Глонасс держит удар gps — «новости дня»
Управление национальной космической безопасности США выпустило итоговый доклад «Изучение национальной архитектуры средств координатно-временного и навигационного обеспечения», в котором говорится об перспективах и этапах развития штатовской совокупности спутниковой навигации.
По сути, американцы для собственных немногочисленных соперников — Космического агентства ЕС, Японского агентства космических космических агентств и исследований стран БРИКС — России, Индии и Китая, обозначили пределы, каковые нужно преодолеть хотя бы чтобы видеть пояснице фаворита.
Отметим, что НАСА достаточно жестко придерживается поставленных целей, например, технологическая программа Х2000 обязывает разработчиков каждые три года внедрять новые либо, по крайней мере, модернизировать главные системы космических аппаратов. Причем, речь заходит не только об уменьшении размеров при одновременном увеличении надежности, но и о принципиальном улучшении черт.
В первую очередь, в американском докладе жестко ставится вопрос о развитии ядерных стандартов частоты, в простонародье известных, как ядерные часы, стабильная работа которых каждые 7 лет улучшается на порядок.
Не вдаваясь в научные подробности, напомним, что резонансная частота атомов любого конкретного вещества с течением времени стабильна, что делает ядерный осциллятор (иногда повторяющая во времени совокупность — ред.) правильнейшим хронометром в природе. Чтобы искусственно удерживать в возбужденном энергетическом состоянии атомы, разрабатывают и используют очень сложные устройства, так именуемые мазеры.
Чем больше в них резонирующая частота, зависимая от выбранного вещества, тем правильнее ядерные часы. Не менее важно, дабы мазер служил как возможно продолжительнее, что со своей стороны удешевляет эксплуатацию всей программы навигации.
Тут еще недавно российское отставание от европейцев и американцев было критическим, талантливым свести на нет титанические упрочнения разработчиков ГЛОНАСС. Применяемые у нас цезиевые мазеры отличались не только относительно низкой точностью измерения времени, но и характеризовались стремительной деградацией. В это же время в Соединенных Штатах для потребностей Пентагона с 2012 года выпускаются Chip-Scale Atomic Clocks — 35-граммовые ядерные часы на кристалле, каковые, в принципе, возможно применять для позиционирования на местности кроме того без сигнала спутников.
Не смотря на то, что сдерживающим причиной для широкого применения Chip-Scale Atomic Clocks есть нарекания и чрезмерная цена о низкой надежности, Управление национальной космической безопасности США вычисляет это направление самые перспективным, а потенциальное коммерческое использование миниатюрных ядерных часов — обнадеживающим. Более того, американцы сохраняют надежду, что правила ВТО разрешат им монополизировать рынок глобального позиционирования уже в 2025 году, поскольку «россиянам и европейцам потребуется время для преодоления конкурентного преимущества».
В это же время, всемирный рынок спутниковой навигации насчитывает, по очень мере, миллиард пользователей, каковые, не смотря на то, что и приобретают бесплатный сигнал, являются клиентами навигаторов и сопутствующих мобильных приложений. По логике вещей, Российская Федерация, являясь соперником США, также имела возможность вступить в борьбу за данный лакомый кусок. Действительно, для этого необходимо подняться на ноги.
Сформировавшееся сейчас отставание в твердотельной электронике стартовало во времена правления Ельцина и достигло собственного апогея в 2014 году. И это не обращая внимания на то, что в действительности возобновлять наукоемкие разработки для спутниковых программ стали в начале нулевых годов.
Грубо говоря, совокупность ГЛОНАСС изначально трещала по швам. Так, спутники первого поколения имели гарантированный срок эксплуатации 7 лет, не смотря на то, что иногда трудились еще меньше, к примеру, спутник № 722 — всего 2 года 3 месяца. И это тогда, в то время, когда американские аппараты совокупности GPS эксплуатировались в разы продолжительнее. Это нисколько не умаляет успехи отечественных разработчиков.
По окончании разгрома в 90-х они сделали немыслимый скачок вперед, уничтожив монополию американцев на спутниковую навигацию.
И все-таки в начале Апреля 2014 году стало совсем ясно, что применяемые в ГЛОНАСС цезиевые и рубидиевые ядерные часы безнадежно устарели и смогут употребляться, только как резервные. В статье «ГЛОНАСС в апреле: что пошло не так», издание GPS WORLD сказало о «нехороших» орбитальных позициях русских спутников, каковые почему-то появились сразу после того, как Москва не поддержала ультраправые беспорядки на Украине и изгнание законного президента.
На 13-м совещании американского Совета национального космического позиционирования, синхронизации и навигации, состоявшемся 3 июня 2014 года, были приведены эти, в соответствии с которым в момент некорректной работы ГЛОНАСС среднеквадратичное отклонение отечественных спутников от расчетной орбиты достигало 71 метра, в то время как требуется не больше 0,5 метра. Это сопоставимо с неточностью в наземном позиционировании до 200 км. Виной происшествия, согласно точки зрения специалистов, стали ПО, и, быть может, бортовые ядерные часы.
Глен Гиббонс, ведущий интернациональный специалист в области глобальных навигационных спутниковых совокупностей и редактор специального издания Inside GNSS, не скрывая злорадства, назвал произошедший сбой системной технологической проблемой русских, не смотря на то, что и подчернул, что космический сегмент GPS также не безукоризнен. В это же время, интернациональные пользователи русском навигационной совокупностью объявили, что ни в каком случае не откажутся от одолжений ГЛОНАСС, потому, что политически не доверяют Соединенным Штатам.
Так или иначе, но точность позиционирования отечественной спутниковой навигации, к сожалению, соответствует стандартам США далеких 80-х годов прошлого века, а вынужденное обновление парка космических аппаратов из-за стремительной деградации бортовых эталонов времени есть неподъемной ношей для бюджета.
В 2014 году выход виделся в активизации разработки отечественных ядерных часов на базе пассивного водородного мазера, подобного тому, что употребляется в европейской навигационной совокупности. По данным, которыми мы сейчас рассполагаем,, используемые в GIOVE-B швейцарские хронометры имеют погрешность в 1 секунду за период три миллиона лет, причем действующий при перепаде температур +100° C до -150° C и в условиях космической радиации. Они являются несоизмеримо более правильными, чем цезиевые, и проходят службу в разы продолжительнее.
Тогда — два года назад, считалось, что по самым оптимистичным оценкам потребуется, как минимум, 7 лет, дабы петербургскому Университету радионавигации и времени довести до ума подобные устройства, а компании «ВРЕМЯ-Ч» из Нижнего Новгорода начать их выпуск.
Но эту проблему удалось решить существенно раньше. Нижненовгородцы освоили выпуск водородных стандартов частоты, например, Ч1–1003M, для которого минимальный ход диапазона образовывает десять в минус пятнадцатой степени. Другими словами данный прибор вычисляет время на фемтосекунды.
И вот поступила информация, что через два года ГЛОНАСС возьмёт первый спутник с ядерными часами на базе пассивного водородного мазера. Данный прогресс отметили кроме этого составители упомянутого выше доклада «Изучение национальной архитектуры средств координатно-временного и навигационного обеспечения», объявив, что в РФ имеется все нужное для бортовых эталонов времени, разрешающих определять координаты наземных объектов с сантиметровой либо кроме того миллиметровой точностью.
Нам легко фантастически повезло, что Запад, во-первых, ввел против России санкции в связи с украинским политическим кризисом, тем самым заставив власти пойти на обычное финансирование национальных космических программ. И, во-вторых, наша страна взяла урок, что сохранять надежду необходимо лишь на себя.
Но, речь заходит лишь о передышке, главное конкурентное сражение между GPS и ГЛОНАСС еще в первых рядах. И не факт, что Российская Федерация, связанная соглашением ВТО, отобьется! Дело в том, что без коммерческих доходов от одолжений навигации Москве просто не осилить безумно дорогие космические проекты следующих десятилетий, уверены американцы.