Puede encontrar noticias como
"GLONASS ha dejado de funcionar en todo el mundo" o
historias terribles "Alrededor de la mitad de los satélites del grupo orbital Glonass actual han desarrollado un período de garantía. Al mismo tiempo, solo hay cinco vehículos "Glonass-M" en la reserva de tierra , de los cuales parecería que GLONASS estaba completamente roto o respirando incienso. ¿Y cómo están las cosas realmente?
Preparativos para el lanzamiento de tres satélites Glonass-MUn poco de historia
En general, hubo un período en la historia de GLONASS en el que el sistema realmente resultó ser prácticamente inoperativo. En la segunda mitad de los años 90, la inercia soviética de lanzar nuevos vehículos había terminado, los que ya estaban en órbita se habían roto uno por uno, y al comienzo de los cero, solo 6-7 satélites estaban funcionando, según diversas fuentes, lo cual era completamente insuficiente. Pero en 2001 adoptaron el
programa federal "Sistema de navegación global", asignaron fondos y, gradualmente, para fines de 2011, nuevamente
desplegaron el grupo en un total de 24 vehículos, sin contar los de respaldo.
Preparaciones de lanzamiento de tránsito de Early SeriesSumergiéndose más profundamente en la historia, los sistemas de navegación por satélite han sido un atributo de una superpotencia desde el comienzo de la era espacial. Los estadounidenses fueron los primeros en crear el sistema de tránsito para garantizar el servicio de combate de sus submarinos de misiles balísticos. El primer satélite entró en órbita en 1960, y oficialmente Transit se puso en servicio en 1964. La URSS se retrasó un poco, los satélites del sistema Cyclone comenzaron a lanzarse desde 1967 y se pusieron en servicio en 1976. Pero el sistema Cyclone no solo proporcionó navegación, sino también y comunicación. Luego, aproximadamente al mismo tiempo, los sistemas de segunda generación comenzaron a desarrollarse a ambos lados del océano, y el NAVSTAR / GPS estadounidense se implementó por completo en 1993, y el GLONASS ruso en 1995. Ambos sistemas resultaron ser similares. A menos que GLONASS funcione mejor en latitudes altas, pero, al contrario de un error común, no por la altitud de la órbita (los satélites GPS son ligeramente más altos), sino por su mayor inclinación.
En la mira de las esferas
Cuando está en órbita debajo de treinta vehículos de la constelación, el desglose del siguiente es un evento normal de trabajo. Y para comprender cómo esto afectará el funcionamiento de GLONASS, es necesario comprender los principios de su trabajo.
Comencemos con un problema simplificado en el avión. Imagina que estábamos en un lugar desconocido y queremos determinar dónde llegamos. Por suerte, los transeúntes que se nos acercan solo pueden informar distancias a cualquier asentamiento sin una dirección. Nos armamos con un mapa, una brújula y comenzamos a dibujar. El primer transeúnte dice que Moscú tiene 160 km en línea recta. Entonces podemos estar en cualquier parte del círculo. El segundo - que a Smolensk 275 km. El área de búsqueda se estrecha a dos puntos en los que se cruzan los círculos. El tercero dice que 310 km hasta Kursk, y ahora podemos decir con certeza que el redactor de la tarea nos arrojó a Kaluga.
Figura gisgeography.comEn el espacio tridimensional, el principio es el mismo, solo la intersección de dos esferas es un círculo, tres - dos puntos, y solo la intersección de cuatro esferas nos dará la ubicación exacta. Y la ilustración se vuelve demasiado compleja para comenzar de inmediato.
Figura gisgeography.comEn pocas palabras, los satélites GPS o GLONASS transmiten constantemente la hora exacta y los parámetros de su órbita. El receptor terrestre no puede determinar la dirección, pero calcula dónde está el satélite en el espacio a partir de los parámetros de la órbita, y calcula la distancia al satélite desde el retraso en recibir la señal de tiempo exacta que se mueve desde el satélite al receptor a la velocidad de la luz.
En teoría, todo funciona de manera muy simple, pero en la práctica es necesario tener en cuenta la interferencia que surge.
Interferencia atmosférica, ilustración gisgeography.comEn primer lugar, la señal de los satélites está distorsionada por la atmósfera. Por lo tanto, las estaciones terrestres tienen sentido y se usan activamente: si conocemos su ubicación exacta, podemos calcular los cambios en la velocidad y la dirección de propagación de la señal desde el satélite y enviar correcciones a los receptores ubicados en la misma área.
Además, la posición relativa de los satélites es importante. Para un posicionamiento ideal, un satélite debe estar directamente sobre la cabeza, y los tres restantes deben estar distribuidos uniformemente justo por encima del horizonte. Y si todos los dispositivos en el cielo están uno al lado del otro, entonces la precisión disminuye debido a una posición geométricamente inapropiada.
Ilustración de gisgeography.comAdemás, hay interferencia cuando la señal del satélite se refleja desde objetos terrestres, problemas con la precisión de los relojes atómicos en el satélite (incluso los nanosegundos ya introducirán errores aquí), imprecisiones para determinar la órbita del satélite y otros factores.
Resulta que cuando uno de los satélites falla, en algunos lugares hay que elegir la señal del otro, en la peor posición, lo que aumenta el error. Naturalmente, cuando un dispositivo se descompone, esto no deshabilita todo el sistema. Por lo tanto, la noticia "GLONASS ha dejado de funcionar en todo el mundo" se reformula más correctamente ya que "en algunas partes de la Tierra, la precisión del posicionamiento se deteriorará". Pero eso, por supuesto, no suena tan clickbait.
El Centro de información de GLONASS controla la precisión de la señal y la muestra en su
sitio web . Ahora, cuando funcionan 24 dispositivos, el mapa tiene una precisión uniformemente buena, pero en caso de averías, aparecerán zonas con un error mayor. Los satélites pueden maniobrar en órbita, por lo que el centro de control los posiciona para reducir la caída de precisión de una constelación incompleta.
Otra ironía es que los usuarios civiles no notarán ningún cambio en absoluto, porque desde 2011 se han producido chips que funcionan simultáneamente con GPS y GLONASS, y ahora los receptores también pueden trabajar con el chino "Beidou" y el europeo Galileo, incluso si son no completamente desplegado. Por lo tanto, el dispositivo civil en 2018, incluso estando lejos de estar en un lugar ideal, ve dos docenas de satélites.
Un experimento desde el balcón, hacia el oeste y el sur, los satélites bloquean la casa, sin embargo, la precisión es de 4 metrosProblemas de estrategia
Se sabe que hoy no hay satélites de respaldo en el segundo y tercer plano orbital. Según los
datos más recientes, el próximo lanzamiento del satélite Glonass-M será en octubre, por lo que es muy posible que tengamos tiempo de leer la nueva versión de las terribles noticias.
El estado de cosas en el sistema se puede presentar de dos maneras opuestas:
- “Aproximadamente la mitad de los satélites del grupo orbital Glonass actual han desarrollado un período de garantía. Al mismo tiempo, solo hay cinco dispositivos Glonass-M en la reserva terrestre.
- “Los satélites GLONASS finalmente han aprendido cómo hacer que funcionen por más tiempo que el período de garantía, y hasta que los viejos se rompan, no tiene sentido lanzar nuevos. Y en caso de grandes problemas, tenemos hasta cinco repuestos de almacenamiento ".
Personalmente, la segunda opción está más cerca de mí: para los satélites modernos, la norma es superar el tiempo de funcionamiento planificado, y no tiene sentido cambiar los dispositivos que pueden funcionar durante mucho tiempo. Al mismo tiempo, la ausencia de una reserva orbital en dos de los tres aviones y la aparente imposibilidad de lanzar instantáneamente un nuevo satélite para reemplazarlo significa que después de un accidente en el segundo o tercer avión durante varios meses, la agrupación estará incompleta. Desde el exterior, no podemos evaluar el grado de riesgo al que fueron los operadores, solo el tiempo nos mostrará el éxito del camino elegido.
Conclusión
La navegación por satélite se convirtió rápidamente en una parte integral de la vida moderna. Es utilizado no solo por militares, pilotos y marineros “serios”, ahora se trata de servicios de taxi, acondicionamiento físico, drones, fotos geoetiquetadas y muchos otros usos. Y hasta ahora, el mundo es unánime en que un país desarrollado debería tener su propio sistema de navegación. Europa, China, India prefieren crear sus constelaciones de satélites, en lugar de utilizar el GPS terminado. GLONASS, incluso en el segundo intento, se ha convertido en un sistema de navegación completo y codiciado, y la próxima vez que vea un titular brillante, no se apresure a ceder ante las emociones.