Технические науки/6. Электротехника и радиоэлектроника

студенты группы АиУ-08-3 Артёменко И.О., Ковальский А.А.,

научный руководитель Лисицын Д.В.,

Карагандинский государственный технический университет, Казахстан

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ В КАЗАХСТАНЕ

В современную эру развития IT технологий самым ценным ресурсом по праву считается информация. В данной работе будет рассматриваться состояние одного из самых важных, дорогих и амбициозных проектов в сфере - систем спутниковой навигации. Данная технология активно используется как в военных так и гражданских целях: в навигации, геодезии, картографии, сотовой связи и т.д.

Вкратце принцип работы подобной системы заключается в следующем. определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами — спутников. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приёма антенной приёмника. Орбитальная группировка, состоит из нескольких (от 2 до 30) спутников, излучающих специальные радиосигналы.

В настоящее время функционируют две развернутые системы и три формируемые.

GPS. Полностью функционирующая спутниковая система. Принадлежит министерству обороны США, однако выделяются частоты и для гражданских целей. Превосходит все остальные системы по качеству связи, точности навигации. Ошибки GPS составляют 2,00—8,76 м при использовании в среднем 6—11 КА. Также главным достоинством является высокий уровень развития приемников, навигаторов и другого рынка продукции. В настоящее время практически все навигаторы и сотовые телефоны оборудованы модулем GPS. Количество спутников равно 30: 24 работающих и 6 резервных. Однако в последнее время, в связи с недостаточным финансированием, количество спутников сократилось, а большинство работающих спутников вырабатывает свой ресурс. В настоящее время МО США решило начать полное обновление системы GPS.

ГЛОНАСС. Советская и российская спутниковая система навигации, разработана по заказу Министерства обороны СССР. Одна из двух функционирующих на сегодня систем глобальной спутниковой навигации. Основой системы должны являться 24 спутника, движущихся над поверхностью Земли в трёх орбитальных плоскостях с наклоном орбитальных плоскостей 64,8° и высотой 19 100 км. Принцип измерения аналогичен американской системе навигации NAVSTAR GPS, однако по заявлению разработчиков по некоторым параметрам система превосходит GPS, хоть и уступает ей в данный момент по точности. Согласно данным СДКМ на 29 марта 2010 года ошибки навигационных определений ГЛОНАСС (при p=0,95) по долготе и широте составляли 4,46—8,38 м при использовании в среднем 7—8 КА (в зависимости от точки приёма).

Бэйдоу. Китайская спутниковая система навигации. На август 2010 года включала в себя 5 спутников, расположенных на геостационарной орбите и обеспечивала определение географических координат в Китае и на соседних территориях. Планируется что на орбиту будет выведено 30 спутников, сама система заработает уже в 2012 году, а на полную мощность выйдет к 2020 году, после чего она будет охватывать поверхность всей планеты. Разумеется, в настоящее время системы нельзя сравнивать с аналогичными системами, но как заявляет правительство Китая, система уже применяется.

Galileo. Совместный проект спутниковой системы навигации Европейского союза и Европейского космического агентства, является частью транспортного проекта Трансъевропейские сети (англ. Trans-European Networks). Система предназначена для решения навигационных задач для любых подвижных объектов с точностью менее одного метра, что превосходит аналогичные параметры систем GPS и ГЛОНАСС. Ожидается, что «Галилео» войдёт в строй в 2014—2016 годах, когда на орбиту будут выведены все 30 запланированных спутников (27 операционных и 3 резервных)

IRNSS. Индийская навигационная спутниковая система, в состоянии разработки. Предполагается для использования только в этой стране. Первый спутник был запущен в 2008 году. Общее количество спутников системы IRNSS: 7. Проектная дата завершения работ: 2011 год. Судя по всему система сохранит статус региональной.

Так или иначе, но системы спутниковой навигаций уже давно пришли и прочно обосновались в нашей жизни. Данные научные технологи крайне необходимо для экономики любого государства, в то числе и для Казахстана. Конечно, РК не может позволить себе самостоятельно разрабатывать собственные навигационные системы, но она может участвовать в исследованиях уже существующих и разработанных спутниковых систем навигации. В ближайшей перспективе наиболее перспективными системами являются американская GPS, китайская Бэйдоу и российская ГЛОНАСС. Особенно перспективной является возможность участие в последнем проекте, так как Казахстан и Россия уже имеют совместный опыт работы в космической отрасли (космодром Байконур, спутники KazSat и другие), система ГЛОНАСС уже полностью развернута и функционирует, а научные центры РФ близки географически. Также стоит обратить внимание на разработки Китая, который сейчас бурно осваивает космос, поэтому есть огромный рынок для совместных исследований.