Бегло в интернете удалось найти только пруфы вида «эксперты предполагают» и «эксперты выразили опасения». Трудно это пруфами считать. Официальных заявлений от США на этот счёт я не нашёл, их легко может и не быть вовсе, американцы не считают нужным отчитываться перед всем миром за работу своей системы.
Мой пруф — протоколы испытаний различной навигационной аппаратуры, дававшей погрешность в сотни метров, мои собственные глаза, глаза моих коллег, ну и показания наших станций мониторинга состояния ГНСС :) Но опять же, эти станции находятся под контролем министерства обороны, а минобороны не сочло нужным тогда что-то официально заявлять.
И относительно чего можно это замедление увидеть?
Замедление вращения планеты видно из увеличения разницы между шкалой звездного времени, которую ведут астрономическими методами, и шкалой атомного времени, которую ведут по атомным часам. А Ваше замедление увидеть очень сложно.
На первый вопрос ответил здесь.
По поводу второго: конечно, уравнения нелинейные, второй степени. Но по-прежнему, для нахождения четырёх неизвестных необходимо не менее четырёх уравнений.
Когда обрабатывается сигнал со спутников расстояние до аппарата рассчитывается по времени распространения сигнала. Время распространения — это разница между показаниями часов системы в момент излучения сигнала спутником и в момент приёма сигнала приёмником. Показания часов системы в момент излучения сигнала мы узнаем обработав сам сигнал, а вот момент получения можем зафиксировать только по показаниям часов самого приёмника. Но часы приёмника и часы системы не синхронные. Четвёртая неизвестная — разница между ними.
Простите великодушно, в голове перепуталось. На испытаниях сейчас лежит ГЕОС-3 и несколько других приёмников. Вот у меня и перемешалось всё. То что я сказал, к ГЕОСу не относится, он еще не тестировался на работу только с ГЛОНАСС. Эти результаты будут после Нового Года.
Облачность влияет мало, дождь/снег уже может создать малозначительные проблемы. Серьёзные проблемы будут в грозу или в условиях магнитной бури.
Всем спутникам орбиту поменять невозможно, это потребует очень серьёзных энергетических затрат, НКА просто не имеют таких двигателей и соответствующего запаса топлива. Самая серьёзная задача которую могут выполнить аппараты — сход с орбиты ИСЗ.
И вот это как раз и будет проблемой) Куда совать лишние аппараты — лично мне непонятно. Наверное этот вопрос как-то продумывался, никакими сведениями на этот счёт не владею.
Еще одна проблема — передача альманаха системы. Свободных мест в структуре навигационного сообщения недостаточно для еще шести аппаратов, придётся разбивать на части и передавать/принимать кусками, много геморроя для производителей приёмников с сомнительной выгодой.
Не совсем верно. Характеристики кратковременной и долговременной стабильности разные для разнотипных стандартов частоты, а не просто для разных стандартов. Поясню:
— цезиевые стандарты дадут очень хорошую частоту (наиболее близкую к идеальной, поскольку секунда на данный момент определена через атом цезия), но только на коротком интервале, на длинном они начинают серьезно дрейфовать
— рубидиевые стандарты имеют лучшую долговременную стабильность, то есть лучше хранят частоту, но на коротком интервале могут гулять. То есть усреднение на коротком интервале для рубидиевого стандарта даст худшие характеристики, чем для цезиевого, а на длинном интервале наоборот.
В этом смысл группирования разнотипных генераторов, как приведено у Вас по ссылке. А объединение двух цезиевых или двух рубидиевых стандартов в этом смысле не даст ничего (другое дело, когда их больше двух, но это уже другой разговор, больше двух однотипных на аппарат не ставят)
Поэтому размещение двух цезиевых стандартов на спутниках ГЛОНАСС/ГЛОНАСС-М преследует цель резервирования, а не улучшения точности. Улучшения точности от этого никакого нет и не может быть. У аппаратов GPS первых двух поколений аналогично было по два генератора с теми же целями.
Цезиевые стандарты на аппараты ставят в первую очередь потому, что поначалу только их и удавалось доставить на орбиту, чтобы они там работали. Всё таки слишком нежная аппаратура, а запуск в космос это не прогулка в парке. Потом американцы таки научились делать подходящие рубидиевые стандарты, а теперь и мы подтянулись: на нашем аппарате последнего поколения ГЛОНАСС-К два цезиевых и два рубидиевых стандарта.
И хоть не могу утверждать, но предполагаю, что Лоуренс говоря о проекте искусственных спутников основывался не на голой идее
Про Лоуренса тоже ничего не могу утверждать, но предполагаю обратное. Боюсь, мы зашли с Вами в тупик по причине недостатка информации.
Для меня однозначным свидетельством моей правоты были слова человека, одного из патриархов GPS, стоявших у её истоков, о том, как американцы учли наши ошибки при проектировании своей системы. Он это рассказывал конечно же неофициально, в качестве воспоминаний ветерана. Но врядли мои слова Вас убедят, а документальных свидетельств я сейчас привести не смогу. Быть может позже на глаза попадётся, обязательно поделюсь.
ввод системы в эксплуатацию занял у США (1964) на 12(!) лет меньше чем в СССР (1976)
тут причина не в медлительности, а несколько ином подходе к сдаче в эксплуатацию. В СССР (да и в России) военные системы даже в полностью готовом состоянии могут эксплуатироваться годами по назначению, но не сдаваться в эксплуатацию, а находиться на этапе опытной эксплуатации. У американцев всё тоже небыстро, но как-то порезвее всё же.
У кого приоритет в этой области по-моему очевиден
У кого приоритет, действительно очевидно, достаточно посмотреть кто за кем гонится. Тут никаких возражений, GPS сейчас значительно лучше ГЛОНАСС. Другое дело, что для нужд обычных потребителей любой из систем вполне достаточно. А с приоритетом о процессе создания не всё так просто.
Не могу Вам ответить, почему разработчики этих систем назвали их именно так. КОИП — это измерительный пункт, на котором кроме всего прочего установлена квантово-оптическая система. Квантово оптическая система, если упрощенно, представляет собой лазерный дальномер, способный промерять расстояния в десятки тысяч км с сантиметровой точностью. Предназначение — определение параметров орбит космических аппаратов.
Ну там как всегда, журналисты немного исказили ситуацию. Там просто Поповкин рассказал целевые показатели ФЦП «ГЛОНАСС» на 2020 год.
Уже сейчас, в случае применения локальных дифференциальных фазовых поправок, аппаратуры прецизионного класса с соответствующей антенной, некоторых ухищрений, в хороших условиях приёма можно получить точность и лучше 10 см даже работая только по ГЛОНАСС. С применением GPS в принципе можно вписаться даже в сантиметр. Есть некоторые подводные камни, но углубляться не будем.
Если коротко, то при работе чисто по ГЛОНАСС, с хорошей двухчастотной аппаратурой в идеальных условиях (хорошая погода, стабильная ионосфера, чистое поле, хорошая антенна) можно получить погрешность в пределах 4-5 метров.
В городе всё сильно зависит от плотности застройки, в окружении небоскрёбов можно и вовсе решения не получить из-за мощных переотражений и малого количества видимых спутников (это к GPS тоже относится). В обычных условиях типа центра Москвы, с хорошим приёмником и приличной антенной в динамике вполне реально уложиться в 10 метров.
Лес аналогично, листва серьёзно мешает. В очень плотных зарослях навигационный сигнал можно вообще не увидеть.
Развивать будут все сегменты, не только наземный.
Количество активных по слухам хотели повысить до 30 (те аппараты, которые сейчас болтаются в горячем резерве, войдут в штатный состав группировки), такая возможность отрабатывалась в том числе и у нас. Но пока тишина, официальных заявлений никто не делал. Эффективность подобного шага сомнительна, да и потянется за этим огромное количество проблем.
Спутники не висят, они вращаются вокруг планеты, период оборота приблизительно 12 часов для обеих систем. Мне очень нравится эта картинка, она всё показывает максимально наглядно:
Для военных сигналов (P-код и ВТ-код) просто сменяется кодовая последовательность для все аппаратов, поэтому военный сигнал становится невозможно принять гражданской аппаратурой по всему земному шару.
Для гражданских чуть сложнее. На кодовую последовательность накладывается шумовая составляющая, что снижает точность определения до пары сотен метров (так называемый SA, selective availability). И на каждом аппарате, при пролёте в зоне, видимой с запретного региона, вид кодирования сменяется с обычного на SA. Разумеется это цепляет не только какую-то строго очерченную область, падение точности будет наблюдаться в обширных окрестностях от запретной зоны, и ухудшение характеристик будет постепенно сходить на нет. Не будет линии, при пересечении которой GPS станет хуже.
Вы так безапеляционно заявляете, что я даже немного растерялся)
SA включали во время второй войны в Ираке(2003 год), и во время заварухи в Афганистане. Включали локально и непродолжительно, но это было. Во время Иракской войны это чувствовалось даже с нашей территории. У меня есть целый вагон свидетельств от тех, кто в те времена профессионально занимался испытаниями GPS/ГЛОНАСС приёмников и ГНСС вцелом. Да что там свидетельств, есть протоколы испытаний навигационной аппаратуры, которая при работе только по GPS давала погрешность в сотни метров.
Идея использовать ИСЗ для навигации не нова была даже в 55 году. Идея ничего не стоит без соответствующей научной и технической проработки.
Яркая аналогия — труды Циолковского. Разве ему первому пришла в голову идея летать в космос? Ничего подобного. Разве он первым создал искусственный спутник Земли и отправил его на орбиту? Опять же нет. Зато он первым разработал соответствующий математический аппарат, он первым научно обосновал сам процесс полета в космос.
Вы голословно опять утверждаете, скажите, когда эта концепция была выработана, кем, в каком НИИ?
Для СРНС в роли Циолковского выступил профессор Шебшаевич (не один конечно, а как руководитель группы) из академии имени Можайского. Узнать об этом можно из книги «ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования» за авторством Перова А.И. и Харисова В.Н., издательство «Радиотехника», 4-е издание. Это в каком-то роде библия для всех, кто занимается ГЛОНАСС.
Вы конечно можете сказать, что у нас все было засекречено, но эдак можно утверждать все, что угодно.
Могу и скажу. Ничего не попишешь, но это действительно всё было засекречено, а кое-что секретно до сих пор. ГЛОНАСС система военная, а в СССР с военными разработками не церемонились и засекречивали по полной программе.
Не всё так просто. При проходе над наземной станцией показания часов аппарата различными методами сличаются с показаниями наземных часов. Тут уже всплывает погрешность сличения, ведь между объектами сличения 20000 километров атмосферы со всеми её прелестями. Вводится поправка к часам аппарата, а дальше? А дальше часы на аппарате продолжают идти автономно, со всеми флуктуациями, нестабильностями и прочими отклонениями. Соответственно накапливают погрешность хода часов до следующего сличения. Соответственно, чем чаще проводятся сличения — тем ниже будет предельная погрешность хода часов аппарата.
В идеале надо иметь наземные пункты по всему земному шару, чтобы в любой точке орбиты аппарат можно было промерять. Но наши станции только на нашей территории (благо она здоровенная, это спасает). А вот американцы охватили весь шарик, что является серьезным преимуществом.
Что сложнее — большой вопрос.
Наземная инфраструктура разбросана по всей стране, неплохо защищается и все компоненты дублированы, а то и троированы.
Сбить космические аппараты — тоже задача нешуточная. На данный момент хорошо умеют сбивать низкоорбитальные спутники. Сбить аппарат на орбите в 20000 км классическим методом (ракетой) никто даже и не пытается, а всякая экзотика типа лазеров пока еще даже не прототип.
Ну и с помехами тоже свои трудности.
Стандарт времени и частоты — это генератор, который выдаёт непрерывный гармонический сигнал с очень высокой стабильностью частоты. Грубо говоря, кварцевый генератор — это тоже стандарт времени и частоты, только примитивный.
Для улучшения точностных характеристик применяется не один стандарт, а несколько, сигнал которых сводится на общий фазовый компаратор. В результате подобного объединения мы получаем гармонический сигнал с еще более высокой стабильностью частоты. Эта конструкция и есть групповой стандарт частоты.
На космических аппаратах ГНСС ставятся всегда несколько генераторов, в первую очередь из соображений резервирования. Американцы сейчас испытывают аппараты нового поколения, на которых в опытном режиме применяются групповые стандарты. Об этом и речь.
Спасибо за статью, раньше не попадалась. Трудно с ней спорить, она наполовину состоит из передёргиваний и приписывания себе чужих заслуг. По ней получается, что наши СРНС созданы исключительно благодаря заслугам НИГШИ ВМФ, что сомнительно. Головной разработчик фундаментального сегмента на тот момент — военно-воздушная академия имени Можайского, а по статье они так, сбоку припёка. В общем, у меня статья особого доверия не вызвала. Про совещания вообще ерунда какая-то там написана.
Я не понимаю, как могли американцы учесть наши ошибки, если у нас, на момент запуска первого навигационного спутника в США, только проводились научно-исследовательские работы?
Видите ли, запуск космического аппарата — это финальная стадия этапа построения системы. Прежде чем его запустить, необходимо продумать всю конструкцию системы, подготовить научную базу, подготовить наземный сегмент, сконструировать сам аппарат и изготовить его (а только на изготовление уходит порядка года). Это труд десятков научных коллективов и сотен производственных предприятий. Американцы, разумеется, прошли тот же путь, но в силу большей гибкости сумели сделать это быстрее, и что более важно — вносили коррективы в свою конструкцию на всех этапах, а не только при разработке первоначальной концепции, сумев учесть и те грабли, с которыми столкнулись мы. Повторюсь, американцы не воровали у нас идею, не воровали научную проработку. Они просто оказались более гибкими.
Но зачем Вы пишете «Американцы разумеется наблюдали за её созданием», созданием чего, идеи?
За созданием системы спутниковой навигации.
И зачем вы пишете «система ГЛОНАСС старше GPS на несколько лет », скорее тут вернее было бы написать «идея создания спутниковой навигационной системы возникла в СССР на год раньше чем в США»
Речь не про идею. Речь про концепцию системы, это совсем другой уровень проработки, научной и технической. И да, Советский Союз эту концепцию выработал раньше. А потом реализовал так, как было задумано изначально, не сумев исправить допущенные в самом начале ошибки.
Но в целом согласен, выразился недостаточно корректно, пожалуй стоило уточнить, что речь идёт не про запуск железа в космос.
Наземных станций системы широкозонных дифференциальных поправок у нас хватает, а вот с космическим сегментом не задалось.
Наземный сегмент эти широкозонный дифпоправки вырабатывает, а потом их надо транслировать потребителям, например через связные спутники на геостационарной орбите. Боюсь ошибиться, но по-моему, связной спутник, предназначенный для этих целей, пополнил нашу тихоокеанскую группировку космических аппаратов.
Мой пруф — протоколы испытаний различной навигационной аппаратуры, дававшей погрешность в сотни метров, мои собственные глаза, глаза моих коллег, ну и показания наших станций мониторинга состояния ГНСС :) Но опять же, эти станции находятся под контролем министерства обороны, а минобороны не сочло нужным тогда что-то официально заявлять.
Замедление вращения планеты видно из увеличения разницы между шкалой звездного времени, которую ведут астрономическими методами, и шкалой атомного времени, которую ведут по атомным часам. А Ваше замедление увидеть очень сложно.
По поводу второго: конечно, уравнения нелинейные, второй степени. Но по-прежнему, для нахождения четырёх неизвестных необходимо не менее четырёх уравнений.
Всем спутникам орбиту поменять невозможно, это потребует очень серьёзных энергетических затрат, НКА просто не имеют таких двигателей и соответствующего запаса топлива. Самая серьёзная задача которую могут выполнить аппараты — сход с орбиты ИСЗ.
И вот это как раз и будет проблемой) Куда совать лишние аппараты — лично мне непонятно. Наверное этот вопрос как-то продумывался, никакими сведениями на этот счёт не владею.
Еще одна проблема — передача альманаха системы. Свободных мест в структуре навигационного сообщения недостаточно для еще шести аппаратов, придётся разбивать на части и передавать/принимать кусками, много геморроя для производителей приёмников с сомнительной выгодой.
— цезиевые стандарты дадут очень хорошую частоту (наиболее близкую к идеальной, поскольку секунда на данный момент определена через атом цезия), но только на коротком интервале, на длинном они начинают серьезно дрейфовать
— рубидиевые стандарты имеют лучшую долговременную стабильность, то есть лучше хранят частоту, но на коротком интервале могут гулять. То есть усреднение на коротком интервале для рубидиевого стандарта даст худшие характеристики, чем для цезиевого, а на длинном интервале наоборот.
В этом смысл группирования разнотипных генераторов, как приведено у Вас по ссылке. А объединение двух цезиевых или двух рубидиевых стандартов в этом смысле не даст ничего (другое дело, когда их больше двух, но это уже другой разговор, больше двух однотипных на аппарат не ставят)
Поэтому размещение двух цезиевых стандартов на спутниках ГЛОНАСС/ГЛОНАСС-М преследует цель резервирования, а не улучшения точности. Улучшения точности от этого никакого нет и не может быть. У аппаратов GPS первых двух поколений аналогично было по два генератора с теми же целями.
Цезиевые стандарты на аппараты ставят в первую очередь потому, что поначалу только их и удавалось доставить на орбиту, чтобы они там работали. Всё таки слишком нежная аппаратура, а запуск в космос это не прогулка в парке. Потом американцы таки научились делать подходящие рубидиевые стандарты, а теперь и мы подтянулись: на нашем аппарате последнего поколения ГЛОНАСС-К два цезиевых и два рубидиевых стандарта.
Про Лоуренса тоже ничего не могу утверждать, но предполагаю обратное. Боюсь, мы зашли с Вами в тупик по причине недостатка информации.
Для меня однозначным свидетельством моей правоты были слова человека, одного из патриархов GPS, стоявших у её истоков, о том, как американцы учли наши ошибки при проектировании своей системы. Он это рассказывал конечно же неофициально, в качестве воспоминаний ветерана. Но врядли мои слова Вас убедят, а документальных свидетельств я сейчас привести не смогу. Быть может позже на глаза попадётся, обязательно поделюсь.
тут причина не в медлительности, а несколько ином подходе к сдаче в эксплуатацию. В СССР (да и в России) военные системы даже в полностью готовом состоянии могут эксплуатироваться годами по назначению, но не сдаваться в эксплуатацию, а находиться на этапе опытной эксплуатации. У американцев всё тоже небыстро, но как-то порезвее всё же.
У кого приоритет, действительно очевидно, достаточно посмотреть кто за кем гонится. Тут никаких возражений, GPS сейчас значительно лучше ГЛОНАСС. Другое дело, что для нужд обычных потребителей любой из систем вполне достаточно. А с приоритетом о процессе создания не всё так просто.
Уже сейчас, в случае применения локальных дифференциальных фазовых поправок, аппаратуры прецизионного класса с соответствующей антенной, некоторых ухищрений, в хороших условиях приёма можно получить точность и лучше 10 см даже работая только по ГЛОНАСС. С применением GPS в принципе можно вписаться даже в сантиметр. Есть некоторые подводные камни, но углубляться не будем.
Если коротко, то при работе чисто по ГЛОНАСС, с хорошей двухчастотной аппаратурой в идеальных условиях (хорошая погода, стабильная ионосфера, чистое поле, хорошая антенна) можно получить погрешность в пределах 4-5 метров.
В городе всё сильно зависит от плотности застройки, в окружении небоскрёбов можно и вовсе решения не получить из-за мощных переотражений и малого количества видимых спутников (это к GPS тоже относится). В обычных условиях типа центра Москвы, с хорошим приёмником и приличной антенной в динамике вполне реально уложиться в 10 метров.
Лес аналогично, листва серьёзно мешает. В очень плотных зарослях навигационный сигнал можно вообще не увидеть.
Развивать будут все сегменты, не только наземный.
Количество активных по слухам хотели повысить до 30 (те аппараты, которые сейчас болтаются в горячем резерве, войдут в штатный состав группировки), такая возможность отрабатывалась в том числе и у нас. Но пока тишина, официальных заявлений никто не делал. Эффективность подобного шага сомнительна, да и потянется за этим огромное количество проблем.
Для гражданских чуть сложнее. На кодовую последовательность накладывается шумовая составляющая, что снижает точность определения до пары сотен метров (так называемый SA, selective availability). И на каждом аппарате, при пролёте в зоне, видимой с запретного региона, вид кодирования сменяется с обычного на SA. Разумеется это цепляет не только какую-то строго очерченную область, падение точности будет наблюдаться в обширных окрестностях от запретной зоны, и ухудшение характеристик будет постепенно сходить на нет. Не будет линии, при пересечении которой GPS станет хуже.
Вы так безапеляционно заявляете, что я даже немного растерялся)
SA включали во время второй войны в Ираке(2003 год), и во время заварухи в Афганистане. Включали локально и непродолжительно, но это было. Во время Иракской войны это чувствовалось даже с нашей территории. У меня есть целый вагон свидетельств от тех, кто в те времена профессионально занимался испытаниями GPS/ГЛОНАСС приёмников и ГНСС вцелом. Да что там свидетельств, есть протоколы испытаний навигационной аппаратуры, которая при работе только по GPS давала погрешность в сотни метров.
Яркая аналогия — труды Циолковского. Разве ему первому пришла в голову идея летать в космос? Ничего подобного. Разве он первым создал искусственный спутник Земли и отправил его на орбиту? Опять же нет. Зато он первым разработал соответствующий математический аппарат, он первым научно обосновал сам процесс полета в космос.
Для СРНС в роли Циолковского выступил профессор Шебшаевич (не один конечно, а как руководитель группы) из академии имени Можайского. Узнать об этом можно из книги «ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования» за авторством Перова А.И. и Харисова В.Н., издательство «Радиотехника», 4-е издание. Это в каком-то роде библия для всех, кто занимается ГЛОНАСС.
Могу и скажу. Ничего не попишешь, но это действительно всё было засекречено, а кое-что секретно до сих пор. ГЛОНАСС система военная, а в СССР с военными разработками не церемонились и засекречивали по полной программе.
В идеале надо иметь наземные пункты по всему земному шару, чтобы в любой точке орбиты аппарат можно было промерять. Но наши станции только на нашей территории (благо она здоровенная, это спасает). А вот американцы охватили весь шарик, что является серьезным преимуществом.
Наземная инфраструктура разбросана по всей стране, неплохо защищается и все компоненты дублированы, а то и троированы.
Сбить космические аппараты — тоже задача нешуточная. На данный момент хорошо умеют сбивать низкоорбитальные спутники. Сбить аппарат на орбите в 20000 км классическим методом (ракетой) никто даже и не пытается, а всякая экзотика типа лазеров пока еще даже не прототип.
Ну и с помехами тоже свои трудности.
Для улучшения точностных характеристик применяется не один стандарт, а несколько, сигнал которых сводится на общий фазовый компаратор. В результате подобного объединения мы получаем гармонический сигнал с еще более высокой стабильностью частоты. Эта конструкция и есть групповой стандарт частоты.
На космических аппаратах ГНСС ставятся всегда несколько генераторов, в первую очередь из соображений резервирования. Американцы сейчас испытывают аппараты нового поколения, на которых в опытном режиме применяются групповые стандарты. Об этом и речь.
Видите ли, запуск космического аппарата — это финальная стадия этапа построения системы. Прежде чем его запустить, необходимо продумать всю конструкцию системы, подготовить научную базу, подготовить наземный сегмент, сконструировать сам аппарат и изготовить его (а только на изготовление уходит порядка года). Это труд десятков научных коллективов и сотен производственных предприятий. Американцы, разумеется, прошли тот же путь, но в силу большей гибкости сумели сделать это быстрее, и что более важно — вносили коррективы в свою конструкцию на всех этапах, а не только при разработке первоначальной концепции, сумев учесть и те грабли, с которыми столкнулись мы. Повторюсь, американцы не воровали у нас идею, не воровали научную проработку. Они просто оказались более гибкими.
За созданием системы спутниковой навигации.
Речь не про идею. Речь про концепцию системы, это совсем другой уровень проработки, научной и технической. И да, Советский Союз эту концепцию выработал раньше. А потом реализовал так, как было задумано изначально, не сумев исправить допущенные в самом начале ошибки.
Но в целом согласен, выразился недостаточно корректно, пожалуй стоило уточнить, что речь идёт не про запуск железа в космос.
Наземный сегмент эти широкозонный дифпоправки вырабатывает, а потом их надо транслировать потребителям, например через связные спутники на геостационарной орбите. Боюсь ошибиться, но по-моему, связной спутник, предназначенный для этих целей, пополнил нашу тихоокеанскую группировку космических аппаратов.