Точность и помехозащищённость: как функционирует и развивается российская навигационная система «ГЛОНАСС»

Ввод в эксплуатацию новых космических аппаратов существенно увеличит возможности российской группировки навигационной системы «ГЛОНАСС». Об этом сообщил журналистам начальник испытательного отдела Главного испытательного космического центра имени Г.С. Титова подполковник Александр Гребенюк.

По словам офицера, в настоящее время в состав орбитальной группировки системы «ГЛОНАСС» входят 26 космических аппаратов, три из них относятся к новому типу «ГЛОНАСС-К», остальные — к серии «ГЛОНАСС-М». 

Как пояснил Гребенюк, «ГЛОНАСС-К» отличается от предшественника многофункциональностью, более высокими тактико-техническими характеристиками и десятилетним гарантированным сроком службы (у «ГЛОНАСС-М» — семь лет). В будущем количество этих спутников существенно возрастёт. 

«В дальнейшем запуски аппаратов «ГЛОНАСС-К» позволят на порядок повысить точностные характеристики группировки (российских навигационных спутников. — RT), а также увеличить срок её эксплуатации», — заявил Гребенюк в ходе пресс-тура, посвящённого Дню Космических войск России, который отмечается 4 октября. 

Как рассказал офицер, аппараты российской глобальной навигационной спутниковой системы располагаются в трёх орбитальных плоскостях. Такое построение обеспечивает глобальное покрытие навигационным полем земной поверхности и околоземного пространства на высотах до 2 тыс. км.

Главным разработчиком спутников для ГЛОНАСС является расположенное в Красноярском крае АО «Информационные спутниковые системы им. академика М.Ф. Решетнёва» (ИСС).

Вывод отечественных навигационных спутников на орбиту осуществляется ракетой космического назначения (РКН) среднего класса «Союз-2.1б». В качестве разгонного блока используется аппарат «Фрегат», способный выполнять все необходимые операции без вмешательства с Земли.

Сопоставима с GPS

Особенность ГЛОНАСС заключается в том, что система позволяет неограниченному числу потребителей независимо от метеоусловий определять свои координаты и скорость движения в любой точке земного шара.

ГЛОНАСС начала создаваться в середине 1970-х для точного и оперативного определения местоположения и скорости физических объектов на земле, в воздухе и космосе. Первый аппарат этой системы «Космос-1413» вышел на орбиту в 1982 году.

Изначально система «ГЛОНАСС» задумывалась как военная космическая система, но со временем нашла широкое применение в гражданских сферах. В числе массовых потребителей — автомобильный, воздушный, морской транспорт.

Применительно к Вооружённым силам РФ стабильная работа ГЛОНАСС позволяет использовать высокоточное оружие, решать задачи топогеодезического обеспечения, военно-морской навигации и целеуказаний.

В беседе с RT военный эксперт, полковник в отставке Михаил Ходарёнок заявил, что без группировки аппаратов «ГЛОНАСС» Вооружённые силы РФ невозможно было бы назвать современной армией.

«Любая современная армия должна иметь глобальную систему позиционирования. Значение ГЛОНАСС исключительно велико. Достаточно сказать, что благодаря этой системе Россия может с высокой точностью применять крылатые ракеты морского и воздушного базирования», — подчеркнул Ходарёнок.

В комментарии RT военный эксперт Юрий Кнутов отметил, что ГЛОНАСС позволяет определять координаты носителя управляемого оружия и позиций противника, подлежащих уничтожению. По словам аналитика, без навигационной системы ВС РФ не смогли бы с необходимой точностью использовать такие ракеты, как «Калибр», «Оникс», «Кинжал» и другие управляемые боеприпасы.

Важной вехой в современной истории ГЛОНАСС стало принятие в 2001 году правительством РФ федеральной целевой программы (ФЦП) «Глобальная навигационная система». Именно этот тип спутников составляет сейчас основу группировки навигационной системы.

Также в ходе реализации ФЦП была проведена модернизация наземного комплекса управления. Данные мероприятия позволили повысить точностные характеристики ГЛОНАСС до уровня, который позволяет конкурировать с зарубежными глобальными навигационными системами, в том числе с американской GPS, отметили в центре имени Г.С. Титова.

Масса «ГЛОНАСС-М» составляет 1415 кг, мощность системы энергоснабжения (СЭП) — 1400 Вт. Аппарат оснащён отечественной бортовой цифровой вычислительной машиной (ЦВМ). По сравнению со спутниками предшествующего поколения точность определения местоположения объектов у этих спутников повышена в 2,5 раза.

«ГЛОНАСС-К» легче «ГЛОНАСС-М» почти на полтонны при мощности СЭП в 1460 Вт. Как полагают эксперты, радикальное снижение массы спутника позволяет сделать вывод, что на «ГЛОНАСС-К» установлены более совершенные бортовые системы и ЦВМ.

Сеансы управления

Центр управления системы «ГЛОНАСС» расположен в подмосковном Краснознаменске. Именно отсюда боевыми расчётами центра им. Титова (структура 15-й армии Воздушно-космических сил РФ) осуществляется круглосуточное и непрерывное управление всей группировкой аппаратов «ГЛОНАСС».

Ежесуточно выполняется около 300 сеансов управления. Одна из основных задач военнослужащих центра им. Титова — контроль технического состояния спутников.  

«Состояние бортовой аппаратуры космических аппаратов «ГЛОНАСС» оценивается на основании анализа получаемой телеметрической информации, содержащей значения всех контролируемых параметров, отклонение от нормы которых может приводить к неисправности космического аппарата», — подчеркнул Александр Гребенюк.

Как пояснил офицер, устранение нештатных ситуаций проводится боевыми расчётами с привлечением оперативных групп, в состав которых входят специалисты предприятий — разработчиков элементов космических аппаратов.

В наиболее сложных ситуациях боевые расчёты совместно с представителями главного конструктора ИСС им. Решетнёва вырабатывают нестандартные решения устранения возникших неисправностей.

Как рассказали журналистам в центре им. Титова, в ходе эксплуатации аппаратов серии «ГЛОНАСС-М» имели место факты повреждения корпуса космических аппаратов космическим мусором и небесными телами, то есть физическими объектами естественного происхождения.

В результате происходила разгерметизация спутников, и они теряли работоспособность. Применение негерметичных платформ при создании новых космических аппаратов серии «ГЛОНАСС-К» позволило исключить возникновение данных неисправностей, пояснили в центре им. Титова.

«Чаще всего мы наблюдаем незначительные неисправности, которые оперативно устраняются посредством команд управления с Земли. По итогу аппарат продолжает работать в рамках заданных функциональных возможностей», — заявил Гребенюк.

По словам подполковника, в космические аппараты системы «ГЛОНАСС» закладывается очень серьёзный ресурс надёжности. Существующие алгоритмы управления, реализуемые в специальном программном обеспечении, позволяют при выходе из строя одной системы практически всегда запустить резервную.

«Кроме того, каждый космический аппарат имеет систему самоконтроля. Тем самым после самодиагностики в случае отклонения параметров работы он может самостоятельно переключиться на другой комплект аппаратуры с целью поддержания работоспособного состояния. Если аппарату не удаётся самому решить возникшие проблемы, то он посылает на Землю соответствующий сигнал», — говорит Гребенюк.

С высокой точностью

В ближайших планах ВКС — создание нового наземного комплекса управления (НКУ) группировкой аппаратов системы «ГЛОНАСС». Работы по его созданию должны завершиться к 2027 году.

«В состав нового наземного комплекса управления (НКУ), помимо средств управления, расположенных на территории России, войдут также станции в Антарктиде. Кроме того, новый НКУ позволит обеспечить взаимодействие с измерительными станциями «Роскосмоса», — говорится на сайте Минобороны РФ.

По мнению Юрия Кнутова, Минобороны России направляет значительные ресурсы на поддержание стабильной работы ГЛОНАСС и развитие этой системы. Такая политика, как считает эксперт, приносит ощутимые практические результаты.

«Безусловным достоинством спутников «ГЛОНАСС» является высокая помехозащищённость, устойчивость к различным электромагнитным импульсам, солнечным вспышкам, вероятному воздействию средств РЭБ (радиоэлектронной борьбы. — RT). С вводом в строй нового поколения спутников показатели точности и надёжности ГЛОНАСС выйдут на более высокий уровень», — говорит Кнутов.

В беседе с RT ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт заявил, что дальнейшее совершенствование ГЛОНАСС имеет большое значение не только для обороноспособности России, но и для экономики нашей страны.

«Сейчас точность ГЛОНАСС находится примерно на уровне других подобных систем — американской GPS, европейской Galileo, китайской BeiDou. Они могут определять координаты с точностью около метра и менее. Такая точность нужна не только военным, она важна и для нормальной работы наземного и морского транспорта, отслеживания сейсмических процессов», — подчеркнул Эйсмонт.