Спутниковые системы ГЛОНАСС/GPS   
как мониторинг предупреждения  глобальных катастроф

Спутниковая навигационная система GPS (Global Positioning System) и ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система) – две главные системы определения местоположения, скорости движения, а также точного времени морских, воздушных, сухопутных и других видов потребителей. Естественно, это не полный перечень возможностей этих систем – они могут подавать сигналы и о других характеристиках Земли, например, гравитационных, геомагнитных и т.д. – сил Земли в тех или иных ее точках, например, пентагонального икосаэдра-додекаэдра - кристалла ядра планеты.

   

 

Спутники GPS и ГЛОНАСС вращаются вокруг Земли по круговым орбитам, передавая навигационные радиосигналы. ГЛОНАСС/GPS-приемники принимают эти сигналы и вычисляют расстояние до спутника. Зная расстояние до нескольких спутников, приемников могут определить свое местоположение и отобразить его на электронной карте. А «захватив» четыре и более спутников, прибор может определить трехмерные координаты (широту, долготу и высоту). Определив местоположение пользователя, приемник может вычислить такие величины как скорость, путевой угол, траекторию, пройденное расстояние, расстояние до конечного пункта, время восхода и захода солнца и многое другое. Среди «многое другое» и важно найти те характеристики сил Земли, которые отвечают за катастрофы, в частности, землетрясения на Земле.

 

Чем больше спутников «видит» ГЛОНАСС/GPS-приемник, тем выше точность определения местоположения. Здания, элементы рельефа, а иногда и густая листва могут препятствовать приему сигналов GPS, приводя к ошибкам в местоопределении или к его невозможности.

Геометрия видимых спутников определяются взаимным расположением спутников в каждый момент времени. Идеальной является такая геометрия спутников, когда углы между направлениями на них большие. Плохой считают такую геометрию, когда спутники располагаются на одной линии или близко к ней. ГЛОНАСС должна иметь 24 спутника (сейчас их 13), которые должны двигаться над Землей в трех плоскостях. При этом все 24 спутника должны находится на расстоянии 19100 км от поверхности Земли. 24 спутники GPS вращаются вокруг Земли по шести круговым орбитам с частотой 2 оборота в сутки.

Программы избирательной доступности предусматривают намеренное внесение ошибки в сигнал приемников GPS. Целью этой программы было предотвращение возможного использования гражданских приемников в военных целях.

     

 

Какая система лучше? Каждая система ставит в первую очередь задачи военного плана и поэтому они должны быть независимые. Американская GPS активно развивается в коммерческом плане и поддержана мировыми производителями, что дает ей преимущество на сегодня не только в качестве покрытия, но и в стоимости GPS- устройств.

Китай намерен развернуть собственную систему «Kompass». Европейская система «Galileo»  также имеет секретные каналы, закрытые для иностранных участников программы, поэтому в целях национальной безопасности КНР делает собственную систему.

Если говорить правду, то с отечественной системой ГЛОНАСС на сегодняшний день полный провал. Недостаточно спутников на орбите. Российские спутники, например, располагаются в трех орбитальных плоскостях, а американские – в шести. В чем разница? Точность российской космической навигации – 10 метров, американской – 1 метр. 

Беда состоит еще в том, что у ГЛОНАСС спутниковую группировку опекают Космические войска и Роскосмос, а наземный компонент никому не нужен. А ведь именно в нем смысл спутниковой навигации – в приемниках. Крупнейшие электронные корпорации мира вкладывают миллионы в разработку GPS-модулей (чипсетов). Это микросхемы, которые расшифровывают спутниковые сигналы, вычисляют координаты. Их стоимость снижена уже до 10–15 долл. Фото- и видеокамеры крупных производителей уже имеют встроенные GPS-навигаторы, фиксирующие координаты места съемки. На очереди мобильные телефоны, ноутбуки, электронные игры, аудиоплееры. Про ошейники для собак и кошек говорить нечего – уже имеется широкий ассортимент.

В России же нет программы развития наземных компонентов ГЛОНАСС, никто за это не отвечает. Только начался перевод в электронный формат карт России, которые будут загружаться в навигаторы ГЛОНАСС. Но российские геокешеры (есть уже такой спорт – геокешинг, ориентирование на местности с помощью GPS-навигаторов) ходят не ездят вслепую. Из интернета можно скачать электронные карты, оцифрованные за рубежом.

Дорогих охотничьих собак в лес без GPS-ошейника уже не водят, чтобы не потерять. Хозяину достаточно нажать кнопку, и на мобильном устройстве он увидит карту местности и свою собачку. Но эту возможность обеспечивает ему не столько NASA, сколько производители электронных гаджетов. Роскосмос и вице-премьер Иванов при всем желании не наладят бизнес в сфере средств спутниковой навигации. Нужна государственная политика.

 

Кирпич на шею и камнем на дно. Кончено!

В свое время главный координатор работ по ГЛОНАСС Сергей Иванов пообещал оборудовать премьер-министру Путину, что ошейник с навигатором собачка премьера Кони получит в середине 2008 года.

Прибор был получен, однако с такой же легкостью Сергей Иванов мог бы посоветовать повесить Кони на шею кирпич. Во-первых, лабрадор с ним точно далеко не убежит. Такие аппараты устанавливают сейчас на мусоровозах и других машинах коммунальных служб, чтобы диспетчер мог отследить их передвижение. Но работают они не в системе ГЛОНАСС, а в американской GPS. Глава Роскосмоса пообещал президенту, что «тысячу штук навигаторов забросят в магазины». Однако нигде обещанных ГЛОНАСС-приемников не обнаружено.

Сегодня ГЛОНАСС-чипов в России нет, потому нет отечественных ГЛОНАСС-приемников. Есть совместные – с Украиной, Южной Кореей. Россия может позволить себе покупку микроэлектронных фабрик за рубежом. Цена вопроса – 10–30 млн. долл. для разработки ГЛОНАСС/GPS-чипа, 2–3 млрд. долл. на покупку фабрик. Как уже было сказано, нужна лишь политическая воля руководства страны и не выполнение ее сродни информационной катастрофе. Мировые события последних лет показали, что в зависимости от политической обстановки в той или иной стране Пентагон имеет возможность отключать навигационный сигнал, поступающий от спутниковой группировки GPS, для пользователей тех или иных стран. США заботится и дальнейшем развитии GPS – увеличить примерно в 500 раз мощность спутникового сигнала для преодоления различных помех. Начата разработка спутников нового поколения GPS III; запускаются аппараты серии из 8 аппаратов GPS IIR-M.

Социальный ГЛОНАСС http://m2m-t.ru/socglonass/.

Многие города, области уже рапортуют о внедрении проекта в инфраструктуру региона. Однако с теми проблемами, которые существуют, вряд ли это работает, а если работает, то опять же в рамках GPS. 

Большое значение отводится внедрение технологий ГЛОНАСС в сферу социальных услуг, в частности под лозунгом: повысить качество жизни инвалидов. Планируется обеспечить каждому инвалиду доступ ко всей социальной информации (единой социальной базе знаний), «Интернет-услугам», доступ в «Электронное правительство», а также устойчивую обратную связь между обществом и инвалидом (социальную навигацию). Охват (не менее двадцати миллионов человек), отсюда т «Социальный ГЛОНАСС» является приоритетным национальным проектом федерального уровня.

«Российские космические системы», «Супертел», «Новые технологии Северо-Запада», «Интелсет-ТСС», «Мониторинг», «НПП Спецтехноприбор», «НПО Сонар», «РТКоммУ», Всероссийское общество слепых, МГОФ «Знание», Ассоциация «ГЛОНАСС/ГНСС-Форум» и др. готовы предложить свои услуги, с учетом возможностей ГЛОНАСС и современных информационных технологий для интеграции инвалидизированных групп людей в жизнь общества, и реализации указанных основных направлений проекта. В этом плане забота всех ОАО-ООО прежде всего на создание приемников ГЛОНАСС/GPS. Многие хотели бы наладить их производство, например с Южной Кореей (см. диалог-форум), однако результаты встречи в Южной Корее не впечатляют - Южную Корею больше волнуют взаимоотношение с Северной Кореей, которую поддерживает Китай. Есть совместное производство приемников ГЛОНАСС/GPS (на базе чипов из Южной Кореи): Южной Кореи-Украины-России, но на них, из-за участия  в этом проекте Украины, правительством России наложено «вето». Так что все перечисленные ОАО ищут прямые связи с Южной Кореей, Францией и т.д., чтобы наладить производство (без Украины) достойных по размеру и цене приемников ГЛОНАСС/GPS. И те кто осуществит это первым будет «на коне»: получит правительственный заказ обеспечить 20 миллионов потребителей приборами ГЛОНАСС.

 

* Французский производитель микроэлектроники STMicroelectronics спроектировал приемник с поддержкой ГЛОНАСС, который оказался и дешевле и меньше, чем устройства, которые были разработаны в России. Был разработан одночиповый приемник, который способен принимать сигналы спутниковых систем GPS и ГЛОНАСС. Вице-президент ФабиоМарчио сообщил, что это первый монолитный приемник, который принимает и отслеживает сигналы четырех навигационных систем. Обрабатывает спутниковый сигнал приемник интегрированный процессор ARM9. Массовое производство приемников собираются запустить в третьем квартале 2011 года. Стоимость устройства пока составляет не более 6$ (при оптовых объемах 500 тыс. штук), а размер его 9х9х1,2 мм.

 

** Военнослужащие 58-й армии, которая первой вошла в Цхинвал, признавались, что от безысходности они пользовались американской GPS, в противном случае корректировать огонь приходилось при помощи оптических приборов образца 1950-1960-х годов. В США такой поворот событий спрогнозировали заранее, поэтому и GPS давала в Южной Осетии сбои – метров на 300. У грузинской армии все системы наведения и позиционирования работали безотказно, признают российские военнослужащие, пишет информагентство. 58-й армии пришлось сражаться вслепую. Дело, как утверждали очевидцы, доходило до того, что российские части обстреливали друг друга, не имея возможности определить свое точное местонахождение. И наоборот, грузинские батареи и засады никак вовремя не засекались.

 

*** Каждому туристу по приемнику ГЛОНАСС.  До 2016 года правительство РФ планирует потратить на развитие туризма 96 миллиардов рублей. Однако По мнению путешественника Владимира Чукова, поездки по Сибири и Дальнему востоку нередко заканчиваются плачевно: нападали на любителей сплавов по рекам, отбирали у них и продукты, и деньги, и снаряжение. Бывают встречи и со смертельным исходом. Потому каждых турист, группа туристов  должны быть  обеспечены информацией ГЛОНАСС и защитой МЧС.

 

**** 17 февраля 2011 г.  стартовал третий этап арктической кругосветной экспедиции "Полярное кольцо". Старт с острова Среднего Архипелага - Северная Земля. Протяженность маршрута около восьми тысяч километров. О целях такого похода рассказал Владимир Чуков -"Ориентироваться полярники будут не по компасу, а с помощью ГЛОНАСС. Навигационную систему планируют испытать в условиях Крайнего Севера. Экспедиция, замыкаясь на систему ГЛОНАСС имеет особое значение для сферы информационной безопасности государства и лично граждан в любой области деятельности и  проживания. Источник: www.ec-arctic.ru.

 

***** Экспедиция Федора Конюхова «По силам Земли: Алтай - Китай – Индия» планирует провести испытание приемников ГЛОНАСС/GPS в средних широтах и на высокогорьях Тибета и Гималаев.

 

Сбор данных, необходимых для определения формы Земли и других характеристик

Для этих целей используются аппарат GOCE (был выведен на орбиту 17 марта 2009 года российской ракетой-носителем «Рокот» с космодрома Плесецк) - для исследования гравитационного поля и постоянных океанических течений). Аппарат измеряет гравитационное поле планеты при помощи трех пар акселерометров, которые определяют проекцию ускорения свободного падения на три перпендикулярные оси. Специалисты уже воссоздали точные очертания Земли, которая является геоидом.

Знание точной формы Земли необходимо исследователям, в частности, для того, чтобы прогнозировать изменения уровня океанов из-за таяния льдов, вызванного ростом температур, а также для того, чтобы составлять максимально адекватные карты океанических течений и других характеристик Земли, отвечающих например, за извержение вулканов и землетрясения.