Климов Владимир Состояние и развитие системы ГЛОНАСС, применение навигационных

технологий в интересах отечественных и зарубежных потребителей

утверждена Постановлением Правительство Российской Федерации 03.03.2012

Основные задачи Программы

• 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»

Стратегия развития ГЛОНАСС

Улучшение характеристик Точность Доступность Целостность Помехоустойчивость Расширение области

обслуживания

Улучшение стабильности и прогнозируемости характеристик

Гарантированный уровень услуг

Мониторинг в реальном времени

Развитие космического сегмента Новые КА с улучшенными ТТХ Улучшение орбитального построения, увеличение количества

КА, исп. по целевому назначению

Новый НКУ

Новые навигационные сигналы с кодовым разделением

Развитие функциональных дополнений Улучшение характеристик навигационных услуг Расширение области обслуживания

Повышение точности ГГСК и ПЗ-90.011, UTC(SU), ПВЗ…

Интеграция навигационных приемников с другими источниками навигационной информации

Сертификация услуг ГЛОНАСС

Создание научно-технического задела для дальнейшего развития

Исследование новых принципов навигации

I II III

1

4

5 13

12

11

9

23

24

714 -06

19

20

21

22

3

17

2

Состояние на 2 декабря 2015 г.

Всего 28 КА

Штатная эксплуатация 23 КА

Орбитальный резерв

ЛКИ 2 КА

На исследовании 3 КА

Выведены на техобслуживание 0 КА

701 -05

747 -04

730 +01

8

7

6 733 -04

745 +05

743 +06

744 +05

742 +06

734 +01

15

715 -07

716 +00

738 -01

736 -02

717 -07

723 +00

737 -01

721 -02

732 +03

735 +02

746

754 -03

720 +03

719 +02

725

731 -03

10

755 +04

14

21

18

16

17

19

9

702 +07

Орбитальная группировка системы ГЛОНАСС

Последние события и планы по поддержанию группировки

1 КА «Глонасс-М» № 55 – 14 июня 2014 г.

1 КА «Глонасс-К1»– 1 декабря 2014 г.

1 КА «Глонасс-М» №51 – конец декабря 2015 г.

в 2015-2017 - запуск 9 КА «Глонасс-М»

в 2018-2020 - запуск 9 КА «Глонасс-К1» и 2 КА

«Глонасс-К2»

Пуски РН «Союз» или «Протон-М» определяются

оперативной необходимостью

Запуск КА «Глонасс-М» № 54

Модернизация космического сегмента

КА «Глонасс-M» КА «Глонасс-К1» КА «Глонасс-К2»

Увеличение гарантированного САС Модернизация служебных систем КА Увеличение стабильности БСУ Новые технологии управления и ЭВО Дополнительная полезная нагрузка Новые сигналы

Новые космические аппараты обеспечивают улучшение точностных характеристик системы ГЛОНАСС и расширение ее функциональных возможностей

КА Сигналы FDMA Сигналы CDMA

L1 L2 L1 L2 L3

Глонасс-M L1OF L1SF

L2OF L2SF

- - L3OC

(2014+)

Глонасс-K1 L1OF L1SF

L2OF L2SF

L2SC

(2017+) L3OC

Глонасс-K2 L1OF L1SF

L2OF L2SF

L1OC L1SC

L2OC L2SC

L3OC

План внедрения навигационных сигналов ГЛОНАСС

Космический аппарат «Глонасс-К1»

Характеристики КА системы ГЛОНАСС

Основные характеристики КА:

Гарантийный срок активного существования - 10 лет;

Масса КА - 962 кг;

Мощность системы электропитания - 1600 Вт;

Полезная нагрузка:

- масса - 250 кг;

- энергопотребление - 890 Вт;

Погрешность ориентации КА - ± 0,5 град.;

Площадь солнечных батарей - 17 м2;

Стабильность бортового генератора частоты - 510-14;

Навигационные радиосигналы:

- с частотным разделением - L1OF; L1SF; L2OF; L2SF;

- с кодовым разделением - L3OС.

Космический аппарат «Глонасс-К1»

Отличительные особенности КА «Глонасс-К1»

1. Увеличен срок функционирования КА до 10 лет;

2. Снижена масса КА в 2- раза;

3. Вводится третья частота в L-диапазоне с кодовым разделением для повышения надежности навигационных определений;

4. Повышена стабильность навигационного сигнала до 510-

14 о.е.;

5. Созданы резервы ресурсов КА для решения дополнительных задач;

6. Реализованы мероприятия, снижающие уровень воздействия немоделируемых сил до 510-11 м/с2.

Космический аппарат «Глонасс-К2»

Основные характеристики КА: Гарантийный срок активного существования - 10 лет;

Масса КА (не более) - 1645 кг;

Мощность системы электропитания - 4370 Вт;

Полезная нагрузка:

-масса - 520 кг;

-энергопотребление - 3640 Вт;

Погрешность ориентации КА - ± 0,25 град.;

Площадь солнечных батарей - 33,84 м2;

Стабильность бортового генератора частоты - 510-14 ÷ 510-15 ;

Коэффициент готовности КА - 0,99;

Номенклатура дополнительных задач - 6

Навигационные радиосигналы:

L1OF; L2OF; L1SF; L2SF;

L1OC; L1SC; L2OC; L2SC; L3OС;

КА «Глонасс-К2» – полномасштабный КА третьего поколения. Первый запуск (план) – 2018 г.

Транспортировочное положение

Рабочее положение

Космический аппарат «Глонасс-К2»

1. Разработан из условий размещения всей номенклатуры бортовой специальной аппаратуры без ограничений

2. Бортовые системы обеспечивают комфортные условия функционирования (в том числе по энергопотреблению и обеспечению тепловых режимов) всей номенклатуре бортовой специальной аппаратуры

3. Система ориентации и стабилизации обеспечивает погрешность ориентации не хуже 0,25 градуса.

4. В районе стандартов частоты обеспечивается прецизионная точность термостабилизации 0,1 градус.

5. Обеспечена возможность непрерывной работы МРЛ на витке (прием-передача) без ограничений.

6. Предусмотрена возможность установки дополнительной полезной нагрузки для отработки в условиях космоса и получения летной квалификации

Особенности КА «Глонасс-К2»

Функции КА

Навигация: Сигналы FDMA Сигналы CDMA

MEOSAR

Лазерная дальнометрия

Межспутниковая измерительная и информационная линия

Решение задач в интересах спецпотребителей

Выведение КА системы

ГЛОНАСС по групповой схеме

обеспечивается РКК на базе:

РН «Протон-М»;

РН «Ангара-5»

Состав РКК: Ракета космического назначения (РН + РБ + блок КА + ГО) Стартовый комплекс Технический комплекс Комплекс средств контроля активного участка

Ракетно-космический комплекс

Выведение КА системы

ГЛОНАСС по одиночной схеме

обеспечивается РКК на базе:

РН «Союз-2»;

РН «Ангара-А5»

Система дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ)

Задачи • Полное покрытие территории РФ сигналом L1 SBAS к 2016 году • Покрытие L1 SBAS и L5 в центральной части РФ к 2018 году • Сертификация услуг СДКМ для обеспечения захода к 2019 году • Услуги высокоточного позиционирования по сигналам ГЛОНАСС ретранслируемым с

геостационарных КА

Архитектура системы Каналы передачи

3 L1 GEO 1 L1/L5 GEO SiSnet server

Сеть станций

46 станций в России до 8 станций за рубежом

Центры обработки данных главная (Москва) 2 региональных

Состояние ОГ

Луч-5A в орбитальной позиции 16°з.д. запущен в декабре 2011 г.

Луч-5Б в орбитальной позиции 167° в.д. запущен 3 ноября 2012 г.

Луч-5В в орбитальной точке 95° в.д. запущен 28 апреля 2014 г.

Глобальная система высокоточного позиционирования

GEO

Internet

L1/L3 GLONASS

L1/L5 SBAS

Средства передачи

Группировка ГНСС

Глобальная сеть мониторинга

Средства обработки данных

Главная станция Резервная станция

Задачи: • Услуги глобального высокоточного позиционирования (в

реальном времени) • Формирование высокоточной ЭВИ

(в реальном времени и в постобработке)

14

Система контроля и подтверждения характеристик ГНСС

независимый мониторинг и прогнозирование основных характеристик, заданных в тактико-технических требованиях к системе ГЛОНАСС и тактико-технических заданиях на создание ее основных составных частей;

формирование исходных данных для оценки целевых индикаторов и показателей Программы;

определение потребительских характеристик системы ГЛОНАСС;

расчет исходных данных для сертификации системы ГЛОНАСС.

Международное сотрудничество

Задачи:

– Выработка правил игры на мировом рынке спутниковой навигации, приемлемых для ГЛОНАСС в международных организациях

– Выработка общих стандартов

– Обеспечение совместимости и взаимодополняемости ГНСС, защита радиочастотного спектра спутниковой навигации

– Внедрение спутниковых навигационных технологий с приоритетом использования ГЛОНАСС (в первую очередь – в странах БРИКС)

Многостороннее сотрудничество в рамках Международного комитета по ГНСС ООН. Двустороннее сотрудничество по вопросам совместимости и взаимодополняемости и глобального использования ГЛОНАСС с США, Евросоюзом, Индией, Китаем, странами СНГ, Латинской Америки и др.

Цель:

Интеграция системы ГЛОНАСС в мировую навигационную инфраструктуру с целью предоставления надежных услуг навигации всему мировому сообществу

Развитие системы ГЛОНАСС с целью удовлетворения повышающихся требований потребителей всех категорий

Российская Федерация – полноправный член международного комитета по ГНСС при ООН

Цель деятельности комитета: координация деятельности провайдеров услуг ГНСС и их функциональных дополнений

Состав комитета: более 20 стран и международных организаций

Заседания комитета:

I заседание: 2006 год, г. Вена (Австрия); VII заседание: 2012 год, г. Пекин (Китай)

II заседание: 2007 год, г. Бангалор (Индия); VIII заседание: 2013 год, г. Дубаи (ОАЭ)

III заседание: 2008 год, г. Пасадена (США); IX заседание: 2014 год, г. Прага (Чехия)

IV заседание: 2009 год, г. Санкт-Петербург X заседание: 2015 год, г. Боулдер (США)

V заседание: 2010 год, г. Турин (Италия) XI заседание: 2016 год, г. Сочи VI заседание: 2011 год, г. Токио (Япония);

Международный комитет по ГНСС

Комитет проектов по важному стратегическому сотрудничеству в области спутниковой навигации

Рабочая группа №4 по применению навигационных

технологий

Подгруппа по реализации проектов и услуг на базе

ГЛОНАСС и BeiDou

Подгруппа по гармонизации стандартов НИС на основе ГЛОНАСС и

BeiDou

Подгруппа по вопросам обмена информацией,

образования

Российско-китайский комитет по сотрудничеству в области ГНСС

Результаты и планы деятельности комитета

Комитет проектов по важному стратегическому сотрудничеству в области спутниковой навигации

Разработан проект Совместного Заявления по применению навигационных технологий на базе систем ГЛОНАСС и Бейдоу в мирных целях (далее Проект Совместного Заявления)

Принята для дальнейшей разработке инициатива китайской стороны по организации Совместного китайско-российского инновационного центра по спутниковой навигации Бейдоу/ГЛОНАСС (далее Инновационный Центр) на территории двух стран – КНР и РФ

Стороны признают формат взаимодействия удовлетворительным и считают целесообразным сохранить его в 2016 году.

Стороны планируют подписание Совместного Заявления в 2016 году на уровне Роскосмоса и Китайской Канцелярии по Спутниковой Навигации

Продолжить работу по организации совместного Инновационного Центра на территории двух стран – КНР и РФ

Создание системы контроля и подтверждения характеристик ГНСС

Существующие глобальные сети ГНСС

Сеть IGS

Сеть StarFire

Сеть Fugro

Этапы создания сети ГлоБРИКС: Использование информации других сетей на договорной основе Установка собственных станций

Аренда площадок с установкой собственного оборудования Создание собственных площадок с собственным

оборудованием

Примерные места установки станций ГлоБРИКС

Техническая основа для системы контроля и подтверждения характеристик ГНСС

Изготовление и размещение измерительных станций

Обеспечение требуемых условий эксплуатации станций и средств связи

Обработка измерений

Предоставление корректирующей информации

Создание национальных центров контроля и подтверждения характеристик ГНСС

Измерительные станции:

Бразилия, г. Бразилиа (размещена в 2013 году)

Индия, г.Бангалор

Китай г.Урумчи

г.Чан Чун

г. Шанхай

ЮАР, г.Кейптаун

Глобальная система высокоточной навигации

Развертывание глобальной сети измерительных станций ГЛОНАСС, БейДоу и IRNSS за рубежом, в том числе в странах БРИКС;

Применение технологий высокоточной навигации РРР (Precise Point Positioning);

Достижение сантиметрового уровня точности определения местоположения;

Использование для повышения эффективности и развития различных отраслей экономики.

Спасибо за внимание !