СУПУТНИКОВА НАВІГАЦІЯ: ВІД ГЛОБАЛЬНОЇ ДО ПЕРМАНЕНТНОЇ
На межі між 2011-м і 2012-м у столиці України сталася подія, котра відобразила появу нової структури, яка допомагатиме ефективніше вирішувати завдання супутникової навігації, конче потрібної для багатьох різновидів сучасної техніки і в певних галузях науки.
Ідеться про проведену в Києві презентацію нового спільного підприємства «Систем Солюшенс» (System Solutions з англійської — «Системні рішення»), утвореного акціонерною фінансовою компанією «Система» з України і акціонерним товариством «Лейка Геосистемс» зі Швейцарії. Це українсько-швейцарське СП якраз і має на меті співробітництво у сфері практичного застосування супутникової навігації.
Космічні системи — для земних завдань
Точне визначення координат місцеперебування на поверхні нашої планети з давніх-давен було актуальним для тих, хто подорожував сушею, морями і океанами, а згодом і повітряним простором.
Величезні за масштабами якісні зміни у вирішенні цих завдань сталися з настанням космічної ери: набагато підвищилися ефективність і точність визначення параметрів, необхідних для успішної навігації. Спеціалізовані штучні супутники Землі, які функціонують у космосі на навколоземних орбітах, разом із відповідними наземними комплексами, утворюють системи, котрі стали все частіше використовувати для точної навігації — як у військових, так і в численних цивільних галузях — на всілякому транспорті (авіаційному, морському, річковому, автомобільному), в геодезії, картографії, астрономії тощо.
Нині у світі працюють дві глобальні навігаційні супутникові системи — американська GPS та російська ГЛОНАСС. У стадії створення перебувають ще дві аналогічного призначення — європейська GALILEO і китайська ВEIDOU (або COMPAS).
Американська GPS (абревіатуру утворено від Global Positioning System — «Система глобального позиціонування», — це цивільний сегмент розробленого в США в 70-ті й повномасштабно завершеного практично в 90-ті роки ХХ ст. військового комплексу NAVSTAR (Navigation Satellites providing Time and Range — «Навігаційні системи визначення часу і дальності»). Основу системи GPS становлять 24 космічні апарати навігаційного призначення, які обертаються навколо Землі (на висоті 20180 км над її поверхнею) шістьма коловими орбітами (по чотири супутники на кожній із них).
Російська ГЛОНАСС (це скорочення у назві походить від словосполучення «Глобальна навігаційна супутникова система») також має подвійне призначення, оскільки вирішує завдання з визначення координат і точного часу не лише в інтересах військового відомства — міністерства оборони Росії (основного користувача системи), а й для різних цивільних споживачів. Цю систему почали розробляти (перш за все — з військовим призначенням) ще в середині 70-х років ХХ ст.), тоді як офіційне введення її в експлуатацію відбулося в 1993 році. А протягом 2000-2011 рр. угруповання ГЛОНАСС було поступово доведено до 24 супутників (по вісім на кожній із трьох орбітальних траєкторій), які обертаються на висоті близько 19100 км над поверхнею Землі.
GALILEO — це проект, який реалізується за ініціативи Європейської комісії, втілюється в життя Європейським космічним агентством і спрямований на те, щоб забезпечити Європу послугами власної незалежної комерційної глобальної навігаційної супутникової системи, котра буде сумісною як з американською GPS, так і з російською ГЛОНАСС. Планується, що коли у 2013 році систему GALILEO повністю введуть в експлуатацію, то на орбітах навколо Землі (на висоті близько 23 тисяч км) працюватимуть 27 супутників. Окрім держав, що входять до складу Європейського Союзу, домовленостей щодо участі в цьому проекті його ініціатори досягли з Росією, Україною, Ізраїлем, Китаєм, Республікою Корея та деякими іншими країнами. Принциповою особливістю системи GALILEO є те, що вона — на відміну від російської ГЛОНАСС та американської GPS — не контролюватиметься ані державними органами, ані військовими структурами.
ВЕІDOU (COMPAS) — глобальна навігаційна супутникова система, формування якої в Китайській Народній Республіці планують повністю завершити до 2015 року. До її складу входитимуть шість космічних апаратів, котрі працюватимуть на геостаціонарних орбітах, і 30 космічних апаратів — на так званих середніх орбітах. Передбачається, що ВЕІDOU буде повністю сумісною з російською ГЛОНАСС, американською GPS і європейською GALILEO.
Згадані глобальні навігаційні супутникові системи доповнюються ще кількома регіональними системами аналогічного призначення — такими, як, наприклад, створена за ініціативи управління цивільної авіації США система WAAS (вона охоплює регіон Північної Америки), європейська ЕGNOS (регіон Європи і Північної Америки), МSAS (Японія), GAGAN (Індія) та деякі інші.
Потрібна ще більша точність
В Україні при вирішенні завдань координатних визначень досить широко використовують приймачі сигналів від обох глобальних навігаційних супутникових систем, що нині функціонують, — GPS і ГЛОНАСС.
Проте за їхньою допомогою можна визначати координати того чи іншого об'єкта з точністю від десятків метрів до кількох метрів, а це нині не сповна задовольняє сучасних користувачів у різних галузях, адже у наш час споживачі супутникової інформації потребують значно точнішого визначення координат. Наприклад, у наземному і водному транспорті бажана точність координат — у межах одного-двох метрів; в авіаційному транспорті, гідрографічній службі, деяких високорозвинених підприємствах землеробства, а також у силових відомствах — від 20 сантиметрів до п'яти метрів; у геодезії, картографії, геологорозвідувальній землевпорядній службах — від 20 см до двох метрів. А в службах, які контролюють зсуви ґрунтів, стан мостів, водозахисних та деяких інших споруд і паводкові ситуації, бажана точність визначення координат становить від одного до 10 см.
Через усе це в Україні заходи, спрямовані на поліпшення якості та підвищення точності визначення координат, здійснюються шляхом створення на території нашої держави мережі наземних функціональних доповнень до глобальних навігаційних супутникових систем, а саме — так званих перманентних (референцних) станцій. Їх оснащують такими приймачами GPS або ГЛОНАСС, чиї вимірювання дозволяють формувати диференційні виправлення, котрі передаються споживачам радіоканалами або через інтернет і дають змогу в зоні дії такої мережі точніше визначати координати об'єктів.
Національні мережі подібних перманентних (референцних) станцій функціонують у багатьох державах. Серед них, наприклад, у країнах Східної і Центральної Європи, такі, як СZEPOS (Чехія), SKPOS (Словаччина), ASG-EUPOS (Польща), APOS (Австрія), SAPOS (Німеччина) тощо.
На території України діють кілька окремих мереж і систем, призначених для вирішення подібних завдань щодо забезпечення точного позиціонування. Це, зокрема, створена з ініціативи Головної астрономічної обсерваторії Національної академії наук України (ГАО НАНУ) мережа перманентних GPS-станцій космічної геодезії («Київ-Голосієве», «Полтава», «Ужгород», «Миколаїв», «Харків», «Львів», «Сімеїз», «Алчевськ», «Євпаторія», «Шацьк», «Чернігів», «Прилуки» та ін.). Але такі станції, попри всю їхню корисність, на жаль, не передають споживачам диференційні виправлення координат.
Розробляють у нас і поступово втілюють у життя ще кілька проектів у цій сфері. А з ініціативи Державного космічного агентства (ДКАУ) та під його керівництвом у рамках Загальнодержавної космічної програми нині створюється Система координатно-часового і навігаційного забезпечення України (СКНЗУ). Головним виконавцем робіт щодо цієї системи є розташований у Харкові Науково-дослідний інститут радіотехнічних вимірювань. Фрагменти створюваної СКНЗУ один за одним розгортаються в різних областях і містах України.
Ширшає й міжнародна співпраця у цій галузі. А функції спеціального уповноваженого органу виконавчої влади з координації державного регулювання і міжнародного співробітництва у сфері супутникової навігації в нашій країні покладено на Державне космічне агентство України.
Заступник голови ДКАУ Сергій Засуха, виступаючи на згаданій на початку цієї розповіді презентації в Києві українсько-швейцарського СП «Систем Солюшенс», відзначив важливість розвитку державно-приватного партнерства у впровадженні космічних технологій в економіку України. Зокрема, Сергій Олександрович вважає, що розгортання на території нашої країни комерційної мережі наземних станцій для забезпечення високої точності визначення координат зможе доповнити і посилити створювану ДКАУ Систему координатно-часового і навігаційного забезпечення України.
Лік на секунди й сантиметри
Варто, мабуть, стисло представити тут двох засновників згаданого українсько-швейцарського спільного підприємства «Систем Солюшенс».
Одним із фундаторів цього СП є українська акціонерна фінансова компанія «Система». Вона — основний акціонер таких відомих вітчизняних підприємств, як розташовані в Києві науково-виробничий комплекс «Курс» (його продукцією є, зокрема, одноіменна радіотехнічна система, призначена для пошуку, зближення і стикування пілотованих космічних кораблів із Міжнародною космічною станцією) та акціонерне товариство «ЕЛМІЗ» (воно спеціалізується на розробці і виробництві складної електронної техніки, систем управління та засобів автоматики).
Інший засновник зазначеного спільного підприємства — швейцарське акціонерне товариство «Лейка Геосистемс» — є однією з провідних європейських компаній у сфері створення сучасних геодезичних приладів і систем високоточного позиціонування, які використовують у сполученні з глобальними навігаційними супутниковими системами.
На презентації в столиці України було представлено не лише згадуване СП, а й перші його здобутки. Як повідомив президент компанії «Система» Вадим Васильєв, за час, що минув після підписання меморандуму щодо співробітництва між «Системою» і «Лейка Геосистемс», партнери здійснили дослідження ринку таких послуг і, створивши спільне підприємство, розгорнули пілотну мережу, котра складається з шести перманентних (референцних) станцій. Одна з них розташована в Києві, інші п'ять — у Сквирі та Переяславі-Хмельницькому (Київська обл.), Ніжині та Славутичі (Чернігівщина) та у Малині (Житомирська обл.). Середня відстань між станціями — близько ста кілометрів. А загальна площа, яку ця пілотна мережа покриває апаратурою своїх станцій, становить 25 тисяч квадратних кілометрів. Частота запису даних — щосекундна. І постійно здійснюється контроль виконаних вимірювань.
Президент «Лейка Геосистемс» по регіонах Європи, Близького Сходу та Африки Андреа Кабручі у виступі на презентації зазначив, що лише в Європі під егідою «Лейки» нині функціонують понад тисячу референцних станцій. Дані від них застосовують для вирішення таких завдань, як створення і оновлення кадастрових планів і карт, визначення місць розташування об'єктів нерухомості та меж земельних ділянок, у проектних і пошуково-розвідувальних роботах, промисловому і цивільному будівництві, прокладанні трубопроводів та ліній електропередач, при моніторингу зсувів ґрунтів та зміщення споруд тощо. Пан Кабручі висловив задоволення тим, що у компанії «Лейка Геосистемс» в Україні з'явився такий надійний партнер, як компанія «Система».
А директор спільного підприємства «Систем Солюшенс» Володимир Бабченко, який презентував реальну роботу цієї пілотної мережі (з шести референцних станцій), розповів, що вона дозволяє визначати розташування об'єктів у різних системах координат, як в реальному режимі часу, так і в режимі післясеансових визначень, із високою — сантиметровою — точністю. До того ж уп'ятеро прискорюється процес GPS-випромінювань та удвічі скорочуються витрати на них.
Надалі передбачається поширення такої мережі й на інші регіони нашої держави. А загалом СП «Систем Солюшенс», яка є оператором цієї мережі, планує розгорнути на території України близько сорока перманентних станцій, оснащуваних референцними приймачами серверного типу Leica GR-10, які дають змогу приймати широкий спектр сигналів від різних глобальних та регіональних навігаційних супутникових систем.
Спільний проект української і швейцарської компаній передбачає не тільки надання послуг із високоточних координатних визначень на нашій території, а й дистрибуцію в Україні продукції «Лейка Геосистем» та складання навігаційних приладів на українських підприємствах.
Вадим ФЕЛЬДМАН
також у паперовій версії читайте:
- ТРАНСПОРТНІ «АН-32» — ДЛЯ ІРАКУ
назад »»»