Эволюция гражданского применения GPS

Запуск в марте 1994 г. 24-го спутника второго блока завершил формирование созвездия GPS. К этому времени на орбите еще оставался один спутник первого блока, который прослужил на 11 лет дольше расчетного срока. Еще до запуска последнего спутника было официально объявлено, что система подцерживает 100-метровую (стандартную) точность позиционирования для гражданских пользо­ вателей всего мира. Также было заявлено, что Министерство обо­ роны США обязуется за 48 ч уведомлять гражданских пользователей о плановом отключении сервиса стандартного позиционирования и уведомлять так скоро, как это возможно, об аварийных ситуациях в системе.

Во время разработки первоначальной концепции GPS считалось, что точности в 100 метров будет достаточно для гражданских применений. При испытаниях в конце 1970-х годов выяснилось, что коды стандартной точности позволяют достичь значительно лучших результатов. Реальная точность позиционирования в то время на­ ходилась в пределах 20 ...30 м. Для обеспечения преимущества военных в использовании GPS, было решено ввести преднамерен­ ное ограничение точности для гражданских пользователей (режим избирательного доступа). Во-первых, вводились преднамеренные ошибки в передаваемые спутниками навигационные данные, во­вторых, намеренно занижалась точность эталонных сигналов времени, доступных гражданским пользователям. Разумеется, военным, в отличие от гражданских пользователей, всегда были доступны точные навигационные данные.

Применение GPS в гражданской практике очень бурно расширялось, и вскоре стандартная 100-метровая точность (SPS, Standard Positioning Service) перестала удовлетворять гражданских пользователей. Такой точности подчас было недостаточно даже для навигации небольшой частной яхты, не говоря уже о таких серьезных приложениях, как гражданская авиация.

1 мая 2000 г. президент США сделал заявление о том, что в полночь с 1 на 2 мая Соединенные Штаты отключают принудительное ограничение точности. Это позволило в десять раз увеличить точность позиционирования для гражданских пользователей. Президент сделал оговорку, что США оставляют за собой право вновь включить избирательный доступ в случае возникновения угрозы национальной бэзопасности.

К сожалению, история официального применения GPS в гражданской практике начинается с печального эпизода. 16 сентября 1983 г. советские истребители сбили над территорией СССР самолет, принадлежащий Корейским авиалиниям и выполняющий рейс 007. Сразу после этого инцидента президент Рейган заявил, что система глобального позиционирования, при­ надлежащая Соединенным Штатам, будет сделана доступной для международного гражданского использования сразу же, как только станет полностью работоспособной. На десятой Конференции по аэронавигации, состоявшейся 5 сентября 1991 г. было объявлено, что начиная с 1993 г. система глобального позиционирования будет доступна на уровне стандартной точности, как бесплатная, непрерывная и всемирная. В 2000 г. был отменен режим избирательного доступа, после чего точность позиционирования гражданских объектов выросла в десять раз.

Несмотря на широкое распространение недорогих и точных приемников американской GPS, интерес во всем мире к национальным системам спутникового позиционирования продолжает нарастать. Фактически космические системы позиционирования пытаются создать (самостоятельно или в сотрудничестве) все страны, едва преодолевшие необходимую для этого технологическую планку. Все это происходит на фоне показательно доступных за пределами России услуг американской системы GPS (и, к тому же, бесплатно), причем с беспрецедентно высокой точностью.

Глобальная Навигационная Спутниковая Система (ГЛОНАСС, GLONASS) - 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.

ГЛОНАСС предназначена для оперативного навигационно-временного обеспечения неограниченного числа пользователей наземного, морского, воздушного и космического базирования. Доступ к гражданским сигналам ГЛОНАСС в любой точке земного шара предоставляется российским и иностранным потребителям на безвозмездной основе и без ограничений.

Основное отличие от системы GPS в том, что спутники ГЛОНАСС в своем орбитальном движении не имеют резонанса (синхронности) с вращением Земли, что обеспечивает им большую стабильность. Таким образом, группировка ГЛОНАСС не требует дополнительных корректировок в течение всего срока активного существования. Тем не менее срок службы спутников ГЛОНАСС заметно короче.

Галилео (Galileo) — совместный проект спутниковой системы навигацииЕвропейского союза и Европейского космического агентства, является частью транспортного проекта Трансевропейские сети. Система предназначена для решения геодезических и навигационных задач. Достигнута договорённость о совместимости и взаимодополнению с системой NAVSTAR GPS третьего поколения. Финансирование проекта будет осуществляться в том числе за счёт продажи лицензий производителям приёмников.

Помимо стран Европейского союза в проекте участвуют: Китай, Израиль, Южная Корея, Украина . Кроме того, ведутся переговоры с представителями Аргентины, Австралии, Бразилии, Чили, Индии, Малайзии. Ожидается, что «Галилео» полностью войдёт в строй в 2016 годах, когда на орбиту будут выведены все 30 запланированных спутников(27 операционных и 3 резервных). В отличие от американской GPS и российской ГЛОНАСС, система Галилео не контролируется национальными военными ведомствами, однако, в 2008 году парламент ЕС принял резолюцию «Значение космоса для безопасности Европы», согласно которой допускается использование спутниковых сигналов для военных операций, проводимых в рамках европейской политики безопасности. Разработку системы осуществляет Европейское космическое агентство.

Временна́я погрешность атомных часов, установленных на спутниках, составляет одну миллиардную долю секунды, что обеспечит точность определения места приёмника около 30 см на низких широтах. За счёт более высокой, чем у спутников GPS орбиты, на широте Полярного круга будет обеспечена точность до одного метра.