Журнал Стандарт / №3(21) сентябрь 2004
Третье дыхание ГЛОНАСС

РЕПОРТАЖ

Третье дыхание ГЛОНАСС


Олеся Якунина,
Леонид Коник


Российская сеть ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система), некогда представлявшая собой гордость Советского Союза в борьбе за лидерство в космическом пространстве, сегодня работает как дополнение к американской спутниковой сети глобального позиционирования GPS (Global Positioning System). Однако Федеральное космическое агентство (ФКА) уверяет, что в ближайшие несколько лет ситуация изменится в корне, и ГЛОНАСС станет самодостаточным игроком на рынке определения координат подвижных и стационарных объектов.


Сейчас на орбите находятся 11 спутников системы ГЛОНАСС. По данным ФКА, еще до конца 2004 г. состав спутниковой группировки ГЛОНАСС будет доведен до 14 аппаратов, к 2007 г. количество спутников планируется увеличить до 18, а полностью система будет развернута в 2010–2011 гг.: к этому моменту на орбите будет действовать 24 космических аппарата ГЛОНАСС.
Конкурирующая система GPS разрабатывалась с 1974 г. и была развернута в полном составе в 1985 г. Сейчас в ее составе работает 24 спутника, кроме того, еще несколько космических аппаратов выполняют функцию резервирования. GPS способна определить координаты объекта с точностью до 5,5 метров. Действующие спутники ГЛОНАСС обеспечивают точность около 30 м, однако новые спутники ГЛОНАСС-М, которые будут запускаться в IV квартале 2004 г., имеют точность до 12 м. Сейчас в России ведется разработка спутника с точностью определения местоположения объекта до 10 м – этот аппарат под названием ГЛОНАСС-К предполагается впервые вывести на орбиту в 2008 г. При этом заместитель руководителя ФКА Георгий Полищук идет дальше: он заявляет, что в течение ближайших 5–7 лет ГЛОНАСС сможет добиться точности позиционирования до 3–5 сантиметров.


По словам Владимира Климова, начальника отдела космических комплексов навигации и геодезии ФКА, система ГЛОНАСС работает практически с одинаковой точностью как для гражданских заказчиков, так и для военных. Для определения координат каждого объекта в системе ГЛОНАСС, как и в GPS, необходимо минимум три спутника, видимых из одной точки. Запуск ГЛОНАСС осуществляется ракетой-носителем «Протон», который несет на себе одновременно три спутника.
Пока законодателем моды на рынке космической навигации остаются США с системой GPS, которая успешно использовалась и в недавних военных конфликтах. Многие игроки рынка космической навигации отмечают, что пока никто не рассматривает ГЛОНАСС как самостоятельную систему, и даже российские военные используют ее лишь в качестве резервной совместно с GPS.


Как все начиналось
Первый запуск спутника по программе ГЛОНАСС состоялся в 1982 г. Но «звездные войны» закончились для России быстро и печально: из-за малого ресурса уже через два года с момента доведения спутниковой группировки до полного состава из 24 космических аппаратов она сократилась более чем вдвое. В 1987 г. спутников осталось девять. Ситуация временно улучшилась в 1993 г. с выходом распоряжения Президента РФ о принятии ГЛОНАСС в штатную эксплуатацию, и к 1995 г. количество спутников достигло 26 штук. Однако с этого же года все вернулось на круги своя – началась деградация группировки, так как срок годности спутников истекал, а новые аппараты не запускались. Это привело к тому, что к концу 2001 г. работало всего восемь аппаратов ГЛОНАСС. Для исправления создавшегося положения в 2001 г. правительство РФ утвердило федеральную целевую программу «Глобальная навигационная система» со сроком реализации до 2011 г. Координатором программы было названо Российское космическое агентство (Росавиакосмос).


Георгий Полищук отмечает: «В 2002–2003 гг., в рамках реализации целевой программы, увеличилось среднее время навигационного обеспечения в сутки с 20% до 55% по поверхности Земли и с 23% до 64% – по территории России. Кроме этого, сокращено максимальное время ожидания навигации с шести до четырех часов. Успешное выполнение программы продемонстрировало потребителям в стране и за рубежом, что российская спутниковая навигационная система жива».


«Основной причиной нынешнего состояния группировки ГЛОНАСС, иначе говоря, прекращения запуска спутников и остановка разработок, является недофинансирование», – жалуется Владимир Климов. Согласно его данным, запуск трех космических аппаратов ГЛОНАСС стоит 1,8 млрд рублей (или более $60 млн).







Начальник отдела космических комплексов навигации и геодезии Федерального космического агентства Владимир Климов: «Два года реализации программы показали, что ГЛОНАСС конкурентоспособен»

Сквозь тернии к звездам
Деградация системы ГЛОНАСС поставила под вопрос само ее существование. В результате отечественный рынок стал заполняться аппаратурой импортного производства, работающей по сигналам американской системы GPS.
Многие российские провайдеры услуг GPS отмечают, что из-за небольшой численности спутниковой группировки ГЛОНАСС определение координат объекта может отложиться на несколько часов. Некоторые участники рынка сетуют на некачественную работу системы в целом. Менеджер проектов одного из таких провайдеров – ООО «Русслайн.ру» (торговая марка RussGPS) – Артем Русаков говорит: «Мы работаем с американской спутниковой группировкой GPS в первую очередь потому, что она дает нашим пользователям больше возможностей. Оборудование стандарта GPS стоит намного дешевле. Кроме того, у ГЛОНАСС спутников значительно меньше. Поэтому, работая с GPS, мы можем быть уверены, что у наших пользователей не возникнет сложностей из-за несовершенства самой спутниковой системы и в любой момент времени минимально необходимое количество спутников – три – будут «видеть» объект».


Стоимость абонентского оборудования ГЛОНАСС пока значительно превосходит цены терминалов GPS. Директор компании «Термотех» – разработчика систем слежения на основе ГЛОНАСС и GPS – Павел Итин сказал корреспонденту «Стандарта»: «Для системы GPS приемники производятся миллионными партиями. Платы для них стоят $50–150, тогда как комбинированные платы GPS/Глонасс – $500–1000». Правда, Вадим Жолнеров, директор по научной и инновационной работе ОАО «Российский институт навигации и времени» (РИРВ) видит проблему под другим углом: «Принципиально стоимость клиентского оборудования не зависит от стандарта принимаемых и обрабатываемых сигналов – ГЛОНАСС или GPS. Она определяется спросом на оборудование и, соответственно, целесообразным объемом средств, вложенных в разработку. Сотни миллионов долларов, потраченные на разработку навигационной аппаратуры потребителей GPS, понизили стоимость базовой функции приема и обработки сигналов GPS до уровня менее $100 (а реализуется она в виде платы размером «дюйм на дюйм»). Упрощенные платы GPS для сотовых телефонов стоят сегодня около $10. При этом и емкость рынка такого оборудования – сотни миллионов единиц, что оправдывает вложенные в разработку средства. Объемы инвестиций в абонентское оборудование ГЛОНАСС до последнего времени не достигали и одного процента от вложений в терминалы GPS».


Вадим Жолнеров отмечает, что начиная с 2001 г. ценовая ситуация радикально меняется. В результате уже сейчас стоимость профессиональной навигационной аппаратуры потребителей, работающей одновременно в стандартах ГЛОНАСС и GPS, сопоставима со стоимостью аналогичной аппаратуры GPS (за исключением массовой аппаратуры индивидуального пользования). Интегрированный базовый приемоизмерительный модуль, реализующий функцию приема и обработки сигналов ГЛОНАСС и GPS, стоит примерно на $200–300 дороже, чем односистемный модуль GPS. В то же время стоимость терминалов ГЛОНАСС/GPS, использующих в качестве основы такой модуль, сопоставима, а в ряде случаев даже ниже стоимости односистемной профессиональной аппаратуры GPS. Характерным примером являются морские автоматизированные идентификационные системы, где стоимость ГЛОНАСС/GPS оборудования ниже стоимости аналогичного GPS-оборудования. ОАО «Российский институт радионавигации и времени» разрабатывает и серийно выпускает интегрированные терминалы, работающие по сигналам ГЛОНАСС и GPS.







Менеджер проектов RussGPS Артем Русаков считает, что ГЛОНАСС отстал от GPS на несколько лет и вряд ли догонит

Навигация вне закона
По словам Владимира Климова, погрешность в позиционировании обеих систем одинакова. Однако российское законодательство (Закон «О государственной тайне» и связанные с ним подзаконные акты Министерства обороны) допускает точность определения координат не более 30 метров, поэтому оборудование должно предварительно «загрубляться». Но все знают о том, что на самом деле никакого загрубления не происходит. За границей зачастую используется иное решение: никакого «загрубления» оборудования не происходит, а там где точность определения координат не нужна или даже опасна, ставят специальные помехосоздающие устройства.
По мнению Вадима Жолнерова, существует необходимость в разработке нормативно-правовых актов, предусматривающих придание статуса закона Радионавигационному плану РФ, защиту отечественных производителей абонентского навигационного оборудования и снижение существующих ограничений на точность определения координат. Павел Итин отметил: «Основным моментом, требующим законодательного вмешательства в России, является уменьшение погрешности определения местоположения. Все используемые сегодня навигационные приборы имеют более высокую точность, чем разрешенные 30 м, и теоретически каждого их потребителя можно посадить».


Маркетинговые моменты применения ГЛОНАСС также далеки от совершенства. «Во всем мире есть электронные карты, по которым можно определить координаты, при этом данные поступают в компьютер. Но в России доступ разработчиков к базе электронных карт очень дорог. В результате получаются очень дорогие продукты для потребителя», – отметил Павел Итин.


Полный вперед
Владимир Климов отметил: «GPS долгое время применялся потому, что люди не верили, что ГЛОНАСС возродится, что это возможно. Два года реализации программы показали, что ГЛОНАСС конкурентоспособен и будет работать далее. Учитывая масштабы России, без ГЛОНАСС просто не обойтись. По распространенности в будущем ГЛОНАСС сможет сравниться с сетями сотовой связи». Георгий Полищук добавил: «Уже через пять лет трудно будет представить нашу жизнь без использования навигационных технологий. Средства координатно-временного обеспечения сейчас определяют уровень развития государства, активно внедряются и в повседневную жизнь. С повышением точности позиционирования до 3–5 см в ближайшие 5–7 лет сфера применения космических навигационных систем неизмеримо расширится. Для России с ее обширной территорией и инфраструктурой значение внедрения средств спутниковой навигации возрастает многократно».


Артем Русаков был не так оптимистичен: «Американская система GPS уже достаточно развита. ГЛОНАССу потребуется не один год, чтобы достигнуть того же уровня, в то время как GPS шагнет еще дальше».


Павел Итин отметил: «Если смотреть с позиции национальной безопасности, то ГЛОНАСС всегда будет существовать. Но не следует забывать об опасности использования GPS: у американцев есть так называемый рубильник, и в один прекрасный день они могут отключить навигацию по GPS в других странах. ГЛОНАСС сможет значительно уменьшить потери во время военных действий. В будущем военная составляющая поспособствует развитию и гражданского применения ГЛОНАСС».


Сейчас перед участниками проекта ГЛОНАСС стоит задача вновь довести космическую группировку к 2007 г. до 18 космических аппаратов. Полное восполнение до штатного состава – 24 аппарата планируется закончить в 2010–2011 гг. «Технические возможности для реализации подобных планов у нас есть. Восполнение группировки будет происходить за счет нового аппарата – ГЛОНАСС-М. Испытания ГЛОНАСС-М начались в декабре 2003 г., в июне 2004 г. он был принят к запуску. ГЛОНАСС-М отличается от предыдущих аппаратов тем, что у него введен второй гражданский сигнал, позволяющий получать более точную информацию. Помимо вдвое более высокой точности, последний аппарат может действовать в течение семи лет, а не трех, как это было ранее. Сейчас начались разработки ГЛОНАСС-К, со сроком использования 10 лет и точностью 10 метров. К тому же ГЛОНАСС-К в два раза легче ГЛОНАСС-М. Первый запуск аппарата ГЛОНАСС-К планируется осуществить в 2008 г.», – сообщил Владимир Климов. Георгий Полищук добавил: «В долгосрочных планах ФКА – введение на «Глонасс-К» третьего гражданского сигнала в новом частотном диапазоне (1164-1215 MHz), что позволит гражданской авиации использовать ГЛОНАСС в качестве основного средства и обеспечит позиционирование потребителя с точностью десятков сантиметров и более.


По экспертным оценкам ФКА, планируемый доход от использования системы ГЛОНАСС через пять лет после запуска 18 спутников достигнет 16 млрд рублей в год. В США суммарный экономический эффект от использования системы GPS и объем продаж GPS-оборудования ежегодно составляет около $8 млрд, а в Европе этот показатель оценивается в 12 млрд евро.








Участники создания глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС)

1) Министерство обороны РФ – заказчик, контролирующий разработку, развертывание, поддержание и управление группировкой;
2) Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетова (НПО ПМ) – головной разработчик системы ГЛОНАСС и автоматизированной системы управления спутниками;
3) Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения (РНИИ КП) – разработчик наземного комплекса управления ГЛОНАСС;
4) Российский институт навигации и времени (РИРВ) – разработчик спутниковой и наземной системы синхронизации и времени;
5) Производственное объединение «Полет» (ПО «Полет») – разработчик спутника ГЛОНАСС.
Заказчиками проекта являются федеральные органы исполнительной власти, которые и финансируют проект. Федеральное космическое агентство (ФКА) – бывший «Россавиакосмос» – отвечает за поддержание орбитальной группировки. Федеральное агентство промышленности (ФАП) является заказчиком оборудования ГЛОНАСС. У ФАП есть компании-подрядчики, которые занимаются производством оборудования, а также разрабатывают потребительскую навигационную аппаратуру.
Для координации межведомственных вопросов по ГЛОНАСС создан межведомственный координационный совет, а для обсуждения и решения сложных технических вопросов – проблемный совет.




Стандарт №3 (21), сентябрь 2004