قد تصادف أخبارًا مثل
"توقف GLONASS عن العمل حول العالم" أو
القصص الرهيبة "لقد طور حوالي نصف الأقمار الصناعية لمجموعة Glonass المدارية الحالية فترة ضمان. في الوقت نفسه ، لا يوجد سوى خمس مركبات "Glonass-M" في الاحتياطي الأرضي ، والتي يبدو أن GLONASS إما مكسورة تمامًا أو تتنفس البخور. وكيف تسير الامور حقا؟
الاستعدادات لإطلاق ثلاثة أقمار صناعية Glonass-Mالقليل من التاريخ
بشكل عام ، كانت هناك فترة في تاريخ GLONASS تبين أن النظام غير فعال عمليًا. بحلول النصف الثاني من التسعينات ، انتهى الجمود السوفيتي لإطلاق المركبات الجديدة ، وتلك التي وضعت بالفعل في المدار قد كسرت واحدا تلو الآخر ، وبحلول بداية الصفر ، كان 6-7 سواتل فقط تعمل ، وفقًا لمصادر مختلفة ، والتي كانت غير كافية تمامًا. لكن في عام 2001 ، اعتمدوا
البرنامج الفيدرالي "نظام الملاحة العالمي" ، وخصصوا الأموال ، وبنهاية عام 2011 ،
نشروا المجموعة مرة أخرى إلى ما مجموعه 24 مركبة ، دون احتساب المركبات الاحتياطية.
الاستعدادات لإطلاق سلسلة العبور المبكرمن خلال التعمق أكثر في التاريخ ، كانت أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية سمة من سمات القوة العظمى منذ بداية عصر الفضاء. كان الأمريكيون أول من أنشأ نظام العبور لضمان الواجب القتالي لغواصات الصواريخ البالستية الخاصة بهم. دخل أول قمر صناعي مدارًا في عام 1960 ، وتم تشغيل Transit رسميًا في عام 1964. تأخر اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية إلى حد ما ، وبدأ إطلاق الأقمار الصناعية لنظام الإعصار من عام 1967 ، وتم تشغيله في عام 1976. لكن نظام الإعصار لم يوفر الملاحة فحسب ، بل والاتصالات. ثم ، في نفس الوقت تقريبًا ، بدأ تطوير أنظمة الجيل الثاني على جانبي المحيط ، وتم نشر NAVSTAR / GPS الأمريكي بالكامل في عام 1993 ، و GLONASS الروسي في عام 1995. وتبين أن كلا النظامين متشابهان. ما لم يعمل GLONASS بشكل أفضل في خطوط العرض المرتفعة ، ولكن ، على عكس الخطأ الشائع ، ليس بسبب ارتفاع المدار (أقمار GPS أعلى قليلاً) ، ولكن بسبب ميله الأكبر.
في مرمى المجالات
عندما يكون في المدار تحت ثلاثين مركبة من الكوكبة ، فإن انهيار المركبة التالية هو حدث عمل عادي. ولفهم كيف سيؤثر ذلك على عمل GLONASS ، من الضروري فهم مبادئ عملها.
لنبدأ بمشكلة مبسطة على متن الطائرة. تخيل أننا كنا في مكان غير معروف ونريد تحديد المكان الذي وصلنا إليه. ولحسن الحظ ، فإن المارة الذين يأتون إلينا يمكنهم فقط الإبلاغ عن المسافات لأي مستوطنات دون اتجاه. نحن نسلح أنفسنا بخريطة وبوصلة ونبدأ في الرسم. يقول المارة الأولى أن موسكو على بعد 160 كم في خط مستقيم. لذا يمكننا أن نكون في أي مكان في الدائرة. والثاني - أن سمولينسك 275 كم. تضيق منطقة البحث إلى نقطتين تتقاطع عندهما الدوائر. يقول الثالث أنه على بعد 310 كم إلى كورسك ، والآن يمكننا أن نقول على وجه اليقين أن صياغة المهمة ألقت بنا إلى كالوغا.
الشكل gisgeography.comفي الفضاء ثلاثي الأبعاد ، يكون المبدأ هو نفسه ، فقط تقاطع دائرتين هو دائرة ، ثلاث - نقطتان ، وفقط تقاطع أربع كرات سيعطينا الموقع الدقيق. ويصبح الرسم التوضيحي معقدًا للغاية بحيث لا يمكن البدء به على الفور.
الشكل gisgeography.comببساطة ، تبث الأقمار الصناعية GPS أو GLONASS باستمرار الوقت والمعلمات الدقيقة لمدارها. لا يمكن لجهاز الاستقبال الأرضي تحديد الاتجاه ، ولكنه يحسب مكان وجود القمر الصناعي في الفضاء من معلمات المدار ، ويحسب المسافة إلى القمر الصناعي من التأخير في استقبال إشارة الوقت الدقيقة التي تنتقل من القمر الصناعي إلى جهاز الاستقبال بسرعة الضوء.
من الناحية النظرية ، كل شيء يعمل ببساطة شديدة ، ولكن من الناحية العملية من الضروري مراعاة التداخل الناشئ.
التدخل في الغلاف الجوي ، التوضيح gisgeography.comبادئ ذي بدء ، يتم تشويه إشارة من الأقمار الصناعية من الغلاف الجوي. لذلك ، تكون المحطات الأرضية منطقية ويتم استخدامها بنشاط - إذا علمنا موقعها بالضبط ، فيمكننا حساب التغييرات في سرعة واتجاه انتشار الإشارة من القمر الصناعي وإرسال التصحيحات إلى أجهزة الاستقبال الموجودة في نفس المنطقة.
علاوة على ذلك ، فإن الوضع النسبي للأقمار الصناعية مهم. من أجل تحديد الموقع المثالي ، يجب أن يكون قمر صناعي واحد فوق الرأس مباشرة ، ويجب توزيع الثلاثة المتبقية بالتساوي فوق الأفق. وإذا كانت جميع الأجهزة في السماء بجانب بعضها البعض ، فإن الدقة تنخفض بسبب موضع غير مناسب هندسيًا.
رسم توضيحي لموقع gisgeography.comبالإضافة إلى ذلك ، هناك تداخل عندما تنعكس إشارة القمر الصناعي من الأجسام الأرضية ، ومشكلات في دقة الساعات الذرية على القمر الصناعي (حتى الثواني النانوية ستؤدي بالفعل إلى حدوث أخطاء هنا) ، وعدم الدقة في تحديد مدار القمر الصناعي ، وعوامل أخرى.
اتضح أنه عندما يفشل أحد الأقمار الصناعية ، فيجب عليك في بعض الأماكن اختيار إشارة الآخر ، في أسوأ وضع ، مما يزيد من الخطأ. وبطبيعة الحال ، عندما ينهار جهاز واحد ، فإن هذا لا يعطل النظام بأكمله. لذا فإن الأخبار "توقفت GLONASS عن العمل حول العالم" أعيدت صياغتها بشكل صحيح على أنها "في بعض أجزاء الأرض ، ستتدهور دقة تحديد المواقع." لكن هذا ، بالطبع ، لا يبدو طعم النقر.
يراقب مركز معلومات GLONASS دقة الإشارة ويعرضها على موقعه على
الإنترنت . الآن ، عندما تعمل 24 جهازًا ، تتمتع الخريطة بدقة جيدة بشكل موحد ، ولكن في حالة الأعطال ، ستظهر مناطق بها خطأ أكبر. يمكن للأقمار الصناعية المناورة في المدار ، لذا يضعها مركز التحكم لتقليل انخفاض دقة كوكبة غير مكتملة.
المفارقة هي أن المستخدمين المدنيين لن يلاحظوا أي تغييرات على الإطلاق ، لأنه منذ عام 2011 تم إنتاج رقائق تعمل في وقت واحد مع GPS و GLONASS ، والآن يمكن لأجهزة الاستقبال العمل مع "Beidou" الصيني و European Galileo ، حتى إذا كانوا لم يتم نشره بالكامل. لذلك ، فإن الجهاز المدني في عام 2018 ، حتى لو كان بعيدًا عن المكان المثالي ، يرى عشرين من الأقمار الصناعية.
تجربة من الشرفة ، إلى الغرب والجنوب ، تحجب الأقمار الصناعية المنزل ، ولكن الدقة 4 أمتارقضايا الاستراتيجية
من المعروف أنه لا توجد اليوم سواتل احتياطية في المستويين المداري الثاني والثالث. وفقًا
لأحدث البيانات ، سيكون الإطلاق القادم للقمر الصناعي Glonass-M في أكتوبر ، لذلك من المحتمل جدًا أن يكون لدينا الوقت لقراءة التكرار الجديد للأخبار الرهيبة.
يمكن تقديم الوضع في النظام بطريقتين معاكستين:
- “لقد طورت حوالي نصف الأقمار الصناعية لمجموعة Glonass المدارية الحالية فترة ضمان. في الوقت نفسه ، لا يوجد سوى خمسة أجهزة Glonass-M في الاحتياطي الأرضي ".
- "لقد تعلمت الأقمار الصناعية GLONASS أخيرًا كيفية جعلها تعمل لفترة أطول من فترة الضمان ، وحتى تعطل القديمة ، لا معنى لإطلاق أخرى جديدة. وفي حالة وجود مشاكل كبيرة ، لدينا ما يصل إلى خمسة قطع غيار للتخزين ".
شخصياً ، الخيار الثاني أقرب إلي - بالنسبة للأقمار الصناعية الحديثة ، فإن القاعدة هي تجاوز وقت التشغيل المخطط له ، وليس هناك فائدة من تغيير الأجهزة التي يمكن أن تعمل لفترة طويلة. في الوقت نفسه ، فإن غياب احتياطي مداري في طائرتين من الطائرات الثلاث واستحالة إطلاق قمر صناعي جديد على الفور لاستبداله يعني أنه بعد حادث في الطائرتين الثانية أو الثالثة لعدة أشهر لن يكون التجميع مكتملًا. من الخارج ، لا يمكننا تقييم درجة المخاطرة التي ذهب إليها المشغلون ، فقط الوقت سيبين لنا نجاح المسار المختار.
الخلاصة
أصبحت الملاحة عبر الأقمار الصناعية بسرعة كبيرة جزءًا لا يتجزأ من الحياة الحديثة. يتم استخدامه ليس فقط من قبل رجال الجيش "الجادة" والطيارين والبحارة ، والآن هو خدمات سيارات الأجرة واللياقة البدنية والطائرات بدون طيار والصور ذات العلامات الجغرافية والعديد من الاستخدامات الأخرى. وحتى الآن ، أجمع العالم على أن الدولة المتقدمة يجب أن يكون لديها نظام ملاحة خاص بها. تفضل أوروبا والصين والهند إنشاء أبراجها من الأقمار الصناعية ، بدلاً من استخدام GPS النهائي. أصبح GLONASS ، حتى في المحاولة الثانية ، نظام ملاحة كاملًا ومطلوبًا ، وفي المرة التالية التي ترى فيها عنوانًا مشرقًا ، لا تتسرع في الاستسلام للعواطف.