Международная школа по спутниковой навигации Россия г Москва

Международная школа по спутниковой навигации, Россия, г. Москва, 16. 11. 2015 История, состояние и перспективы развития системы ГЛОНАСС Первый заместитель генерального конструктора АО «Российские космические системы» ДТН, профессор Ступак Г. Г. © ОАО «Российские космические системы»

Определение и виды навигации Навигация (лат. navigatio, от лат. navigo — плыву на судне) - процесс управления некоторым объектом (имеющим собственные методы передвижения) в определённом пространстве передвижения Виды навигации: Автомобильная (дорожная) навигация — определение оптимального маршрута проезда транспортного средства по дорогам и ведение по маршруту с помощью визуальных и голосовых подсказок о маневрах. Астрономическая навигация — метод определения координат судов и летательных аппаратов, основанный на использовании радиоизлучения или светового излучения небесных светил Астроинерциальная навигация — метод навигации космического летательного аппарата, комбинирующий средства инерциальной системы навигации и астрономической навигации Бионавигация — способность животных выбирать направление движения при регулярных сезонных миграциях Воздушная навигация (аэронавигация) — прикладная наука о точном, надежном и безопасном вождении в воздухе летательных аппаратов. Инерциальная навигация — метод определения параметров движения и координат объекта, не нуждающийся во внешних ориентирах или сигналах Информационная навигация — процесс вождения пользователя по логически связанным данным Космическая навигация — управление движением космического летательного аппарата Морская навигация — основной раздел судовождения Радионавигация — теоретические вопросы и практические приемы вождения судов и летательных аппаратов с помощью радиотехнических средств и устройств Спутниковая навигация — практическое применение средств ГНСС для определения местонахождения и направления движения Подземная навигация — практическое применение различных средств измерений, для определения местонахождения и направления движения подземных проходческих комплексов Подводная навигация —определение местонахождения и направления движения подводных объектов © ОАО «Российские космические системы»

58 лет со дня запуска первого в мире искусственного спутника Земли 4 октября 1957 года запущен первый в мире искусственный спутник Земли «ПС-1» Возможность использования искусственных спутников Земли в качестве подвижных радиоориентиров для определения местоположения (спутниковая навигация) привлекла внимание специалистов уже после успешных запусков первых искусственных спутников Земли. Спутниковая радионавигация обладает рядом существенных преимуществ в сравнении с традиционными методами, использующими в качестве ориентиров небесные светила или радиомаяки наземного базирования. Следует отметить, прежде всего, глобальность обслуживания, независимость навигационного обеспечения от времени года, суток, метеоусловий, высокую точность определения потребителем своего местоположения © ОАО «Российские космические системы»

Спутниковая навигация начиналась созданием космических навигационных систем, использующих доплеровский метод навигации. Потребитель по измерениям доплеровского приращения частоты от одного быстро перемещающегося спутника определяет свое местоположение на поверхности Земли (что приемлемо для морских пользователей) с периодичностью 1, 5 часа и точностью 1 -3 км. Эти характеристики определились выбором орбиты (круговая, приполярная, высотой 1000 км) и количеством спутников на орбитах функционирования ( 6). © ОАО «Российские космические системы»

Космические навигационные системы (КНС) первого поколения КНС на базе КА «Залив» Разработана на основании постановления ЦК КПСС и СМ СССР от 11. 09. 1964. Первый запуск КА (Космос-192) - 23. 11. 1967. Запущено на орбиту-25 КА. КНС на базе КА «Парус» Разработана на основании постановлений ЦК КПСС и СМ СССР от 21. 07. 1967, 30. 12. 1971. Первый запуск КА (Космос-700)- 26. 12. 1974. Запущено на орбиту - 99 КА. КНС на базе КА «Цикада» Разработана на основании постановления ЦК КПСС и СМ СССР от 12. 05. 1974. Первый запуск КА (Космос-883)- 15. 12. 1976. Запущено на орбиту-21 КА. КНС на базе КА «Надежда» (“КОСПАС-САРСАТ”) Первый запуск КА (Космос-1383)- 30. 06. 1982. Запущено на орбиту-10 КА. © ОАО «Российские космические системы»

КА КНС первого поколения Технические характеристики КА : Масса – 850 кг; Энергопотребление – 100 Вт; Ресурс – 0, 5 года (КА «Залив» ); – 1, 0 год (КА «Парус» ); – 2, 0 года (КА «Цикада» ); – 2, 0 года (КА «Надежда» ). © ОАО «Российские космические системы»

Характеристики КНС первого поколения Ш Точность навигации: 2 = 80 -100 м (в плане). Ш Покрытие: глобальное. Ш Доступность: перерыв в навигационных определениях 30 мин. на широтах 80° и 110 мин. на экваторе, в менее 5% случаев перерыв может достигать 6 -8 часов и никогда не превышает 24 -х часов. Ш Непрерывная доступность требует 45 -70 КА на подобных орбитах. Ш Частоты навигационных радиосигналов: 150 МГц и 400 МГц. Ш Мощность бортового передатчика: 3 -5 Вт. Ш Стабильность бортового стандарта частоты: 10 -10 за сутки. 1. 2. 3. 4. Преимущества: Наземная инфраструктура значительно проще и во многом совмещена со стандартной инфраструктурой обслуживания орбитальной группировки любых КА. Достаточно компактная аппаратура потребителя. Большая точность по сравнению с разностно-дальномерными системами. Экологически «чистая» система. © ОАО «Российские космические системы» Недостатки: 1. Отсутствие непрерывной доступности. 2. Возможность определения только плановых координат. 3. Недостаточная точность для многих гражданских и военных приложений.

Космические навигационные системы второго поколения Успешная эксплуатация спутниковых навигационных систем первого поколения привлекла широкое внимание со стороны других потребителей. Возникла необходимость создания навигационной системы, удовлетворяющей требованиям авиации, морского флота, наземных транспортных средств и космических кораблей. Выполнить требования всех потребителей низкоорбитальные навигационные системы не могли в силу принципов, заложенных в основу их построения. Поэтому началась разработка спутниковых навигационных систем второго поколения, использующих дальномерные методы навигационных определений. Технические предложения были разработаны на основании Решений Комиссии Президиума СМ СССР от 16. 02. 1972, 11. 03. 1974. Была выбрана структура спутниковой системы, которая обеспечивает одновременную в любой момент времени радиовидимость потребителем, находящимся в любой точке Земли, не менее четырех спутников, при минимальном общем их количестве в системе. Это обстоятельство ограничило высоту орбиты навигационных спутников 20000 км. © ОАО «Российские космические системы»

Этапы создания космических навигационных систем второго поколения 1976 Решение руководства страны о развертывании системы ГЛОНАСС 1982 Запуск первого КА системы ГЛОНАСС - КА «Глонасс» 1995 ОГ системы ГЛОНАСС развернута в составе 24 КА «Глонасс» 1995 Решение по использованию системы ГЛОНАСС в интересах гражданских потребителей 2001 Утверждение ФЦП «Глобальная навигационная система» (2002 -2011 годы) 2003 Запуск первого космического аппарата «Глонасс-М» 2007 Указ Президента Российской Федерации о предоставляется российским и иностранным потребителям доступа к гражданским навигационным сигналам системы ГЛОНАСС на безвозмездной основе и без ограничений 2008 Начало массового выпуска навигационной аппаратуры потребителей 2011 ОГ системы ГЛОНАСС развернута в составе 24 КА «Глонасс-М» 2011 Начало летно-конструкторских испытаний космического аппарата «Глонасс-К» с гарантированным сроком активного существования 10 лет. © ОАО «Российские космические системы»

Указ Президента Российской Федерации от 17. 05. 2007 № 638 «Установить, что доступ к гражданским навигационным сигналам глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС предоставляется российским и иностранным потребителям на безвозмездной основе и без ограничений» © ОАО «Российские космические системы»

ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012 -2020 годы» Система ГЛОНАСС является навигационной системой двойного назначения, обеспечивает решение навигационных и координатно-временных задач в интересах как специальных, так и гражданских потребителей Федеральная целевая программа на период 2012 -2020 годов является основой для поддержания, развития и эффективного использования системы ГЛОНАСС • Поддержание системы ГЛОНАСС с гарантированными характеристиками навигационного поля на конкурентоспособном уровне • Улучшение тактико-технических характеристик системы ГЛОНАСС с целью обеспечения ее паритета с зарубежными системами, лидирующих позиций Российской Федерации в области спутниковой навигации • Обеспечение использования системы ГЛОНАСС как на территории Российской Федерации, так и за рубежом (Федеральная целевая программа «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012 -2020 годы» утверждена Постановлением Правительство Российской Федерации 03. 2012) © ОАО «Российские космические системы»

Состав системы ГЛОНАСС Глобальная навигационная система ГЛОНАСС Космический комплекс ГЛОНАСС Средства фундаментального обеспечения системы ГЛОНАСС Орбитальная группировка навигационных космических аппаратов Комплекс средств определения и прогнозирования параметровadd Title Click to вращения Земли Ракетно-космические комплексы Комплекс средств формирования Click UTC add Title to (SU) Наземный комплекс управления Комплекс средств уточнения фундаментальных астрономических и геодезических Click to add Title параметров Комплекс функциональных дополнений системы ГЛОНАСС Широкозонная система дифференциальной коррекции и Click to add Title мониторинга (СДКМ) Комплекс средств обеспечения взаимодополняемости СДКМ с add Title Click toназемными радиотехническими средствами Региональные и локальные дифференциальные Click системы Title to add – состав системы ГЛОНАСС до 2008 г. © ОАО «Российские космические системы» Система апостериорного высокоточного определения эфемерид и временных поправок Комплекс аппаратуры потребителей навигационной и временной информации гражданского назначения

Состав системы ГЛОНАСС Глобальная навигационная система ГЛОНАСС Космический комплекс ГЛОНАСС Орбитальная группировка навигационных космических аппаратов Ракетно-космические комплексы Наземный комплекс управления Средства фундаментального обеспечения системы ГЛОНАСС Комплекс функциональных дополнений системы ГЛОНАСС Комплекс средств определения и прогнозирования параметровadd Title Click to вращения Земли Широкозонная система дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ) Click to add Title Комплекс средств формирования Click UTC add Title to (SU) Комплекс средств обеспечения взаимодополняемости СДКМ с add Title Click toназемными радиотехническими средствами Комплекс средств уточнения фундаментальных Click to add Title астрономических и геодезических параметров Региональные и локальные дифференциальные Click системы Title to add © ОАО «Российские космические системы» Система апостериорного высокоточного определения эфемерид и временных поправок Комплекс аппаратуры потребителей навигационной и временной информации гражданского назначения

Состав космического комплекса системы ГЛОНАСС Орбитальная группировка: 24 спутника (3 плоскости по 8 спутников) Тип орбиты: круговая, высота - H = 19 100 км, наклонение - i = 64, 8° Период обращения: 11 час. 15 мин. 44 сек. Плоскости орбит сдвинуты по экватору на 120° Частотный диапазон излучения навигационных сигналов: L 1 ~ 1, 6 ГГц; L 2 ~1, 25 ГГц; L 3 ~1, 2 ГГц Зона обслуживания: глобально на поверхности Земли, в воздушном и околоземном космическом пространстве до высот 2000 км © ОАО «Российские космические системы»

Средства выведения КА системы ГЛОНАСС Ракета-носитель «Протон-М» с разгонным блоком, космодром запуска - Байконур © ОАО «Российские космические системы» Ракета-носитель «Союз-2» с разгонным блоком, космодром запуска - Плесецк

КА системы ГЛОНАСС 1982 2003 «Глонасс» «Глонасс-М» «Глонасс-К 1» • ГСАС 7 лет • Нестабильность БСУ - 1*10 -13 • Всего запущено 33 КА, • Масса – 1415 кг. • ГСАС 10 лет • Негерметичный • Нестабильность БСУ - 5*10 -14 • Поиск и спасание • Запущено 2 КА • Масса – 935 кг. • Сигналы: КА «Глонасс-M» + L 3 OC, (L 2 SC) • ГСАС 3 года • Нестабильность БСУ - 5*10 -13 • Всего запущен 81 КА • Реальный САС 4. 5 года • Масса – 1450 кг. • Сигналы: L 1 OF • Сигналы: КА «Глонасс» + L 2 OF © ОАО «Российские космические системы» 2011 2017 «Глонасс-К 2» • ГСАС 10 лет • Негерметичный • Нестабильность БСУ - 1*10 -14 • Поиск и спасание • Масса – 1600 кг. • Сигналы: КА «Глонасс-M» + L 1 OC, L 3 OC, L 1 SC, L 2 SC

Орбитальная группировка системы ГЛОНАСС - 24 - используются по ЦН…………. . . . КА - на техническом обслуживании (на исследовании). . . - 2 - орбитальный резерв (ОР). . . ……. . . КА - по программе летных испытаний (ПЛИ). . . . . - 0 КА - 2 3 плоскость КА Всего в составе ОГ 28 КА 1 плоскость 1 12 43 8 2 плоскость 30 9 38 2 47 14 36 16 10 17 17 46 24 35 18 54 45 7 16 3 15 23 11 23 19 20 32 44 4 6 33 5 42 14 15 34 Обозначения: – КА «Глонасс-М» , использующиеся по ЦН 13 21 – КА «Глонасс-М» орбитального резерва © ОАО «Российские космические системы» 11 Л 12 37 22 31 19 21 55 – КА «Глонасс-М» на техническом обслуживании (на исследовании) 20 25 – КА «Глонасс. К» № 11 Л

НКУ системы ГЛОНАСС Объект «Оленегорск» ОКИК-9: ОКИК-18 ОКИК-14: ОКИК-6 Объект 413: г. Краснознаменск ИП ОКИК-13 ОКИК-4: ОКИК-20: Объект «Зеленчук» 7 ОИП: ОКИК-13 Объект «Нурек» В 2015 году завершается модернизация НКУ системы ГЛОНАСС © ОАО «Российские космические системы» ОКИК-15

Средства НКУ системы ГЛОНАСС ЦУС-У, сектор оперативного управления ЦУС-У, сектор БЭО ЦУС-У, сектор планирования АСИТО «Рымник» © ОАО «Российские космические системы» ЦУС-У, сектор анализа состояния бортовой аппаратуры КА КИС «Тамань-База-МС»

Средства НКУ системы ГЛОНАСС Беззапросная измерительновычислительная система (БИВС) Модернизированная закладочноизмерительная станция (МЗИС) Беззапросная измерительная система (БИС) КОС СВОЭВП Беззапросная измерительная система (БИС) КОС «Сажень-С» , «Сажень-Т» © ОАО «Российские космические системы»

Состав системы ГЛОНАСС Глобальная навигационная система ГЛОНАСС Космический комплекс ГЛОНАСС Орбитальная группировка навигационных космических аппаратов Ракетно-космические комплексы Наземный комплекс управления Средства фундаментального обеспечения системы ГЛОНАСС Комплекс функциональных дополнений системы ГЛОНАСС Комплекс средств определения и прогнозирования параметровadd Title Click to вращения Земли Широкозонная система дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ) Click to add Title Комплекс средств формирования Click UTC add Title to (SU) Комплекс средств обеспечения взаимодополняемости СДКМ с add Title Click toназемными радиотехническими средствами Комплекс средств уточнения фундаментальных Click to add Title астрономических и геодезических параметров Региональные и локальные дифференциальные Click системы Title to add © ОАО «Российские космические системы» Система апостериорного высокоточного определения эфемерид и временных поправок Комплекс аппаратуры потребителей навигационной и временной информации гражданского назначения

Функциональные дополнения ГНСС, РНСС Широкозонные системы функциональных дополнений ГНСС, РНСС Обеспечивают потребителей: WAAS EGNOS GAGAN MSAS СДКМ - информацией о целостности навигационного поля; - уточненной эфемеридно-временной информацией; - корректирующей информацией к измерениям; - информацией о качестве функционирования спутниковых навигационных систем. Российская система дифференциальной коррекции и мониторинга радионавигационных полей (СДКМ) является функциональным дополнением к спутниковым навигационным системам ГЛОНАСС и GPS и обеспечивает улучшение характеристик этих систем для решения задач, требующих высокой точности и надежности. Функциональные дополнения системы ГЛОНАСС: – локальные (ведомственные) - 150 км; – региональные - 1000 км; – широкозонная (СДКМ) - до 5000 км. © ОАО «Российские космические системы»

Состав системы ГЛОНАСС Глобальная навигационная система ГЛОНАСС Космический комплекс ГЛОНАСС Орбитальная группировка навигационных космических аппаратов Ракетно-космические комплексы Наземный комплекс управления Средства фундаментального обеспечения системы ГЛОНАСС Комплекс функциональных дополнений системы ГЛОНАСС Комплекс средств определения и прогнозирования параметровadd Title Click to вращения Земли Широкозонная система дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ) Click to add Title Комплекс средств формирования Click UTC add Title to (SU) Комплекс средств обеспечения взаимодополняемости СДКМ с add Title Click toназемными радиотехническими средствами Комплекс средств уточнения фундаментальных Click to add Title астрономических и геодезических параметров Региональные и локальные дифференциальные Click системы Title to add © ОАО «Российские космические системы» Система апостериорного высокоточного определения эфемерид и временных поправок Комплекс аппаратуры потребителей навигационной и временной информации гражданского назначения

Состав СВОЭВП Система высокоточного определения эфемерид и временных поправок ГЛОНАСС (СВОЭВП), предназначена для обеспечения прецизионных точностных характеристик при решении потребителями навигационно-временных задач: в неоперативном режиме – за счет представления специальным и коммерческим потребителям прецизионных эфемеридно-временных поправок к информации, передаваемой КА системы ГЛОНАСС; за счет внедрения в штатное оперативное ЭВО новых технологий, уточненных математических моделей, непрерывного повышения точности геофизических данных, геодезической привязки измерительных средств НКУ, в том числе поддержания и распространения национальной системы координат. Подсистема представления результатов гражданским организациям, объектам и частным потребителям Подсистема сбора информации от отечественных негосударственных и зарубежных источников информации Центр сбора, обработки информации и управления СВОЭВП Состав СВОЭВП Средства доступа к сетям общего пользования © ОАО «Российские космические системы» Подсистема представления результатов потребителям Министерства обороны и государственным службам Средства передачи данных, измерительные средства, каналы передачи информации Подсистема сбора информации от различных источников информации

Состав системы ГЛОНАСС Глобальная навигационная система ГЛОНАСС Космический комплекс ГЛОНАСС Орбитальная группировка навигационных космических аппаратов Ракетно-космические комплексы Наземный комплекс управления Средства фундаментального обеспечения системы ГЛОНАСС Комплекс функциональных дополнений системы ГЛОНАСС Комплекс средств определения и прогнозирования параметровadd Title Click to вращения Земли Широкозонная система дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ) Click to add Title Комплекс средств формирования Click UTC add Title to (SU) Комплекс средств обеспечения взаимодополняемости СДКМ с add Title Click toназемными радиотехническими средствами Комплекс средств уточнения фундаментальных Click to add Title астрономических и геодезических параметров Региональные и локальные дифференциальные Click системы Title to add © ОАО «Российские космические системы» Система апостериорного высокоточного определения эфемерид и временных поправок Комплекс аппаратуры потребителей навигационной и временной информации гражданского назначения

Средства фундаментального обеспечения системы ГЛОНАСС Еженедельные определения параметров вращения Земли (предельные погрешности) - Всемирное время 0. 03 -0. 05 мс - координаты полюса 0. 7 мс дуги - углы нутации и прецессии 0. 3 мс дуги Оперативные ежедневные определения Всемирного времени 0. 07 -1 мс Метрологическое обеспечение спутниковой геодезической аппаратуры для измерений в области длин баз 2000 и 4000 км с ошибкой не хуже 1 см Создание групповой шкалы времени «Квазар-КВО» и средств ее связи с системой времени ГЛОНАСС © ОАО «Российские космические системы»

Перспективы развертывания спутниковых навигационных систем Глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС) Ø ГЛОНАСС Ø GPS (США) 30 КА (ГНСС) Ø GALILEO (ЕС) 30 КА (ГНСС) Ø Bei. Dou (КНР) 27 КА (ГНСС) (Российская Федерация) 30 КА (ГНСС) Региональные навигационные спутниковые системы (РНСС) Ø Ø Ø IRNSS (Индия) 7 КА (РНСС) QZSS (Япония) 3 КА (РНСС) Bei. Dou (КНР) 10 КА (РНСС) Всего: 137 КА (117 КА – ГНСС, 20 КА – РНСС) © ОАО «Российские космические системы»

Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС КА «Глонасс-М» КА «Глонасс-К» КА «Луч-5» С 08. 12. 2011 в системе ГЛОНАСС используются по целевому назначению 24 КА Справочные данные по орбитальному построению ОГ средневысотная, Тип орбиты круговая Высота (H) 19 100 км. Наклонение 64, 8 градусов (i) © ОАО «Российские космические КА СДКМ Обозначения: системы» КА «Луч» , в том числе: КА «Луч-5 А» , запущен 12. 2011; КА «Луч-5 Б» , запущен 03. 11. 2012 ; КА «Луч-5 В» , запущен зона обслуживания КА «Луч5 А» в орбитальной позиции 167 о в. д. ; зона обслуживания КА «Луч5 Б» в орбитальной позиции 16 о з. д. ;

Спутниковая навигационная система США Система IRIDIUM в составе 66 КА «Iridium» , на круговых квазиполярных орбитах, размещенных в 6 орбитальных плоскостях, i = 86, 4 о, Н = 780 км. Справочные данные по орбитальному построению ОГ средневысотная, Тип орбиты круговая Высота (H) 20 180 км. Наклонение 55, 0° (i) Обозначени я: КА WAAS, в том числе: GAGAN КА GPS в 6 плоскостях 66 КА «Iridium» КА для EGNOS КА для MSAS, ния WAAS зона обслужива системы Базовые услуги навигационно-временного обеспечения потребителей США обеспечивает система GPS в составе 30 КА. Повышение точности и контроль целостности GPS осуществляют навигационные КА WAAS на геостационарной орбите, излучающие навигационные сигналы. Всего 4 КА. Дополнительный канал информационной поддержки потребителей предоставляет система IRIDIUM с КА на низких орбитах (в состоянии проработки) © ОАО «Российские космические системы»

Спутниковая навигационная система Евросоюза На 25. 09. 2014 в системе 4 КА «Galileo» Основные ТТХ навигационного КА IOV Параметр Характеристика Масса, кг Габариты корпуса, м Габариты в полете СЭП (от СБ), Вт СЭП (от АБ), Вт 700 2, 7 х1, 1 х1, 2 (параллелепипед) 2, 7 х14, 5 х1, 59 1420 1355 2 рубидиевых стандарта (5 х10 -14 ) АСЧ 2 водородных стандарта (1 х10 -14 ) Состав и орбитальное построение ОС ГНСС: 12 САС, лет 30 КА в трех плоскостях по 9 «рабочих» КА Дополнительная аппаратура КОСПАС/SARSAT и 1 КА ОР в каждой плоскости. ПН Орбита КА: круговая, i-55 o, H (h) = 23 224 км, T = 846 мин. © ОАО «Российские космические системы» Обозначени я: КА EGNOS КА Galileo зона обслуживания системы EGNOS

Спутниковая навигационная система КНР COMPASS (Beidou-2) КА «Compass-I» КА «Compass-G» Спутниковая навигационная система COMPASS (Bei. Dou) Этапы развития (разработка и развертывание) Первый (1989 - 2003 годы) (Bei. Dou-1) Второй (2004 - 2012 годы) (Bei. Dou-2) Третий (2007 - 2020 годы) (Bei. Dou-3) Состав системы 3 КА на ГСО 5 КА «Compass-G» 5 КА «Compass-I» 4 КА «Compass-М» 5 КА типа «Compass-G» 3 КА типа «Compass-I» 27 КА типа «Compass-М» Текущий состав системы запущено 4 КА на ГСО, в работе 1 КА (Beidou-1 С, 110, 5 ов. д) 5 КА «Compass-G» 5 КА «Compass-I» 3 КА «Compass-М» Обозначения: подспутниковые точки: КА Compass-М КА Compass-G КА Compass-I зона обслуживания системы COMPASS текущего состава Справочные данные по орбитальному построению ОГ КА Спутниковая навигационная система COMPASS (Beidou-2) включает три орбитальные группировки КА: «Compass-М» – 5 навигационно-связных КА «Compass-G» на геостационарных орбитах, запущено 5 КА; средневысотная, – 5 КА «Compass-I» на круговых геосинхронных орбитах (i-55 o, H (h) = 35 800 км), запущено 5 КА; Тип орбиты круговая – 27 КА «Compass-М» , запущено 3 КА. Высота (H) 20 180 км. Всего в системе планируется иметь 37 навигационных КА (5+5+27) ГНСС и РНСС. Наклонение 55, 0° (i) © ОАО «Российские космические системы»

Спутниковая навигационная система Индии КА GSat-8 КА GAGAN на геостационарных орбитах (ГСО) КА GSat-10 (28. 10. 2012) GSat-9 (запуск в 20132014 г. ) GSat-8 (21. 05. 2011) IRNSS-1 A (01. 07. 2013) IRNSS-1 В (04. 2014) Номер PRNкода 127 Тип орбиты (рабочая точка) Геостационарная, 83, 0 о в. д. ГСАС 15 лет резерв 128 Геостационарная, 55, 0 о в. д. Геосинхронная, 55, 0 о в. д. , i=29 о 12 лет 10 лет © ОАО «Российские космические системы» Обозначен ия: КА GSat КА IRNSS-1 КА GPS зона планируемая обслуживания системы IRNSS от 30 ю. ш. до 50 с. ш. от 30 в. д. до 130 в. д.

Спутниковая навигационная система Японии КА QZS 1 (Michibiki) OZS 1 MTSAT-1 R MTSAT-2 Обозначени я: Текущее состояние орбитальной группировки квазизенитной спутниковой навигационной системы QZSS – 1 КА на геосинхронной высокоэллиптической орбите i-45 o, H = 39 970 км, h = 31 602 км, © ОАО «Российские космические системы» КА GPS зона обслуживания КА QZS 1 системы QZSS (Michibiki) на геостационарных орбитах (ГСО) КА MSAS Номер Тип орбиты (рабочая Система КА PRNточка) кода MTSAT-1 R (резерв) 129 MTSAT-2 137 Геостационарная, 140, 0 о MSAS в. д. о Геостационарная, 145, 0 MSAS в. д.

Развитие спутниковых навигационных систем Система ГЛОНАСС развивается непрерывно Пользователи Глобальные навигационные спутниковые системы - ГЛОНАСС (Российская Федерация) - GPS (США) - Galileo (ЕС) - Compass (M) (КНР) Функциональные дополнения СДКМ (РФ) WAAS (США) EGNOS (ЕС) © ОАО «Российские космические системы» Региональные навигационные спутниковые системы - IRNSS (Индия) - QZSS (Япония) - Compass (G) (КНР) - Compass (I) (КНР) MSAS (Япония) GAGAN (Индия)

Мировая тенденция развития глобальных навигационных спутниковых систем 1. Гарантированное качество навигационных услуг за счёт увеличения количества навигационных КА в составе ОГ свыше минимально необходимого при условии их оптимального размещения 2. Создание (использование) дополняющих и ассистирующих с целью предоставления высококачественных навигационных услуг Региональная высокоорбитальная группировка Функциональные дополнения Ассистирующие системы © ОАО «Российские космические системы» Мировой уровень навигационных услуг Глобальная среднеорбитальная группировка систем Погрешность навигационных определений – в абсолютном режиме 0, 6 м – при использовании функциональных дополнений 0, 06 м Доступность навигационных услуг в плотной городской застройке 95% времени Предупреждение о нарушении целостности при заходе на посадку и маневрировании самолетов в портах Навигации в закрытых помещениях, подводных и подземных пространствах

Стратегия развития системы ГЛОНАСС Основные задачи Ш Доведение характеристик ГЛОНАСС до конкурентоспособного уровня и обеспечение их стабильности Ш Дальнейшее улучшение характеристик ГЛОНАСС, развитие ее орбитальной группировки, расширение областей применения Развитие космического сегмента системы ГЛОНАСС Ш Сертификация системы ГЛОНАСС Ш Развитие функциональных дополнений Ш Развитие средств фундаментального обеспечения Ш Обеспечение совместимости и взаимодополняемости ГНСС Ш Создание опережающего научно-технического задела для развития ГЛОНАСС Ш Расширение функциональных возможностей ГЛОНАСС (навигация, связи, ДЗЗ), использование «интеллектуального» ресурса орбитального построения Ш Разработка технологий и средств навигации для освоения дальнего космоса (Луны, . . . ) Ш Разработка новых принципов построения систем навигации © ОАО «Российские космические системы» КА «Глонасс-КМ» КА «Глонасс-К» КА «Глонасс-М»

Улучшение характеристик системы ГЛОНАСС Ввод перспективных КА, модернизация НКУ системы ГЛОНАСС Повышение точности навигационно-временных определений Реализация технологии сокращения периодичности "обновления" ЭВИ на КА систем ГЛОНАСС (до 8 часов НКУ, до 1 -2 часов БАМИ, МЛНСС) Повышение точности навигационно-временных определений Завершение испытаний и ввод в эксплуатацию космического сегмента СДКМ на базе КА «Луч-5 А» и «Луч-5 Б» Повышение точности навигационно-временных определений Внедрение сигнала L 3 OC с кодовым разделением на КА «Глонасс-М» Повышение помехозащищенности и точности навигационно-временных определений Эфемеридно - временное обеспечение более 24 КА (до 30 КА) средствами модернизированного НКУ системы ГЛОНАСС Эффективное использование КА орбитального резерва Модернизация орбитального построения системы ГЛОНАСС, обеспечивающая эффективное использование по целевому назначению более 24 КА Повышение точности навигационно-временных определений, доступности в условиях городской застройки Развертывание сети измерительных средств за рубежом Повышение точности навигационно-временных определений © ОАО «Российские космические системы»

Создание высокоорбитального космического комплекса дополняющего систему ГЛОНАСС Тип орбиты Количество плоскостей Количество трасс Кол-во КА Наклонение орбит Большая полуось, км Период, с Эксцентриситет Географическая долгота восх. узла ГСНО 3 2 6 64. 8° 42 164. 142 86 164 0, 072 50°, 110° Создание высокоорбитального космического комплекса (ВКК) позволит обеспечить: Ø Выполнение показателей по космическому комплексу (доступность, точность и геометрический фактор) на завершающем этапе Программы. Ø Создание канала доставки информации функциональных дополнений ГЛОНАСС в обеспечение достижения показателей Программы (точность и целостность). Ø Создание дополнительного канала закладки информации на борт КА ГЛОНАСС по радиолинии КИС и межспутниковой линии. Ø Обеспечение независимости навигации отечественных потребителей за счет передачи с КА ВКК ЭВИ для навигационных КА всех ОГ (GPS, GALILEO, Bei. Dou), поскольку любой потребитель на территории России наблюдает не менее 2 КА. © ОАО «Российские космические системы»

Изменения навигационного поля (геометрического фактора) системы при дополнении ГЛОНАСС системой с КА на геосинхронных орбитах Навигационное поле системы ГЛОНАСС (24 КА) © ОАО «Российские космические системы» Навигационное поле системы ГЛОНАСС (24 КА) с дополнением 6 КА на геосинхронных орбитах

Практическое использование системы ГЛОНАСС Производство ВВСТ Обеспечение безопасности Мониторинг сооружений, строительство Авиация Геодезия и картография МЧС Защита окружающей среды Сельское хозяйство Синхронизация систем связи и электроэнергетики Морской и речной флот Транспорт Научная деятельность Геоинформационные системы Обеспечение правопорядка Услуги массового применения Охранно-поисковые системы Туризм Страхование © ОАО «Российские космические системы» Тревожная кнопка Железнодорожный транспорт Перевозка пассажиров Личный автотранспорт Перевозка грузов

Реализуемые проекты Международный уровень Создание Международной аэрокосмической системы глобального мониторинга (проект «МАКСМ» ) Федеральный уровень Создание системы экстренного реагирования при авариях «ЭРА-ГЛОНАСС» Создание системы «Социальный ГЛОНАСС» Создание специализированной навигационно-информационной системы, обеспечивающей сохранность документов в период избирательных кампаний Создание Федеральной системы мониторинга критически важных объектов и (или) потенциально опасных объектов инфраструктуры Российской Федерации и опасных грузов Создание государственной автоматизированной системы мониторинга инфраструктуры и ресурсов Российской Федерации (проект ГАС «МИР» ) Создание системы целевой подготовки и повышения квалификации специалистов по спутниковой навигации Региональный и муниципальный уровень (типовые базовые элементы для тиражирования в регионах) Создание интеллектуальной транспортной системы Создание системы высокоточного мониторинга смещений инженерных сооружений с использованием технологий ГЛОНАСС/GPS Создание системы мониторинга рыбопромысловых судов Создание системы высокоточного спутникового позиционирования Создание системы управления пространственными данными Создание системы мониторинга дорожно-транспортной инфраструктуры Создание мобильной платформы высокоточных измерений © ОАО «Российские космические системы»

Спутниковая навигация – технологическая основа интеллектуальных транспортных систем Система сбора платежей за пользование платными парковками Система видеонаблюдения Система сбора платежей за пользование платными дрогами Единый центр управления движением Система информирования участников ДД Система сбора информации о плановых дорожных работах СПУТНИКОВЫЕ НАВИГАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ГЛОНАСС/GPS Система сбора информации о транспортных средствах и потоках Система управления сигналами светофоров © ОАО «Российские космические системы» Бортовое навигационное оборудование Система обработки данных о происшествиях Система контроля нарушений ПДД Интермодальные перевозки Система весогабаритного контроля Система метеоконтроля

Объективные предпосылки для международного сотрудничества в области ГНСС Ш Глобальные навигационные спутниковые системы становятся реальным стратегическим средством для: q обеспечения национальной безопасности q устойчивого национального экономического развития Ш Необходимость координации действий «владельцев» систем в процессе модернизации Ш Целесообразность интеграции глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) для эффективного применения в потребительском секторе © ОАО «Российские космические системы»

Международное сотрудничество в области спутниковой навигации Всего: 137 КА (120 КА – ГНСС, 17 КА – РНСС) Основные направления международного сотрудничества С владельцами существующих и перспективных ГНСС и их функциональных дополнений - совместимость и взаимодополняемость ГНСС - интеграция наземной инфраструктуры функциональных дополнений Со странами, стремящимися участвовать в развитии ГЛОНАСС - внедрение российских технологий и оборудования за рубежом - обеспечение совместимости функциональных дополнений Со странами производителями навигационной аппаратуры - координация выпуска многосистемной аппаратуры - участие в организации и проведении международных мероприятий по спутниковой навигации Мировое сообщество проявляет устойчивый интерес к развитию сотрудничества по использованию системы ГЛОНАСС © ОАО «Российские космические системы»

Интеграция глобальных навигационных спутниковых систем Уровни интеграции ГНСС ОГ GPS Единая мировая ГНСС ВСЕОБЩЕЕ СОГЛАСИЕ ВЗАИМНОЕ СОГЛАСИЕ Взаимозаменяемость КООРДИНАЦИЯ Средний PDOP = 1, 59 (Р= 0, 95) Доступность = 1, 0 ОГ ГЛОНАСС+GPS Взаимодополняемость РЕГЛАМЕНТАЦИЯ Совместимость Средний PDOP = 1, 13 (Р= 0, 95) Доступность = 1, 0 Интеграция ГНСС (совместимость, взаимодополняемость, …) является одной из основных целей международного сотрудничества по спутниковой навигации. © ОАО «Российские космические системы»

ГЛОНАСС – неотъемлемая часть глобальных навигационных спутниковых систем GPS Bei. Dou ГЛОНАСС GALILEO GNSS Преимущества совместного использования ГЛОНАСС, GPS, GALILEO, Bei. Dou Улучшение качества навигации в условиях плотной городской застройки Повышение надежности навигации за счет взаимодополняемости глобальных навигационных спутниковых систем Гарантированное предоставление навигационных услуг, независящее от мировой политической конъюнктуры Совместимость и взаимодополняемость – это основные направления развития систем ГЛОНАСС, GPS, Galileo, Bei. Dou © ОАО «Российские космические системы»

Роль и значимость ГЛОНАСС – достояние и гордость России ГЛОНАСС – основа КВНО России ГЛОНАСС объединил не только колоссальную кооперацию научных, производственных, испытательных, образовательных организаций и учреждений, но и миллионы – сотни миллионов потребителей в мире Россия с развертыванием и широкомасштабным внедрением ГЛОНАСС обретает навигационную независимость, приобретает высокотехнологическое стратегическое средство экономического и политического влияния, при этом попадает в зависимость от ГЛОНАСС - непрерывно развивающаяся система ГЛОНАСС - если не надолго, то НАВСЕГДА! © ОАО «Российские космические системы»

Спасибо за Ваше внимание ! Профессор Ступак Г. Г. , ДТН E-mail: stupak_gg@rniikp. ru © ОАО «Российские космические системы»