System GLONASS.doc

System GLONASS

System GLONASS (GLObal Navigation Satellite System albo Globalnaja Nawigacjonnaja Satelitarnaja Sistemma) jest rosyjskim odpowiednikiem GPS Navstar. Oba systemy działają na zasadzie biernego pomiaru odległości między odbiornikiem a satelitami. Metoda pomiaru i działanie systemu są podobne, zatem ograniczę się do pobieżnego opisu.
GLONASS, podobnie jak GPS Navstar ma dwa kanały: standardowy (o dokładności poziomej 60 m i pionowej 75 m) i kanał precyzyjny. Sygnały sa nadawane metodą FDMA (Frequency Division Multiple Access), co oznacza że każdy satelita ma swoje częstotliwości L1 i L2. Częstotliwości te są uzależnione od miejsca satelity w konstelacji.
W odróżnieniu od GPS kanał dokładnosci standardowej jest dostępny na częstotliwościach L1 i L2, a kanał precyzyjny i depesza nawigacyjna tylko na L2. Użycie kodu precyzyjnego wymaga zezwolenia rosyjskiego Ministerstwa Obrony. Nie stosuje się sztucznego błędu (SA) ani dodatkowego kodowania kanału precyzyjnego (anti-spoofing).
O ile brak SA jest jasny, bo przecież GLONASS w założeniu miał być ściśle wojskowy (poza tym zapewne były trudności ze zmieszczeniem tego na satelitach), to rezygnacja z kodowania wygląda podejrzanie.
Oba systemy używają różnych geodezyjnych układów odniesienia. Navstar używa układu WGS 84, a Glonass PZ 90. Ponadto rosyjski państwowy wzorzec czasu, tzw. Etalon UTC, nieco rozmija się ze standardowym uniwersalnym czasem skoordynowanym UTC

Segment orbitalny systemu tworzą satelity Kosmos, produkowane przez Zjednoczenie Naukowo - Produkcyjne Mechaniki Stosowanej Poljot. Wiadomo o czterech seriach satelitów, ale niektóre źródła wymieniają aż 26 odmian. Pierwsze, serii Ia, ważyły 12250 kg i miały żywotność rzędu 1 roku. Później produkowane satelity II W Uragan wyposażone w zegary cezowe, ważą 1400 kg i mają działać około 4 lat. Ich baterie słoneczne mają moc 1.6 kW. Rakieta nośna Proton zabiera jednorazowo trzy satelity.

Docelowa konstelacja 24 satelitów GLONASS jest rozmieszczona na trzech planach (płaszczyznach) orbitalnych (NAVSTAR zajmuje sześć). Obecnie (tzn. 21 kwietnia 2002) aktywnych jest 10 satelitów.

Segment kontrolny jest funkcjonalnie zbliżony do GPS, z tym, że znajduje się w całości na terytorium dawnego Związku Sowieckiego. Główna stacja kontrolna jest w Golicyno koło Moskwy. Stacje monitorujące znajdują się w St. Petersburgu, Ternopolu, Jenisiejsku i Komsomolsku nad Amurem. Niezależnie w Niemczech działa stacja monitorująca Neustrelitz.

Odbiorniki GLONASS produkcji rosyjskiej są przeważnie typami wojskowymi lub okrętowymi. Produkcja cywilnych odbiorników 12 lub 24-kanałowych jest dopiero przygotowywana. Odbiorniki uniwersalne (dla GPS i GLONASS) są produkowane przez niektórych producentów zachodnich: 3S Navigation R100/30T, Ashtech Z18 i inne.

Porównanie niektórych parametrów systemów GPS i GLONASS.

* - nachylenie orbity do płaszczyzny równika.

Aktualna kondycja systemu GLONASS jest nienajlepsza - po prostu Rosja nie ma pieniędzy na kontynuowanie programu. Obecnie (tzn. 29 stycznia 1999) aktywnych jest 18 satelitów, podczas gdy pod koniec 1996 roku działało 24.
Tym niemniej wspólnota europejska jest bardzo zainteresowana dalszym rozwojem systemu, widząc w nim ogniwo międzynarodowego systemu GNSS-2. Rosyjski system jest potencjalnie dokładniejszy, a produkcja i umieszczanie na orbitach satelitów dwukrotnie tańsze niż w USA.
Niemiecka DASA (Deutsche Airspace Agency) wysunęła projekt wsparcia systemu GLONASS przez satelity geostacjonarne. Należy podejrzewać, że jest on częścią europejskiego projektu EGNOS (European Geostationary Overlay Service), polegającego na zapewnieniu pewnego i nieprzerwanego odbioru sygnałów GNSS (GPS plus GLONASS) przy pomocy satelitów geostacjonarnych. Umożliwi to użycie systemów satelitarnych jako wyłącznego systemu nawigacyjnego dla nawigacji obszarowej.

30 grudnia 1998 zostały rozmieszczone na orbicie trzy satelity nowej serii GLONASS-M (GLONASS modernizirowannyj). Najważniejsze modyfikacje to dokładniejsze wzorce czasu i zmiany w depeszy nawigacyjnej, obejmujace różnice czasu między GLONASS a GPS. Zmodernizowane satelity są w pełni kompatybilne z dotychczasowymi odbiornikami, a nowy format depeszy nawigacyjnej ma zostać wprowadzony także na starszych satelitach.
Dalsze plany obejmują przeprowadzenie niewielkich zmian częstotliwości nadawania dla uniknięcia interferencji z satelitami Inmarsat.

W roku 1996 w Institute of Navigation zorganizowano grupę naukowców, zajmujących się możliwością współdziałania GPS i GLONASS (GLONASS-GPS Interoperability Working Group). Zespół ten w okresie od 19 listopada 1998 do 22 stycznia przeprowadził akcję nazwaną IGEX-98 (International GLONASS Experiment), polegającą na zorganizowaniu sieci zbierającej dane pozycyjne GLONASS ze stacji w ponad 30 krajach. Eksperyment miał na celu:
- zebrać i ocenić dane pozycyjne uzyskiwane przez dłuższy czas w różnych punktach globu,
- dokładnie określić orbity satelitów GLONASS,
- porównać i ocenić istniejące typy odbiorników,
- opracować i przetestować oprogramowanie testowe, konwersji danych itp.
- pomóc w rozwiązaniu problemów, związanych z różnicami układów odniesienia i systemów czasu GPS i GLONASS.

Początek formularza

Dół formularza

Jacek Tomczak - Janowski

10-Feb-1999
Akt. 22-04-2002