявлениям компании Qualcomm, ей удалось разработать и протестировать так называемую технологию “Assisted GPS”, которая позволяла телефонам использовать сигналы сотовых сетей в комбинации с GPS-сигналами для определения местоположения пользователя с точностью до нескольких сантиметров.

Первый GPS-спутник нового поколения, получивший название Block II, был запущен с мыса Канаверал в 2005году . Новый вид сигналов, передаваемых спутником, получил второй, выделенный гражданский канал

А в 2009 Управление государственной ответственности США выпустило отчет, в котором говорилось о том, что обновление системы GPS стоимостью $5,8 млрд. столкнулось со столькими техническими проблемами и перерасходом средств, что некоторые спутники могли выйти из строя уже в 2010 году.

2010-2011. ВВС США запустили два новых GPS-спутника в 2010 и 2011 годах, которые должны были обеспечивать работоспособность системы до запуска спутников нового поколения в 2014 году. Новые спутники Block III обеспечат дополнительный гражданский GPS-сигнал и улучшат производительность всех существующих GPS-сервисов.

2012. В настоящее время ВВС США обслуживают группу, состоящую из 31 GPS-спутника, а также три спутника, выведенных из эксплуатации, которые в случае необходимости могут быть перезапущены. Обслуживание производится с целью обеспечения доступности, по меньшей мере, 24 GPS-спутников в течение 95% времени. 4 октября ВВС США запустят в космос GPS-спутник IIF-3. [6]

Делись добром ;)