Тема координат: какие страны имеют собственные аналоги GPS
Южная Корея объявила о планах развернуть свою космическую систему глобального позиционирования KPS — Korean Positioning System. Это весьма сложная в техническом плане и дорогостоящая задача, поэтому лишь немногие государства сумели создать аналоги американской GPS. О том, какие глобальные системы позиционирования существуют в мире, почему, несмотря на наличие готовых решений, страны стремятся к созданию собственных и каковы перспективы развития спутниковой навигации, — в материале «Известий».
Южная Корея собирается создать свою систему глобального позиционирования
Сеул планирует развернуть собственную систему глобального позиционирования для нужд министерства обороны, а в перспективе и для гражданского применения. Корейская GPS будет называться просто KPS — Korean Positioning System. Национальная система позволит не зависеть от глобальной, которую фактически контролируют Соединенные Штаты, и обеспечить работу любых навигационных систем и единого времени через собственную инфраструктуру. В ближайшие 10 лет планируется строительство центра управления на острове Чеджу и развертывание спутниковой группировки. В том числе корейскими средствами выведения спутников на орбиту Земли.
Наступили времена, когда уже не только ведущие мировые космические державы могут позволить себе свою собственную систему глобального позиционирования, но и страны, которые относительно недавно стали обладать космическими возможностями.
Какие страны имеют свои системы глобального позиционирования
Клуб обладателей собственных систем спутникового позиционирования невелик. На сегодняшний день в мире существуют четыре глобальных системы: Американская (GPS), российская (ГЛОНАСС), европейская (Galileo) и китайская (BeiDou). И две региональных — индийская и японская.
ГЛОНАСС — Глобальная навигационная спутниковая система
Индийская система IRNSS/NavIC — Navigation with Indian Constellation — включает в свой состав семь спутников на геостационарных и геосинхронных орбитах и позволяет получать координаты военным в Индо-Азиатском регионе. Кстати, побудительным мотивом к созданию собственной системы навигации для Индии стала блокировка США получения точных координат GPS в регионе во время индо-пакистанского конфликта в 1999 году.
Четыре спутника составляют сегодня японскую систему QZSS (Quasi-Zenith Satellite System). Работая над западной частью Тихого океана, японская система дополняет глобальную GPS.
А как это всё начиналось и как складывались позиции лидеров? Первые навигационные системы в США и в СССР появились в начале 1960-х годов — TRANSIT в Америке и «Циклон» в Советском Союзе предназначались для определения и уточнения координат кораблей в Мировом океане. В 1973 году в США был дан старт программе GPS — Global Positioning System. Первый спутник для нее был запущен в 1978 году. Готовность системы была достигнута в 1993-м, когда в группировке было 24 искусственных спутника Земли (ИСЗ).
GPS — Global Positioning System
Сегодня американская система GPS работает в двух режимах — гражданском (L1 C/A) с точностью до 3–5 м и военном с ИСЗ поколения Block-III с точностью определения координат менее 1 м. В свой состав она включает 31 спутник в шести орбитальных плоскостях. Считается, что GPS сегодня самая распространенная система определения координат, и с нею работают чипы всех устройств, которые выпускаются мировой электронной промышленностью.
На втором месте российская ГЛОНАСС, которой пользуются в России, странах СНГ и во многих других регионах, так как поддержка этой системы также есть в большой доле выпускаемых устройств для позиционирования на местности. Развертывание, как и за океаном, велось в интересах военных и было начато в 1982 году. К 1995-му была достигнута стадия операционной готовности, и ею пользовались и ВМФ, и ВВС Российской Федерации. Новый этап в ее работе начался в 2000-е годы, когда у государства вернулся интерес к развитию собственной навигационной системы. Сегодня ГЛОНАСС включает в себя 24 ИСЗ в трех орбитальных плоскостях и несколько запасных. Так же, как у GPS, есть гражданский и военный режимы работы.
Европейская система Galileo вышла на полнофункциональную схему работы в 2019 году. У нее несколько режимов — обычный, коммерческий и военный. В обычном система из 26 спутников дает, вероятно, самую высокую точность — около 1 м. Военный и коммерческий режимы, естественно, еще точнее.
Наземная станция глобальной европейской спутниковой навигационной системы Galileo
Китай с 2020 года эксплуатирует собственную систему BeiDou. В ее составе — 35 ИСЗ на разных орбитах, включая геостационарные. В родном регионе и в западной части Тихого океана система обеспечивает высокую точность определения координат — менее 1 м — за счет большего количества спутников. В остальном эта такая же система, как и GPS и ГЛОНАСС, и она сегодня также доступна не только китайским военным, но и множеству гражданских пользователей огромного количества бытовых устройств для определения координат на местности.
Все эти системы совершенствуются. С развитием беспилотной техники повышаются требования к точности определения координат объекта на местности, так как без этого нельзя доверить самостоятельное перемещение автомобильному, морскому и тем более воздушному транспорту. Причем речь не о военных системах, а именно о гражданском беспилотниках — дроны начинают перевозить грузы, пассажиров, выполнять мониторинговые и различные другие задачи, и без развитых и точных систем позиционирования это становится и опасно, и неэффективно.
Конечно, на спутниковых системах определения координат не кончаются варианты для военных. Могут быть созданы системы на совершенно иных принципах, и, например, в Австралии идут экспериментальные работы по системе определения координат, которая использует фиксацию положения терминала на планете с помощью квантовых датчиков, которые «чувствуют» магнитное поле Земли. Предварительные расчеты показывают, что точность такой системы может быть выше, чем у спутниковых систем, и для военных это крайне важно.
Кроме того, возможно использование и спутниковых группировок двойного назначения типа Starlink. За счет большого количества ИСЗ с известными координатами такие системы могут иметь и применение для определения координат каждого конкретного терминала. Например, по уровню сигнала до нескольких ИСЗ системы. Примерно так же работает навигация по вышкам сотовой связи. Это также может быть интересно военным для получения альтернативного способа навигации и на случай, если GPS-сигналы будут заглушены в той или иной местности. А в наше время это возможно.
Развивается и российская система ГЛОНАСС — в 2030 году в дополнение к основной части спутниковой группировки планируется развертывание нового сегмента с 240 низкоорбитальными спутниками. Высота орбиты ее новой части будет 800 км, и такой сегмент позволит заметно повысить точность и устойчивость работы глобальной системы, обеспечит гарантированную мощность сигнала ИСЗ. И опять же не только для военных, а и для гражданского использования — для беспилотного транспорта, для смартфонов и любых других устройств, которым требуется получать информацию о координатах и точном времени.
