35 лет ГЛОНАСС: как советское наследие пригодилось России
35 лет назад начала создаваться тогда еще советская Глобальная навигационная спутниковая система. 12 октября 1982 года на орбиту вышел первый спутник серии «Ураган», положив начало истории ГЛОНАСС.
Удивительно, что так давно: большинство россиян впервые услышали аббревиатуру ГЛОНАСС только в нулевые годы. Ранее проект был закрытым. В СССР гражданам не полагалось даже точных карт собственной страны, какая уж там спутниковая навигация!
Сейчас ГЛОНАСС — наиболее эффективная и развернутая альтернатива американской GPS (Global Positioning System), хотя есть и другие (европейская Galileo, китайская «Бэйдоу-2»).
ГЛОНАСС — одно из немногих технологических достижений России за последние десятилетия. Однако есть мнение, что при наличии GPS ГЛОНАСС не нужна и тратиться на нее не имеет смысла.
В военных целях
Как почти все качественное и технически сложное, что делалось в СССР, проект преследовал военные цели и лишь впоследствии был приспособлен для нужд обычного человека. Впрочем, как и в случае с GPS.
Еще в 1957 году, наблюдая за первым советским спутником, американские ученые во главе с Ричардом Кершнером обнаружили, что благодаря эффекту Допплера частота знаменитого сигнала «бип-бип-бип» увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении.
Зная свои координаты на Земле, можно определить местоположение и скорость спутника — и наоборот, точно зная положение спутника, можно вычислить собственные координаты и скорость. В частности, повысить точность наведения ракет и бомбардировщиков. Ни о чем другом правительственные спонсоры технологических разработок по обе стороны Атлантики тогда и не думали.
В СССР история космической навигации и связи началась 23 ноября 1967 года, когда на орбиту вышел спутник «Космос-192» для поддержания контакта с боевыми кораблями и подлодками в Мировом океане. С момента запуска первого спутника Земли прошло ровно десять лет.
Тяжелые ракеты-носители «Протон-М» выводят на орбиту по три спутника ГЛОНАСС
В 1971-1976 годах были запущены шесть спутников серии «Парус», обеспечившие работу системы «Циклон» для ВМФ и «Цикада» для торгового флота.
Погрешность при позиционировании объекта составляла до 100 метров, что не идет ни в какое сравнение с возможностями ГЛОНАСС и GPS. Сигнал проходил с задержкой до двух часов.
14 июля 1974 года американцы приступили к формированию системы GPS, запустив первый спутник орбитальной группировки.
Москва не промедлила с ответом: в декабре 1976 года было принято постановление ЦК КПСС и совета министров о создании ГЛОНАСС.
Сначала дело не клеилось — главным образом из-за слабости отечественной электроники. Первый спутник серии «Ураган» вышел на орбиту только 12 октября 1982 года.
Зато потом СССР поднажал, и обе системы вошли в строй практически одновременно, в 1993 году.
На первом этапе на развертывание ГЛОНАСС было потрачено около 2,5 млрд долларов.
В открытом доступе
Американцы создавали GPS как секретную военную систему, но раскрыли ее практически сразу.
1 сентября 1983 года советский истребитель сбил вблизи Сахалина южнокорейский «Боинг» с 269 пассажирами и членами экипажа на борту.
Поскольку причиной была названа дезориентация экипажа в пространстве, президент США Рональд Рейган во избежание подобных трагедий разрешил использовать GPS для гражданских целей во всем мире. Правда, точность сигналов была уменьшена и огрублена специальным алгоритмом.
В 2000 году президент Билл Клинтон одним из своих последних указов отменил использование этого алгоритма, дав всем возможность принимать cигналы GPS с полной точностью.
В феврале 2013 года в Бразилии появилась первая наземная станция ГЛОНАСС за пределами России
Система ГЛОНАСС к этому времени фактически прекратила существование, поскольку на орбите остались всего шесть действующих спутников, остальные выработали свой ресурс и сгорели в атмосфере.
Восстановить ГЛОНАСС решил президент России Владимир Путин: возможно, и по соображениям престижа, а также из-за опасений, что в случае резкого обострения отношений американцы каким-нибудь образом отключат GPS для российских пользователей.
В августе 2001 года была принята федеральная целевая программа «Глобальная навигационная система», согласно которой полное покрытие территории России планировалось к началу 2008 года, а глобальный охват — к началу 2010 года. Фактически эти цели были достигнуты соответственно к 25 декабря 2008 года и 2 сентября 2010 года.
В 2012-2020 годах на запуск новых спутников и модернизацию оборудования ГЛОНАСС российское правительство планирует потратить 320 млрд рублей (свыше 5 млрд долларов).
В отличие от GPS, сигнал ГЛОНАСС до сих пор делится на открытый и «защищенный сигнал повышенной точности» с засекреченным кодом для избранных пользователей.
Что лучше?
Работу и GPS, и ГЛОНАСС обеспечивают по 24 спутника, размещенных немного по-разному: американские аппараты занимают шесть орбитальных уровней по четыре спутника на каждом, российские — по восемь на трех уровнях. Россия планирует в будущем увеличить число спутников до 30, США — до 48.
Российские спутники служат примерно вдвое меньше американских (семь и 15 лет соответственно), зато не нуждаются в периодической коррекции орбиты.
У GPS способ разделения каналов передачи информации со спутников кодовый, а у ГЛОНАСС — частотный. Понять разницу способны только специалисты.
Невысокое наклонение орбит спутников GPS ухудшает точность в приполярных районах Земли, а сигнал ГЛОНАСС в некоторых удаленных от России регионах вообще не ловится.
Точность определения координат у ГЛОНАСС ниже, чем у GPS: 3-6 метров погрешности против 2-4 метров.
Для подавляющего большинства пользователей это несущественно, но российские власти придают данному вопросу значение. 9 февраля 2012 года Путин призвал «сделать ГЛОНАСС точнее GPS», а 19 сентября 2017 года «потребовал довести точность ГЛОНАСС до GPS».
Практическая польза
Вслед за телевидением, телефонией и метеорологией спутниковое позиционирование оказалось еще одной сферой, в которой освоение космоса приносит реальную пользу людям, а не служит либо наращиванию военной мощи, либо абстрактному знанию.
Почти ушли в прошлое атласы автодорог, без которых еще недавно не обходилась ни одна дальняя поездка. Остались в прошлом времена, когда иногородние таксисты в Москве просили пассажиров показывать, куда ехать.
Техника развивается так быстро, что и GPS-навигаторы устарели. Теперь, чтобы построить маршрут, достаточно иметь в кармане смартфон.
Началом массового применения спутниковой навигации для гражданских нужд в России считается 25 августа 2008 года, когда вышло постановление правительства «Об оснащении транспортных средств аппаратурой ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS».
17 октября того же года главный конструктор ГЛОНАСС Юрий Урличич в Ново-Огарево торжественно вручил Путину ошейник-трекер с приемником ГЛОНАСС для его лабрадора Кони.
29 января 2009 года российское правительство объявило, что первым городом страны, где общественный транспорт будет массово оснащен системой спутникового мониторинга на базе ГЛОНАСС, станет олимпийский Сочи. Соответствующее оборудование установили на 250 автобусах.
29 апреля 2017 года помощник президента России по экологии Сергей Иванов предложил оснастить спутниковой аппаратурой все российские мусоровозы, чтобы контролировать, везут ли они городские отходы на сертифицированные свалки или избавляются от них, где попало.
Темные пятна
5 декабря 2010 года ракета-носитель «Протон-М» из-за ошибок в математическом обеспечении полетного задания рухнула в Тихий океан в полутора тысячах километров к северо-западу от Гавайев вместе с тремя спутниками ГЛОНАСС общей стоимостью около 2,5 млрд рублей. Это стало одной из самых громких аварий в новейшей истории российской космической индустрии.
В июле 2012 года было возбуждено уголовное дело в связи с предполагаемым хищением 6,5 млрд рублей из бюджета развития ГЛОНАСС.
В ноябре лишился должностей генеральный директор компании «Российские космические системы» и главный конструктор ГЛОНАСС Урличич.
Чем больше, тем лучше
Правительство России упрекают в том, что оно нарушает правила конкуренции, навязывая всем, кто от него зависит, именно ГЛОНАСС, а не GPS.
В частности, по данным российских интернет-порталов, во время летней Универсиады 2013 года в Казани для получения аккредитации каждое такси должно было установить сертифицированный приемник за 18 тыс. рублей.
По оценкам специалистов, GPS и ГЛОНАСС дополняют друг друга. Дело в том, что для качественного позиционирования приемник должен одновременно ловить сигналы не менее чем четырех спутников — неважно, из какой группировки.
Эксперты, тестировавшие в 2012 году различное оборудование по заказу газеты «Ведомости», пришли к выводу, что «для поездок по Москве можно обойтись и односистемным навигатором, но навигаторы ГЛОНАСС/GPS работают точнее и надежнее».
Агентство Рейтер в апреле 2011 года сообщало со ссылкой на менеджмент шведской телекоммуникационной компании Swepos, что до 90% ее клиентов пользуются двухсистемными навигаторами, так как «ГЛОНАСС работает немного лучше в северных широтах, потому что орбиты ее спутников расположены выше, и мы видим их лучше, чем спутники GPS».
Владимир Путин получил навигатор Glospace в качестве новогоднего подарка (Ново-Огарево, 29 декабря 2007 года)
Тогда же теперь уже бывший глава «Роскосмоса» Анатолий Перминов, докладывая Путину (на тот момент премьер-министру), утверждал, что Швеция «уже полностью перешла на ГЛОНАСС», что не вполне соответствовало действительности.
Первый потребительский навигатор Glospace, рассчитанный на совместное использование GPS и ГЛОНАСС и созданный в России на базе корейской модели, поступил в продажу 27 декабря 2007 года. Аппарат стоил примерно вдвое дороже GPS-аналогов и разошелся в количестве примерно пять тысяч экземпляров, большая часть которых была куплена для вручения чиновникам в качестве подарков.
В мае 2011 года стартовали продажи более совершенных и дешевых двухсистемных навигаторов Lexand SG-555 и Explay GN-510. Доля таких аппаратов на рынке стабильно держалась на уровне 5-6% вплоть до устаревания навигаторов.
Начиная с iPhone 4S (конец 2011 года) поддержка ГЛОНАСС прописана в технических характеристиках мобильных гаджетов Apple.