 |
| г. Москва, Авиамоторная, 53e-mail: spp@npk-spp.ru |
АО «НПК «СПП» является головным исполнителем ряда ОКР по федеральной целевой программе (ФЦП) «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012-2020 годы». Программа направлена на расширение внедрения отечественных спутниковых навигационных технологий и услуг с использованием системы ГЛОНАСС в интересах специальных и гражданских (в том числе коммерческих и научных) потребителей, международного использования российских спутниковых навигационных технологий за счет поддержания и развития системы ГЛОНАСС. Основными задачами Программы являются: поддержание системы ГЛОНАСС с гарантированными характеристиками навигационного поля на конкурентоспособном уровне; развитие системы ГЛОНАСС в направлении улучшения ее тактико-технических характеристик с целью достижения ее паритета с иностранными системами навигационного обеспечения, лидирующих позиций Российской Федерации в области спутниковой навигации; обеспечение использования системы ГЛОНАСС, как на территории Российской Федерации, так и за рубежом. Работы АО «НПК «СПП» в рамках ФЦП «Глобальная навигационная система» 1. Создание Системы высокоточного определения эфемерид и временных поправок системы ГЛОНАСС. Система высокоточного определения эфемерид и временных поправок системы ГЛОНАСС (СВОЭВП) входит в состав глобальной навигационной системы (ГНС) ГЛОНАСС и предназначена для расчета и представления широкого спектра разнородных данных, позволяющих получить наивысшую точность решения навигационных задач потребителями ГЛОНАСС в режиме постобработки. Источником для расчета высокоточных эфемерид и частотно-временных поправок к бортовым шкалам времени (БШВ) НКА являются измерения глобальной распределенной по поверхности Земли сети беззапросных измерительных станций, радиоинтерферометра со сверхдлинной базой (РСДБ) и квантово-оптических систем (КОС) (данные российских и международных сетей лазерной дальнометрии спутников), а также измерения запросных и беззапросных средств НКУ ГЛОНАСС. В результате расчетов формируются таблично представляемые высокоточные эфемериды и частотно-временные поправки к БШВ НКА, описывающие положение спутников ГЛОНАСС в пространстве и времени. Обеспечивается поддержание в актуальном состоянии данных СВОЭВП на открытом в 2007 г. сайте http://www.glonass-svoevp.ru, на котором представлена также действующая редакция Интерфейсного контрольного документа СВОЭВП ГЛОНАСС.В настоящее время СВОЭВП 2-го этапа находится в опытной эксплуатации.2. Создание прикладного потребительского Центра и системы информационного обеспечения потребителей Минобороны России и специальных пользователей ГЛОНАСС. Созданы и находятся в штатной эксплуатации прикладной потребительский Центр и система информационного обеспечения государственных и специальных пользователей (ППЦСИО МО) ГЛОНАСС, которые предназначены для обеспечения специальных потребителей информацией о текущем и прогнозируемом состоянии космических навигационных систем в целях использования при планировании, оперативном управлении их деятельностью и применении специальной техники, а также для внедрения спутниковых навигационных технологий в техническое обеспечение обороны страны В настоящее время обеспечивается поддержание в технической и эксплуатационной готовности ППЦСИО МО путем выполнения мероприятий технического и авторского надзора в рамках ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012-2020 годы».3. Создание системы контроля целевых характеристик глобальной навигационной системы ГЛОНАСС. Создана и находится на этапе опытной эксплуатации система контроля целевых характеристик глобальной навигационной системы ГЛОНАСС (СКЦХ), которая предназначена для контроля точности навигационного поля, целостности и доступности системы ГЛОНАСС, энергетических характеристик навигационных сигналов, а также анализа выполнения тактико-технических требований, предъявляемых к системе ГЛОНАСС в части координатно-временного навигационного обеспечения потребителей, в том числе с помощью прецизионной оптической бортовой и наземной аппаратуры контроля временных характеристик ГЛОНАСС. В настоящее время обеспечивается поддержание в технической и эксплуатационной готовности СКЦХ путем выполнения мероприятий технического и авторского надзора в рамках ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012-2020 годы». 4. Создание Российской системы определения параметров вращения Земли на базе станций РСДБ.В рамках системы определения параметров вращения Земли (ПВЗ) создан сегмент, предназначенный для надежного обеспечения НКУ ГЛОНАСС и других отечественных потребителей данными о ПВЗ на основе комбинированной обработки сигналов внегалактических радиоисточников, комплексирования измерений средств РСДБ и средств НКУ ГЛОНАСС. С 2012 года система находится в опытной эксплуатации. 5. Создание межспутниковой лазерной навигационно-связной системы.Созданы экспериментальные образцы бортовой и наземной аппаратуры межспутниковой лазерной навигационно-связной системы (МЛНСС), предназначенной для обеспечения сверки шкал времени НКА «Глонасс», а также для межспутниковых информационных помехозащищенных обменов информацией. Развертывание МЛНСС на всех КА «Глонасс» позволит получить в перспективе принципиально новые качества и точностные характеристики ГНС ГЛОНАСС.
Топология взаимных измерений МЛНСС:
Терминал межспутниковой лазерной навигационно-связной системы для КА «Глонасс-М»
6. Изготовление уголковых отражателей для бортовых ретрорефлекторных систем. Все НКА «Глонасс» оснащаются ретрорефлекторными системами, состоящими из 112 (для «Глонасс-М») уголковых отражателей, имеющими совокупную эквивалентную эффективную площадь рассеяния ≈108 м².
КА Глонасс-М с панелью отражателей
Работы АО «НПК «СПП» в рамках ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012-2020 годы» 1. Создание глобальной системы высокоточного определения эфемеридно-временной информации в реальном времени для гражданских потребителей. Глобальная система высокоточного определения навигационной и эфемеридно-временной информации (СВО ЭВИ) является функциональным дополнением ГЛОНАСС и предназначена для высокоточного навигационного обеспечения потребителей в реальном времени и апостериорном режиме. В ноябре 2016 года завершены государственные испытания СВО ЭВИ первого этапа, по результатам которых система принята в эксплуатацию. Областью применения СВО ЭВИ является широкий круг задач, требующих высокой точности эфемеридно-временной информации глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС): • высокоточное навигационное обеспечение неподвижных и подвижных потребителей; • геодезические и картографические работы; • фундаментальные научные исследования в различных областях; • социальные и экономические исследования. Ассистирующая информация СВО ЭВИ первого этапа, сформированная на основе высокоточной ЭВИ, передаётся по наземным общедоступным каналам связи (Internet) и обрабатывается совместно с сигналами ГНСС в специализированной навигационной аппаратуре потребителя, что обеспечивает улучшение точности навигации, более чем на порядок, до сантиметрового уровня. Информация реального времени предоставляется зарегистрированным потребителям. Апостериорная информация доступна без ограничений на сайте СВО ЭВИ (www.glonass-svoevi.ru). СВО ЭВИ включает: • центр управления системой (ЦУС СВО ЭВИ); • глобальную сеть измерительных станций (СИС) ГНСС; • навигационную аппаратуру потребителей (НАП); • подсистему доставки информации (ПДИ). Центр управления системой осуществляет расчет навигационной информации и высокоточной ЭВИ навигационных космических аппаратов ГНСС в режиме реального времени с задержкой не более 10 секунд от момента поступления измерения для обработки и апостериорно с задержкой не более 1 суток от момента последнего измерения, а также выполняет краткосрочное прогнозирование ЭВИ реального времени для формирования высокоточной ассистирующей информации реального времени. СИС ГНСС, размещаемая на российской и на зарубежной территориях на основе межправительственных соглашений, предоставляет исходную измерительную информацию для уточнения навигационной и эфемеридно-временной информации в ЦУС СВО ЭВИ. Разрабатываемая НАП имеет возможность проводить кодовые и фазовые измерения текущих навигационных параметров НКА ГНСС в двух диапазонах частот и позволяет вычислять координаты потребителей с применением современных алгоритмов, в том числе в реальном времени, в результате обработки сигналов НКА ГНСС и ассистирующей информации. ПДИ на первом этапе использует наземные общедоступные каналы связи (Internet). В перспективе планируется использование космических каналов передачи данных, что позволит обеспечить трансляцию ассистирующей информации потребителям глобально на всей территории поверхности Земли и в ближнем космосе. Погрешность определения местоположения в государственной геоцентрической системе координат за счёт космического сегмента с использованием данных СВО ЭВИ первого этапа не превышает 0,3 м в оперативном режиме и 0,05 м в апостериорном режиме. При создании к 2020 году глобальной сети измерительных станций в полном объеме указанная погрешность в оперативном режиме не будет превышать 0,1 м, в апостериорном режиме 0,03 м. 2. Создание автоматизированного комплекса программ расчета Государственной геоцентрической системы координат. Данный комплекс программ предназначен для повышения точности ГГСК путем совершенствования методов обработки измерительной информации, полученной от навигационных, геодезических и других космических систем, а так же наземных астрономо-геодезических и гравиметрических данных. В ходе создания и отработки автоматизированного комплекса программ расчета Государственной геоцентрической системы координат (АКП ГГСК) будут решены следующие фундаментальные задачи: • построена уточнённая версия ГГСК (точность привязки ГГСК к центру масс Земли не хуже 0,01 м); • вычислена высокоточная планетарная модель гравитационного поля Земли со степенью разложения до 2160; • построена цифровая модель квазигеоида (точность определения высот квазигеоида по цифровой модели не хуже 0,05 м). Создание и отработка АКП ГГСК, при наличии достаточного объёма исходных навигационных, геодезических, наземных астрономо-геодезических и гравиметрических данных, позволит успешно обеспечить выполнение требований пункта 60 Приложения 7 Федеральной целевой программы «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012-2020 годы». 3. Создание российской сети лазерной дальнометрии. В рамках ряда федеральных программ на период до 2020 г. предусмотрено развертывание Российской сети лазерной дальнометрии, в которую будут входить до 20 станций КОС типа «Сажень-Т», «Сажень-ТМ», «Сажень-ТМ-БИС», «Точка», принадлежащих различным ведомствам. Наличие такой сети позволит в Российской Федерации решать на новом научно-техническом уровне следующие прикладные задачи: 1. Прецизионный контроль точности расчета эфемерид ГЛОНАСС (GPS и других навигационных систем для оценки конкурентоспособности ГЛОНАСС), распространяемых в навигационных сообщениях, дифференциальных поправках и апостериорных данных. Достигнутая точность данных лазерной локации КА ГЛОНАСС (GPS), позволяет рассматривать их как единственный прямой способ подтверждения точности рассчитываемых эфемерид. 2. Расчет параметров связи ГГСК (ПЗ-90.02) с ITRF (ITRF-1997, 2000, 2005, 2008, 2014), получаемых в сетях ILRS и IGS, и поддержание в актуальном состоянии параметров перехода между ними, так как КОС — единственный инструмент, обеспечивающий согласование геодезических данных на требуемом (сантиметровом) уровне точности. 3. Расчет координат средств наземного сегмента системы ГЛОНАСС и оценка отклонений ГГСК (ПЗ-90.02) от международной СК. Ретрансляция данных с наивысшей (на современном уровне) точностью привязки к центру масс Земли координат, достигаемой в ILRS, в сети IGS (БИС) и VLBI (РСДБ). 4. Достижение наивысшей точности расчета геодинамических параметров ГНС путем согласования моделей разнотипных данных ILRS, IGS и VLBI в геодинамических решениях за счет создания узлов коллокации разнотипных средств: КОС, БИС и РСДБ на основе получения данных связи геодинамических рядов разнотипных средств в глобальных решениях. Также на предприятии ведутся разработки беззапросных измерительных систем в радиотехническом и оптическом диапазонах, которыми будут оснащены все КОС российской сети для проведения высокоточных измерений текущих навигационных параметров движения спутников ГЛОНАСС/GPS. 5. К работе наземного сегмента системы ГЛОНАСС привлекается сеть российских лазерных станций, обеспечивающих получение высокоточных лазерных измерений дальности с погрешностью нормальных точек 3-5 мм на дистанциях до 25 000 км. Использование лазерных измерений позволяет: • определять абсолютные координаты средств наземного сегмента системы ГЛОНАСС с погрешностью 2-3 см; • осуществлять эталонирование эфемеридно-временного обеспечения КА ГЛОНАСС; • осуществлять постоянное определение калибровочных поправок радиотехнических измерительных средств наземного сегмента системы ГЛОНАСС. |
Высокоточная навигация и сервисы на ее основе
Сорокин Сергей Дмитриевич, директор ООО «НПК Индустриальные геодезические системы»
Многие отрасли ожидают создания беспилотных автоматов, автомобилей и просто роботов, которые могут ориентироваться в пространстве и обеспечивать доставку грузов с высокой точностью. Впрочем, высокоточная навигация нужна не только для транспорта, но и при строительстве и обслуживании объектов, в складских помещениях и логистических центрах, внутри офисных зданий для решения задач обслуживания и ремонта. Однако без разработки технологии навигации, гарантирующей точность позиционирования до сантиметров и миллиметров, это невозможно. И такие технологии уже разрабатываются, в том числе в России.
Технологии
Основной технологией позиционирования на сегодняшний день является спутниковая – получение кодовых сигналов с различных спутников для вычисления местоположения приемника. Технология изначально разрабатывалась для военных нужд, однако уже достаточно давно открыта и для гражданского применения.
Но поскольку навигационная информация может быть использована, в частности, для разведывательных нужд, точность гражданских решений нередко искусственно огрубляется, причем иногда на уровне программного обеспечения самих приемников.
Тем не менее точность кодового метода позиционирования составляет от 5 до 15 м, а этого недостаточно для ориентации роботов в пространстве. Кроме того, спутниковая навигация хорошо работает там, где видно небо. На точность навигации могут повлиять горы, большие озера и различные источники сильных электромагнитных помех.
Для повышения точности определения местоположения приходится использовать различные методы, например дифференциальную коррекцию положения по отношению к неподвижным объектам.
Следует отметить, что неподвижные приемники спутникового сигнала можно позиционировать достаточно точно даже с помощью кодового метода вычисления координат – за счет длительного накопления данных со спутника. Чем больше сигналов анализируется, тем точнее определяется местоположение неподвижных объектов.
Для уточнения можно использовать различные системы – GPS, ГЛОНАСС, BeiDou и др. Их сигналы можно принимать на любой территории независимо от страны нахождения устройства. Эти неподвижные объекты в дальнейшем используются уже для вычисления положения мобильных приемников путем анализа разности фаз спутниковых сигналов.
Базовая станция позволяет определить погрешность, которую вносит в распространение сигнала атмосфера Земли. Такой метод позиционирования позволяет определять положение не только по кодовым сигналам, но и по фазе сигнала. Для этого нужно получить корректирующую информацию от неподвижных источников через какой-нибудь канал коммуникаций.
Метод называется фазовым – он требует наличия неподвижных источников корректирующих сигналов, которые используются для быстрого и высокоточного позиционирования подвижных объектов.
Фазовый метод позволяет добиться сантиметровой точности позиционирования, что вполне приемлемо для большинства роботов: дальнейшее уточнение позиции можно ввести с помощью машинного зрения.
Понятно, что чем ближе к станции коррекции располагается приемник, тем точнее можно определить его местоположение с помощью фазового метода.
Однако следует помнить, что точность определения высоты несколько ниже, чем наземных (плановых) координат, примерно в два раза.
Чтобы обеспечить высокоточное позиционирование в больших масштабах, например города, необходимо устанавливать достаточно много дополнительных станций, передающих корректирующие сигналы.
Радиус действия одной базовой станции составляет примерно 40 км – на большем удалении уже требуется ставить дополнительные источники корректирующего сигнала. Для обеспечения приемлемой сантиметровой точности позиционирования базовые станции можно располагать на расстоянии до 100 км.
Существует технология формирования виртуальной базовой станции методом усреднения данных с нескольких соседних вышек. Такая технология позволяет создать единое пространство точности позиционирования, которое практически не зависит от реального местоположения корректирующих станций.
Это необходимо для непрерывного определения координат быстродвижущихся объектов, чтобы исключить скачки показаний при переходе между базовыми станциями.
Для высокоточной навигации в помещениях применяются аналогичные технологии (привязка к неподвижным передающим станциям), но при этом можно уже не использовать исходный сигнал спутников, а отсчитывать расстояние от локальных базовых станций: их координаты должны быть известны с высокой точностью.
Такие решения можно применять в том случае, когда на одной части объекта небо видно, а на другой – нет. Тогда достаточно установить специальные датчики, которые позволяют в радиусе 100 м добиваться сантиметровой точности, эмулируя при этом работу системы GPS.
Впрочем, для локальной системы позиционирования можно еще увеличить точность позиционирования в зависимости от используемых частот и количества датчиков. Однако при этом возрастает стоимость решения, поскольку в нее включается стоимость и приемников, и установленных передатчиков.
В результате решение со специализированными передатчиками корректирующего сигнала оказывается достаточно дорогим.
Для целей навигации можно использовать и стандартные базовые станции мобильной связи или Wi-Fi. Можно применять технологии RFID и аналогичные персональные радиотехнологии: комплексные системы позволяют выполнять сложные задачи, и сейчас многие стартапы стараются разработать решение, объединяющее как можно больше популярных методов позиционирования.
Конечно, для них необходимо разрабатывать специализированное программное обеспечение, но аппаратные компоненты таких устройств стандартные. Со временем должна возникнуть единая система, объединяющая самые разнообразные методы и устройства, позволяющая позиционировать устройства непрерывно, независимо от расположения приемника.
Дело за созданием аппаратных и программных решений.
Устройства
Стоимость навигационных систем в высокой степени зависит от стоимости аппаратной части приемника, которая, в свою очередь, обусловливается универсальностью аппаратных элементов. Чем больше устройств выпускается, тем дешевле они стоят.
Сегодня кодовая навигация уже стала массовой – ее используют в мобильных устройствах, автомобильных навигаторах, трекерах и множестве других устройств.
В результате стоимость устройства для кодовой навигации довольно низкая – несколько долларов.
Решения для высокоточной навигации пока не имеют широкого распространения, поскольку они привязаны к наземной инфраструктуре. Стоимость таких приемников на два порядка выше с дополнительной привязкой к одной частоте.
Если же используется несколько частот для фазовой коррекции, то и стоимость возрастает до нескольких тысяч долларов.
Однако и точность определения местоположения существенно увеличивается – до требуемых для автоматизированных устройств сантиметров и даже миллиметров, причем на значительных расстояниях от базовых станций.
Готовых комплексных решений с применением технологий высокоточного позиционирования пока нет. Предлагаются решения, которые могут определять местоположение при прерывании сигналов от спутника с помощью встроенного акселерометра. Данные объединяются и уточняют друг друга, чтобы определять координаты в случае недоступности спутниковой информации.
На рынке представлены решения для построения локальных систем позиционирования. В них базовые станции стоят дороже, но сами приемники сравнимы по цене со спутниковыми решениями высокой точности. То есть стоимость развертывания систем будет достаточно высокой, а эксплуатации – не будет отличаться от спутниковых, к тому же они полностью эмулируют работу спутниковых решений.
Следует отметить, что сегодня любой мобильный телефон определяет свои координаты по базовым станциям, в мобильном стандарте пятого поколения это будет неотъемлемой частью сотовой технологии.
Объединение этого позиционирования со спутниковыми приемниками также позволит повысить точность позиционирования и использовать сотовые телефоны для точного определения координат. В телефоне встроены и акселерометры, что превращает такое устройство в платформу для комплексной системы позиционирования.
Таким образом, на базе мобильных телефонов можно построить систему, которая будет работать вне зависимости от доступности спутниковой информации.
Применение
Изначально системы точного позиционирования использовались в военной сфере, потом перекочевали в гражданскую: устройства для межевания и учета земельных участков, управление машинами и механизмами.
Наиболее интересным применением подобных технологий является точное земледелие, которое позволяет переходить к технологиям «умного» земледелия, когда автомат сам определяет, какие удобрения необходимо вносить на конкретном участке по заранее построенной карте поля с анализом его химического состава.
Технологии автономных автомобилей обеспечивают точное выполнение маневров сельскохозяйственной техникой. Они объединяются с автоматизацией операций с удобрениями, растениями и почвой.
В результате можно с высокой точностью определить, сколько зерен пшеницы с указанного участка упало в бункер, и тем самым выявить проблемные поля, которые требуется дополнительно обработать удобрениями или использовать какие-то иные методы повышения урожайности.
С помощью беспилотных летательных аппаратов можно с воздуха определять степень созревания растений и убирать только те части поля, которые действительно готовы для этого. Результат консолидации всех этих технологий может оказаться поразительным. Функция человека должна быть сведена к обеспечению безопасности, контролю и принятию решений.
Технологии высокоточного позиционирования необходимы и для задач мониторинга, например критически важных объектов – ЛЭП, труб, ректификационных колонн и др. С помощью позиционирования можно вести деформационный мониторинг объектов.
Основные причины проблем – деформация несущих конструкций, которую можно обнаружить специальными мониторинговыми устройствами. Например, электростанция Фукусима после землетрясения на метры уехала в сторону.
Мониторинговые устройства на основе технологии GPS оперативно это обнаружили и обеспечили своевременное выключение реакторов. Такие системы очень важны в зонах вечной мерзлоты, которая может существенно меняться от климатических условий местности.
А у нас довольно много трубопроводов и других протяженных объектов располагаются в зоне вечной мерзлоты, и за ними нужно ввести постоянный контроль.
Высокоточные системы позиционирования необходимы и на транспорте – при посадке самолетов, швартовке кораблей, управлении автомобильными потоками и т. д.
Сейчас GPS используются как дублирующие системы, поскольку кодовая точность не позволяет совершить необходимые маневры, но при увеличении точности эти системы могут стать основными и автоматизировать, в частности, сложные маневры при посадке самолетов.
Есть еще одно важное применение спутниковой навигации – метеопрогноз. Дело в том, что сигналы корреляции зависят от состояния атмосферы, точнее, от количества водяного пара, что позволяет использовать корректирующие коэффициенты для определения влажности на разной высоте и для уточнения прогнозов погоды. По распространению сигналов ГЛОНАСС можно анализировать и состояние ионосферы.
Текущая ситуация
Российский рынок навигации находится на начальном этапе создания. Кодовые решения российского производства уже есть, а вот фазовые решения в основном иностранные. Оказывается, что в такой критической области, как высокоточная навигация, которая обеспечивает развитие наиболее перспективных технологий, мы полностью зависим от зарубежных решений.
Наша компания занимается разработкой решений для высокоточного позиционирования – базовых станций и программного обеспечения для получения и применения корректирующей информации. Пять лет назад многие удивлялись: зачем заниматься этим, когда есть хорошие иностранные решения? Санкции «объяснили» скептикам, зачем нужны аналогичные российские решения.
Сейчас вся наземная инфраструктура работает на зарубежном ПО, которое стоило огромных денег, но в любой момент может перестать функционировать. На сегодняшний день российских фазовых приемников нет – есть лишь разработки одночастотных приемников, но они находятся на начальном этапе и на рынке не представлены.
ПО для наземной инфраструктуры российского производства тоже нет – только прототипы.
В результате мы платим за использование иностранных решений и их дальнейшее развитие за рубежом. То есть технология GPS монетизируется достаточно хорошо, а ГЛОНАСС деньги только потребляет, поскольку решений на его основе продается не очень много, а поддерживать его нужно.
Пока Россия не научилась монетизировать ГЛОНАСС, особенно в высокоточном сегменте.
Сейчас, с увеличением потребности в высокоточном позиционировании, появляется хорошая возможность встроить ГЛОНАСС в перспективные автоматизированные технологии, а российским компаниям – зарабатывать с его помощью деньги.
Наша компания разработала решения для интеграции наземной инфраструктуры для высокоточного позиционирования, создав необходимое программное обеспечение. К нашему облачному решению сейчас подключено около 500 станций в 70 регионах России. Это самая большая наземная инфраструктура в России.
Причем мы не разворачивали базовые станции, а обеспечили интеграцию уже развернутых станций в единую систему навигации, покрыв наиболее экономически активные территории базовыми станциями.
Если будет помощь со стороны государства, ГЛОНАСС в высокоточном режиме сможет работать не только на территории России, но и по всему миру.
Правительство сейчас разрабатывает документы, стимулирующие создание российских навигационных решений. В частности, в программе «Цифровая экономика Российской Федерации», которая была утверждена 28 июля 2017 г., есть следующие пункты: к концу 2020 г. должны быть…
«…4.14.7. Создана единая геодезическая инфраструктура, необходимая для задания, уточнения и распространения государственных и местных систем координат (в том числе проведены научные исследования, обеспечивающие ее эффективное использование);
4.14.8. Создана федеральная сеть дифференциальных геодезических станций, обеспечивающих повышение точности определения координат, а также центр интеграции сетей дифференциальных геодезических станций и обработки получаемой информации».
Определены также требования к базовым станциям – они установлены приказом Минэкономразвития № 149 от 29 марта 2017 г. «Об установлении требований к программным и техническим средствам, используемым при создании сетей дифференциальных геодезических станций»: «…7.
Программные средства, используемые при создании сети дифференциальных геодезических станций, должны соответствовать требованиям Правил формирования и ведения единого реестра российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 16 ноября 2015 г. № 1236 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2015, № 47, ст. 6600)». То есть программное обеспечение наземных станций должно быть в реестре российского ПО, следовательно, пройти соответствующую процедуру проверки.
Заключение
Высокоточные технологии будут развиваться, но пока не понятно, приведут ли они к появлению высокотехнологичного бизнеса на их основе. Зарубежный рынок, не покрытый американскими и европейскими решениями, огромен. Например, Латинская Америка и Африка, откуда к нам начинают обращаться клиенты.
Наша технология облачная – не имеет значения, где располагается базовая станция: получили поток данных, обработали и отдали обратно корректирующую информацию. На базе ГЛОНАСС мы планируем нанизать огромное количество дополнительных сервисов, в том числе перевод координат в местные локальные системы координат, в которых ведется кадастровый учет.
Именно таким способом можно повысить монетизацию нашей спутниковой системы навигации.
Великобритания хочет создать систему спутниковой навигации на базе OneWeb
Британцы заявили о возможности создания новой системы спутниковой навигации с помощью группировки OneWeb, цель которой — обеспечение широкополосного доступа в интернет.
Как сообщил ТАСС, власти Великобритании изучают возможность создания системы спутниковой навигации, которая будет работать, используя спутники OneWeb.
Правда, сейчас это реализовать не получится. По словам представителя проекта Крис Маклоклин, первое поколение спутников не даст возможностей для полноценной эксплуатации координатно-временных и навигационных услуг (PNT). Однако это станет реально после запуска спутников второго поколения.
Специалисты анализируют разные варианты сотрудничества. Один из них предполагает применение низкоорбитальных спутников для дублирования сигналов американской GPS и европейской Galileo. Так можно достичь дополнительной защиты от вмешательства в работу навигационных систем извне.
Агентство напоминает, что британцы нуждаются в новом решении, ведь из-за Brexit они вынуждены выйти из общеевропейской программы Galileo.
Проект создания «национальной» системы глобальной навигации свернули в 2020-м. Затем стало известно, что правительство Великобритании приобрело долю в OneWeb вместе с индийцами из Bharti Global.
Обе стороны инвестировали в проект по 500 миллионов долларов.
На конец апреля общее число выведенных на орбиту спутников составило 182 из 600 аппаратов группировки первого поколения.
Для сравнения, компания SpaceX в рамках программы Starlink, также направленной на обеспечение высокоскоростного широкополосного доступа в интернет, уже вывела на орбиту более 1300 космических аппаратов.
Открытое бета-тестирование спутникового интернета начали прошлой осенью. Очередной запуск спутников может состояться сегодня, 4 мая (трансляция будет доступна на нашем сайте).
Спутники Starlink в пакете до отделения от разгонного блока / ©wikipedia
Всего OneWeb хочет разместить на орбите семь тысяч спутников, причем первоначальные планы предполагали размещение 48 тысяч единиц. За счет введения в строй спутников первого поколения можно обеспечить высокоскоростным доступом в Сеть арктические регионы.
В качестве сроков, когда коммерческие услуги будут доступны, в OneWeb ранее называли конец 2021-го. Предполагается, что изначально такую опцию получат жители Канады, Соединенного Королевства, ряда североевропейских стран, Аляски и Гренландии. Пользоваться услугой также можно будет на судах, действующих в Северном Ледовитом океане.
Навигация без спутника
Госкорпорация «Ростех» создала систему локальной радионавигации, обеспечивающую эффективную защиту от помех и повышенную по сравнению со спутниковыми системами точность.
На базе этой технологии возможно создавать защищенные от глушения противоугонные системы, средства мониторинга транспорта, а также объектов, которые плохо видны спутникам ГЛОНАСС.
В будущем новая система может быть использована в наземных беспилотных транспортных средствах, где безопасность движения требует точности в пределах 10 см.
Специалисты объединенного холдинга «Росэлектроника» (входит в «Ростех») разработали новую систему локальной радионавигации, которая на начальном этапе обеспечивает точность позиционирования объектов до 10 см. Точность систем спутниковой навигации — в диапазоне 1–3 м.
Как рассказали «Известиям» в «Ростехе», в настоящее время идет тестирование четырех передающих устройств. В дальнейшем планируются испытания системы с использованием вышек операторов мобильной связи.
По данным разработчиков, сигнал в сети будет не только более устойчив к подавлению в сравнении со спутниковым, но и защищен от подмены — специальный алгоритм обеспечит его постоянное изменение.
Что такое подмена навигационного сигнала — с некоторых пор хорошо известно столичным автомобилистам, проезжающим мимо Кремля. Периодически навигатор указывает местом нахождения аэропорт Внуково — более мощный сигнал дается поверх спутникового.
— Система практически полностью исключит возможность стороннего воздействия с целью искажения или похищения навигационных данных. В этом — одно из основных отличий разработки от глобальных систем ГЛОНАСС, GPS, Galileo, сигналы которых хорошо известны, постоянны и могут быть подвержены воздействию с враждебными целями, — отметил представитель «Ростеха».
Система локальной навигации использует дальномерный принцип, пояснили «Известиям» в «Росэлектронике». Для определения положения объекта измеряют расстояние от него до нескольких реперных точек с известными координатами.
— В сентябре будут проходить испытания системы в Тимирязевском парке в Москве с установкой шести базовых станций на вышках мобильной связи.
Наша задача в ходе этой работы довести точность позиционирования системы до 2–3 см по горизонтали и до 10 см по вертикали. Далее будем продолжать повышать точность вплоть до 2–3 мм.
В перспективе навигационная система сможет функционировать на расстоянии до 50–70 км до ближайших базовых станций, — сообщили в «Росэлектронике».
Австралийская компания Locata в настоящее время развертывает в США аналогичную навигационную сеть, которая применяется в интересах промышленности и военных.
Точность позиционирования у этой системы на момент ее тестирования в 2011 году составляла 10 см по горизонтали и 15 см по вертикали. В настоящее время ее точность удалось улучшить до 3–5 мм.
Среди других менее известных зарубежных аналогов — американская UHRS и британская PINpoint.
В НП «ГЛОНАСС» (федеральный сетевой оператор в сфере навигационной деятельности) отметили, что разработанная система обладает большей устойчивостью к помехам по сравнению с зарубежными аналогами.
Это обеспечивается за счет более сложного, постоянно меняющегося сигнала, который невозможно подделать.
При этом основной недостаток глобальных навигационных спутниковых систем — низкая помехоустойчивость в условиях постановки искусственных шумовых и имитационных помех.
— Были разработаны комплект сверхбольших интегральных систем и плата для отладки аппаратного и программного обеспечения модуля системы.
Основные преимущества разрабатываемой отечественной системы перед зарубежными аналогами: асинхронный режим работы (реакция на каждую одиночную посылку), более высокая точность и в асинхронном, и тем более в периодическом (стандартном) режиме, большая скорость передачи информации по помехозащищенным скрытым линиям связи, что позволяет использовать ее одновременно в качестве навигационно-связной системы и системы мониторинга состояния объектов, — рассказал «Известиям» представитель НП «ГЛОНАСС».
По мнению заместителя генерального конструктора «Цифровых радиотехнических систем» Сергея Быбина, технология «Ростеха» похожа на разработки, использующие принцип псевдоспутника: они функционируют идентично глобальным навигационным спутниковым системам, но с размещением передатчиков на земле.
Плюсы псевдоспутника — высокая мощность сигнала, что повышает надежность системы, а также оптимальная геометрия, обеспечивающая точность определения цели. Такая технология уже много лет используется в военных целях, но до сих пор массового распространения в гражданском секторе не получила.
— В основе единой информационной среды транспортного комплекса лежат технологии глобальных навигационных спутниковых систем. Речь, в частности, об ЭРА-ГЛОНАСС, государственной системе экстренного реагирования при авариях и чрезвычайных ситуациях.
Мы считаем, что при разработке новых решений необходимо рассматривать комплексные подходы, чтобы избегать тиражирования сервисов, которые могут не вписаться в общегосударственную политику в области информационных транспортных систем, — заявил «Известиям» Сергей Быбин.
Создаваемая технология может стать основой для противоугонных систем, защищенных от глушения, систем мониторинга движения транспорта, а также объектов, которые плохо видны спутникам ГЛОНАСС.
В «Ростехе» считают, что в будущем новую разработку можно использовать в наземных беспилотных транспортных средствах, где безопасность движения требует точности в пределах 10 см.
Однако представитель рабочей группы «Автонет» Национальной технологической инициативы отметил, что вопрос использования подобной системы для беспилотного движения нуждается в дополнительном изучении.
Передатчики системы локальной навигации планируется размещать на вышках мобильной связи. Стоимость базовой станции составляет около 60 тыс. рублей. Размеры модуля системы для конечного пользователя, например автовладельцев, не превысят 50х100 мм.
Загрузка...
