Historien om GLONASS - History of GLONASS
Satellitnavigationssystemet GLONASS blev udtænkt i slutningen af 1960'erne, og formelle krav blev afsluttet i 1970. Sovjetunionens regering tog en beslutning om at udvikle systemet i 1976. Designarbejde blev udført af specialister ledet af Vladimir Cheremisin ved NPO PM i Krasnoyarsk-26 . Den første opsendelse fandt sted i 1982. Indtil sin opløsning i 1991 lancerede Sovjetunionen 43 GLONASS-relaterede satellitter. Arbejdet med systemet blev fortsat af Den Russiske Føderation, hvilket gav det dets fulde operationelle kapacitet i 1995. I de følgende år forfaldt systemet på grund af den økonomiske krise i landet og reducerede rumfinansiering. Fra og med 2000 gjorde regeringen under præsident Vladimir Putin restaureringen af GLONASS en topprioritet; dets finansiering blev fordoblet, og efter et hvil på flere år blev lanceringer genstartet igen. I 2003 blev et nyt satellitdesign, GLONASS-M, introduceret. I begyndelsen af 2011 havde GLONASS 22 operationelle satellitter, to mindre end den krævede konstellation på 24 for at give global dækning. Den seneste og betydeligt forbedrede satellittype, GLONASS-K , skal lanceres i februar 2011.
1970–1979: Start og design
Det første satellitbaserede radionavigationssystem udviklet i Sovjetunionen var Tsiklon , der havde til formål at give ballistiske missilubåde en metode til præcis positionering. 31 Tsiklon-satellitter blev lanceret mellem 1967 og 1978. Hovedproblemet med systemet var, at skønt det var meget nøjagtigt for stationære eller langsomtgående skibe, krævede det flere timers observation af modtagestationen for at fastlægge en position, hvilket gjorde den ubrugelig for mange navigationsformål og til vejledning af den nye generation af ballistiske missiler.
Fra 1968 til 1969 samarbejdede forskningsinstitutterne i forsvarsministeriet , videnskabsakademiet og sovjetiske flåde om at udvikle et enkelt system til navigation af deres luft-, land-, hav- og rumstyrker. Kravene til et sådant system blev formuleret i et dokument, der blev afsluttet i 1970. Seks år senere, i december 1976, blev en plan for udvikling af systemet accepteret af Central Committee of CPSU og Ministerrådet i USSR i et dekret med titlen "Ved implementering af Unified Space Navigation System GLONASS."
Opgaven med at designe GLONASS blev givet til en gruppe unge specialister på NPO PM i byen Krasnoyarsk-26 (i dag kaldet Zheleznogorsk ). Under ledelse af Vladimir Cheremisin udviklede de forskellige forslag, hvorfra instituttets direktør Grigory Chernyavsky valgte det sidste. Arbejdet blev afsluttet i slutningen af 1970'erne; systemet ville bestå af 24 satellitter, der opererede i 20.000 km højde i en medium cirkulær bane. Det ville straks kunne fastsætte modtagerstationens position baseret på signaler fra 4 satellitter og også afsløre objektets hastighed og retning. Satellitterne ville blive opsendt 3 ad gangen på den tunge lift Proton- raket. På grund af det store antal satellitter, der var nødvendige for programmet, delegerede NPO PM fremstillingen af satellitterne til PO Polyot i Omsk , som havde bedre produktionskapaciteter.
Oprindeligt var GLONASS designet til at have en nøjagtighed på 65 m, men i virkeligheden havde den en nøjagtighed på 20 m i det civile signal og 10 m i det militære signal. Den første generation af GLONASS -satellitter var 7,8 m høje, havde en bredde på 7,2 m målt på tværs af deres solpaneler og en masse på 1.260 kg.
1980–1995: Opnå fuld orbital konstellation
I begyndelsen af 1980'erne modtog NPO PM de første prototypesatellitter fra PO Polyot til jordtest . Mange af de producerede dele var af lav kvalitet, og NPO PM -ingeniører måtte udføre en betydelig redesign, hvilket førte til en forsinkelse. Den 12. oktober 1982 blev tre satellitter, betegnet Kosmos-1413 , Kosmos-1414 og Kosmos-1415 , opsendt ombord på en Proton- raket. Da kun en GLONASS-satellit var klar til lanceringen i stedet for de forventede tre, blev det besluttet at opsende den sammen med to mock-ups. De amerikanske medier rapporterede begivenheden som en opsendelse af en satellit og "to hemmelige objekter". I lang tid kunne amerikanerne ikke finde ud af arten af disse "objekter". Den Telegraph Agency i Sovjetunionen (TASS) dækkede lanceringen, der beskriver GLONASS som et system "skabt til at bestemme positionering for civil luftfart fly, flåde transport og Fiskerbaade af Sovjetunionen".
Fra 1982 til april 1991 lancerede Sovjetunionen med succes i alt 43 GLONASS-relaterede satellitter plus fem testsatellitter. Da Sovjetunionen gik i opløsning i 1991, var tolv funktionelle GLONASS -satellitter i to fly operationelle; nok til at tillade begrænset brug af systemet (for at dække hele landets territorium ville 18 satellitter have været nødvendig.) Den Russiske Føderation overtog kontrollen med konstellationen og fortsatte dens udvikling. I 1993 blev systemet, der nu består af 12 satellitter, formelt erklæret operationelt, og i december 1995 blev konstellationen endelig bragt til sin optimale status på 24 operationelle satellitter. Dette bragte præcisionen af GLONASS på niveau med det amerikanske GPS- system, som havde opnået fuld operationel kapacitet to år tidligere.
1996–1999: Økonomisk krise og forfalder
Da den første generation af satellitter fungerede i 3 år hver, for at holde systemet på fuld kapacitet, ville to lanceringer om året have været nødvendige for at opretholde det fulde netværk af 24 satellitter. I den økonomisk vanskelige periode 1989–1999 blev rumprogrammets finansiering imidlertid skåret ned med 80%, og Rusland befandt sig derfor ikke i stand til at have råd til denne lanceringsrate. Efter at det fulde komplement blev opnået i december 1995, var der ingen yderligere opsendelser før i december 1999. Som et resultat nåede konstellationen sit laveste punkt på kun 6 operationelle satellitter i 2001. Som en optakt til demilitarisering blev programmets ansvar overført fra den Forsvarsministeriet til Ruslands civile rumfartsorganisation Roscosmos .
2000–2007: Fornyet indsats og modernisering
I begyndelsen af 2000'erne under Vladimir Putins formandskab genoprettede den russiske økonomi, og statsfinanserne forbedrede sig betydeligt. Putin selv interesserede sig særligt for GLONASS, og systemets restaurering blev gjort til en af regeringens højeste prioriteter.
Til dette formål, i august 2001, blev det føderale målrettede program "Global Navigation System" 2002–2011 (regeringsbeslutning nr. 587) lanceret. Programmet fik et budget på 420 millioner dollars og havde til formål at genoprette hele konstellationen inden 2009. Programmet var opdelt i tre faser. I den første fase ville konstellationen delvist blive restaureret til 18 satellitter, og en ny satellittype (GLONASS-M) ville blive introduceret. I det andet trin (2006–2011) ville systemet blive bragt til fuld driftsstatus med 24 satellitter, og et andet, mindre og mere præcist satellitdesign, GLONASS-K ville blive introduceret.
Den 10. december 2003 blev anden generation af satellitdesign, GLONASS-M, lanceret for første gang. Den havde en lidt større masse end baseline GLONASS, der stod på 1.415 kg, men den havde dobbelt originalens levetid, hvilket reducerede den nødvendige udskiftningshastighed med 50%. Den nye satellit havde også bedre nøjagtighed og evne til at udsende to ekstra civile signaler.
I 2006 beordrede forsvarsminister Sergey Ivanov et af signalerne (med en nøjagtighed på 30 m), der skulle gøres tilgængelige for civile brugere. Putin var imidlertid ikke tilfreds med dette og forlangte, at hele systemet skulle gøres fuldt tilgængeligt for alle. Den 18. maj 2007 blev alle restriktioner derfor ophævet. Det præcise, tidligere militære signal med en præcision på 10 m har siden været frit tilgængeligt for civile brugere.
I midten af det første årti af 2000'erne boomede den russiske økonomi, hvilket resulterede i betydelige stigninger i landets rumbudget. I 2007 blev finansieringen af GLONASS -programmet øget betydeligt. Budgettet blev næsten fordoblet: mens GLONASS i 2006 havde modtaget $ 181 millioner fra det føderale budget, blev beløbet i 2007 forhøjet til $ 380 millioner.
I sidste ende blev 140,1 milliarder rubler (4,7 mia. Dollars) brugt på programmet 2001–2011, hvilket gjorde det til Roscosmos største projekt og forbruger en tredjedel af sit budget for 2010 på 84,5 milliarder rubler.
2008–2011: Gendannelse af fuld kapacitet
I juni 2008 bestod systemet af 16 satellitter, hvoraf 12 var fuldt operationelle på det tidspunkt. Roscosmos sigter mod at have en fuld konstellation af 24 satellitter i kredsløb inden 2010.
Fremme af kommerciel brug
Selvom GLONASS -konstellationen nærmer sig global dækning, har dens kommercialisering, især udvikling af brugersegmentet, manglet i forhold til det amerikanske GPS -system. For eksempel blev den første kommercielle russiskfremstillede GLONASS -navigationsenhed til biler, Glospace -SGK 70, introduceret i 2007, men den var meget større og dyrere end lignende GPS -modtagere.
En protektionistisk foranstaltning til forbedring af GLONASS -brugersegmentet blev foreslået af Vladimir Evtushenkovs hovedaktionær i JFSC Sistema . I et møde med den russiske premierminister Vladimir Putin opfordrede Evtushenkov til et importforbud for alle GPS-kompatible enheder, medmindre disse enheder også understøtter Glonass. Evtushenkov hævdede, at russiske myndigheder allerede havde indledt forhandlinger med større leverandører som Nokia, Siemens og Motorola. Vladimir Putin var enig i, at "Det er godt, at vores partnere forstår vores behov for at beskytte vores nationale interesser og promovere vores produkt". Ifølge russiske eksperter var det muligt, at mobile enheder som smartphones også ville blive forbudt effektivt. Nogle producenter hævdede, at hvis ekstraudgifter til tilføjelse af GLONASS var for høje, kan de overveje at deaktivere satnav -funktioner på enheder til det russiske marked for at undgå importforbud.
Efter et møde i december 2006 i Moskva i GPS-GLONASS-arbejdsgruppen for interoperabilitet og kompatibilitet (WG-1) blev det meddelt, at GLONASS-satellitter i fremtiden ville sende en CDMA ud over FDMA . Dette ville gøre GLONASS kompatibel med GPS-, GALILEO- og kompassmodtagere, som også bruger CDMA -metoden. En ændring i GLONASS-systemet fra dets nuværende FDMA- teknik til GPS- og Galileos format ville gøre det muligt for en enkelt designet modtager at bruge flere satellitsystemer samtidigt.
Den 11. august 2010 opfordrede vicepremierminister Sergei Ivanov, der er ansvarlig for GLONASS-udviklingen, til 25% importafgift på alle GPS-kompatible enheder, medmindre de er kompatible med GLONASS. Pligten foreslås implementeret fra januar 2011. Den russiske regering mener, at dette skridt vil "stimulere international interesse" i systemet.
Den 27. oktober 2010 bekræftede Sergei Ivanov en plan om at indføre en importafgift på 25% på alle GPS-kompatible enheder, inklusive mobiltelefoner, medmindre de er kompatible med GLONASS. Desuden planlægger regeringen at tvinge alle bilproducenter i Rusland til at lave biler med GLONASS fra 2011. Dette vil påvirke alle bilproducenter, herunder udenlandske mærker som Ford og Toyota, der har bilmonteringsfaciliteter i Rusland.
Nuværende GPS- og telefonbasebandchips fra større leverandører ST-Ericsson , Broadcom CSR og Qualcomm understøtter alle GLONASS i kombination med GPS. Enhver importrestriktion ændrer sandsynligvis ikke meget, da de fleste enheder, der forsendes til hele verden snart understøtter GLONASS.
I 2009 annoncerede chefen for den russiske føderale rumorganisation Anatoly Perminov et nyt GLONASS -projekt kaldet "ERA" ( russisk : ЭРА ГЛОНАСС ), et akronym for "Emergency Response to Accidents" ( russisk : Система экстренного реагирования приа ). Dette system vil levere lokaliseringstjenester til nødopkald og er baseret på den europæiske eCall -standard. I 2012 blev interoperabilitetstest med succes udført i Finland ved hjælp af russiskbyggede ERA-GLONASS- terminaler og eCall Public Safety Answering Call-infrastruktur. Testpilotzoner lanceres i Rusland i 2013, og i 2017 skal alle nye køretøjer indeholde ERA-GLONASS-udstyr.
Den første fase af projektet vil omfatte udstyrning af biler med GLONASS-modtagere og oprettelse af back-end-software, der vil give callcenter-operatører inden for alarmtjenester geografiske data. Den anden fase vil også omfatte GPS /GLONASS -aktiverede telefoner og smartphones .
Der er også et planlagt projekt kaldet "Social GLONASS". Det vil hjælpe mennesker, der har brug for tilsyn, såsom ældre mennesker, børn og mennesker med nedsat syn.
Afslutter stjernebilledet
Ruslands mål om at afslutte stjernebilledet i 2010 led et tilbageslag, da en opsendelse i december 2010 af tre GLONASS-M-satellitter mislykkedes. Selve Proton-M fungerede upåklageligt, men den øverste etape Blok DM3 (en ny version, der skulle lave sin jomfrutur) blev fyldt med for meget brændstof på grund af en sensorfejl. Som et resultat styrtede den øverste etape og de tre satellitter ned i Stillehavet . Kommersant vurderede, at fejlen ved lanceringen kostede op til $ 160 millioner. Den russiske præsident Dmitry Medvedev beordrede en fuldstændig revision af hele programmet på 2 milliarder dollars og en undersøgelse af fiaskoen.
Efter uheldet aktiverede Roscosmos to reservesatellitter og besluttede at lave den første GLONASS-K- satellit, der blev opsendt i februar 2011, en del af den operationelle konstellation i stedet for hovedsageligt til test som oprindeligt planlagt. Dette ville bringe det samlede antal satellitter til 23 og opnå næsten fuldstændig verdensomspændende dækning. Den anden GLONASS-K ville være klar inden for tre til fire måneder.
Tredje generations GLONASS-K satellitter har en levetid på 10 år sammenlignet med den 7-årige levetid for anden generation GLONASS-M og den 3-årige levetid for den originale GLONASS-satellit. Massen på den nye satellit er kun 750 kg sammenlignet med 1.450 kg GLONASS-M. Det betyder, at to kan kredses ad gangen på en Soyuz-2.1b- raket eller seks ad gangen på Proton-M . Derimod kan kun tre GLONASS-M-satellitter opsendes på Proton-M ad gangen. Det nye satellitdesign forventes at fordoble nøjagtigheden af GLONASS -systemet.
2011–2020: Overgang til CDMA -signaler
Den 28. maj 2014 sagde Nikolay Testoyedov - præsident for ISS Reshetnev - at produktionen af GLONASS-M ville slutte i 2015, hvor GLONASS-K udelukkende blev produceret efter den sidste batch. I et interview med GPS World 14. december 2014 udtalte han, at selvom den oprindelige idé var at have to GLONASS-K1-prototyper, der skulle følges af GLONASS-K2-produktionen, begrænsede de vestlige sanktioner udbuddet af strålingsresistent elektronik. Og dermed havde de besluttet at lancere yderligere ni GLONASS-K1 som flådeudskiftning, mens de færdiggjorde GLONASS-K2-designet. Den 11. maj 2015 døde Leonid Gusev , en af hoveddesignerne af GLONASS-systemet og COSPAS-SARSAT , i en alder af 92 år.
I en præsentation i maj 2015 forventede Mr. Testoyedov, at den sidste GLONASS-M skulle flyve i slutningen af 2017, hvor serieproduktion af GLONASS-K1 skulle begynde at flyve i begyndelsen af 2018, lige efter lanceringen af den første GLONASS-K2-prototype. Præsentationen viste mindst elleve yderligere GLONASS-K1-satellitter, der flyvede frem til 2020. Den 30. juli 2015 meddelte ISS Reshtev, at det havde afsluttet det sidste GLONASS-M (nr. 61) rumfartøj, og det lagde det i lager og ventede på opsendelse, langs yderligere otte allerede bygget satellitter.