Проект
advertisement
Проект УТВЕРЖДЕНЫ Решением Совета глав правительств СНГ об Основных направлениях (плане) развития радионавигации государств – участников СНГ на 2013–2017 годы от ___ _______ 2014 года ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ (ПЛАН) РАЗВИТИЯ РАДИОНАВИГАЦИИ ГОСУДАРСТВ – УЧАСТНИКОВ СНГ НА 2013–2017 ГОДЫ ОГЛАВЛЕНИЕ СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ ................................................ 5 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ .................................................................................... 11 1.1. ОСНОВАНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ (ПЛАНА) РАЗВИТИЯ РАДИОНАВИГАЦИИ ГОСУДАРСТВ – УЧАСТНИКОВ СНГ НА 2013–2017 ГОДЫ ...................................................................................... 11 1.2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ (ПЛАНА) РАЗВИТИЯ РАДИОНАВИГАЦИИ ГОСУДАРСТВ – УЧАСТНИКОВ СНГ НА 2013–2017 ГОДЫ ...................................................................................... 12 1.3. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ГОСУДАРСТВ – УЧАСТНИКОВ СНГ ................................................................ 14 2. ТРЕБОВАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ К РАДИОНАВИГАЦИОННЫМ СИСТЕМАМ ............................................................................................................ 17 2.1. ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ГОСУДАРСТВ – УЧАСТНИКОВ СНГ ............................................................................................................... 17 2.2. ТРЕБОВАНИЯ К РАДИОНАВИГАЦИОННЫМ СИСТЕМАМ.................................... 20 2.2.1. Общесистемные требования ............................................................ 20 2.2.2. Требования авиационных потребителей ........................................ 22 2.2.3. Требования морских потребителей ................................................. 25 2.2.4. Требования речных потребителей .................................................. 27 2.2.5. Требования наземных потребителей .............................................. 29 2.2.6. Требования в интересах геодезического обеспечения .................. 36 2.2.7. Требования космических потребителей ......................................... 40 2.2.8. Требования потребителей от правоохранительных органов государств – участников СНГ.................................................................... 42 2.2.9. Требования единых служб спасания............................................... 44 2.2.10. Требования частотно-временного обеспечения .......................... 44 2.2.11. Обобщенные требования основных групп потребителей .......... 47 3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СУЩЕСТВУЮЩИХ И РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ............... 49 3.1. КОСМИЧЕСКИЕ НАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ................................................. 49 3.2. НАЗЕМНЫЕ РАДИОНАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ............................................ 55 3.2.1. Радиотехнические системы дальней навигации ............................ 55 3.2.2. Радиотехнические системы ближней навигации ........................... 58 3.2.3. Системы посадки .............................................................................. 64 3.3. АППАРАТУРА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ .................. 67 2 3.3.1. Аппаратура потребителей космических радионавигационных систем ........................................................................................................... 67 3.3.2. Аппаратура потребителей наземных радионавигационных систем ........................................................................................................... 72 3.3.3. Системы координат и шкалы времени ........................................... 72 4. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМ РАДИОНАВИГАЦИИ...................... 76 4.1. ГЛОБАЛЬНАЯ НАВИГАЦИОННАЯ СПУТНИКОВАЯ СИСТЕМА ГЛОНАСС .................................................................................................... 76 4.2. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ КОСМИЧЕСКИХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ................................................................. 78 4.2.1. Морские ДПС .................................................................................... 81 4.2.2. Авиационные локальные ДПС ........................................................ 82 4.2.3. Авиационные региональные ДПС типа GRAS .............................. 83 4.2.4. Региональные многоцелевые ДПС на основе ИФРНС ................. 83 4.3. ИНТЕГРИРОВАНИЕ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ.................................... 85 4.3.1. Интегрирование космических и инерциальных навигационных систем ........................................................................................................... 85 4.3.2. Интегрирование космических радионавигационных систем ....... 87 4.3.3. Интегрирование наземных и космических радионавигационных систем ........................................................................................................... 87 4.4. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ РАДИОНАВИГАЦИИ ................................ 88 4.5. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АППАРАТУРЫ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ............................... 88 4.6. СИСТЕМА ФУНДАМЕНТАЛЬНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ............................................................................ 95 5. СНИЖЕНИЕ УЯЗВИМОСТИ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ 96 6. НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ 98ERRO 6.1. ОСНОВНЫЕ ПОДХОДЫ К РАЗВИТИЮ СРЕДСТВ РАДИОНАВИГАЦИИ ................. 98 6.2. ГНС ГЛОНАСС........................................................................................... 101 6.3. МОРСКИЕ ДПС ГНС..................................................................................... 103 6.4. АВИАЦИОННЫЕ ЛДПС ТИПА GBAS И РДПС ТИПА GRAS ........................ 103 6.5. РЕГИОНАЛЬНЫЕ ДПС НА ОСНОВЕ ИФРНС ................................................. 104 6.6. ЦЕНТРЫ УПРАВЛЕНИЯ И ДИСПЕТЧЕРСКИЕ ПУНКТЫ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТА ................................................................................................ 104 6.7. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ДПС .................................................................................. 105 6.8. РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ДАЛЬНЕЙ НАВИГАЦИИ ............................... 105 6.9. РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ БЛИЖНЕЙ НАВИГАЦИИ .............................. 106 6.10. СИСТЕМЫ ПОСАДКИ.................................................................................... 106 3 6.11. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ РАДИОНАВИГАЦИИ ............................ 107 6.12. СИСТЕМА ФУНДАМЕНТАЛЬНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ............................................................... 108 7. МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ РАДИОНАВИГАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ .......................................... 112 8. ЭФФЕКТЫ ОТ РЕАЛИЗАЦИИ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ (ПЛАНА) РАЗВИТИЯ РАДИОНАВИГАЦИИ ГОСУДАРСТВ – УЧАСТНИКОВ СНГ НА 2013–2017 ГОДЫ .................................................... 114 ПРИЛОЖЕНИЯ. А. ХАРАКТЕРИСТИКИ АППАРАТУРЫ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ГНС ..... 116 Б. ДИАПАЗОНЫ РАДИОЧАСТОТ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СРЕДСТВАМИ РАДИОНАВИГАЦИИ ............................................................. 122 4 СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ АГГД – астрономо-геодезические и гравиметрические данные; АГС – астрономо-геодезическая сеть; АЗН – автоматическое зависимое наблюдение; АИС – автоматическая идентификационная система; АЛДПС – авиационная локальная ДПС; АРБ – аварийный радиобуй; АРК – автоматический радиокомпас; Бейдоу – китайская ГНСС; БКУ − бортовой комплекс управления; БН – ближняя навигация; БРАС, РС, Спрут – морские разностно-дальномерные радионавигационные системы; БС – базовая станция; БСКДМ – Белорусская СКДМ; ВВП − внутренний водный путь; ВГС – высокоточная геодезическая сеть; ВОР – VOR, всенаправленный угломерный наземный радиомаяк; ВПП – взлетно-посадочная полоса; ВРМ – секторный (веерный) радиомаяк; ВС – воздушное судно; ГАЛИЛЕО – Европейская ГНСС; ГГС – Государственная геодезическая сеть; ГКА – геостационарный КА; ГЛОНАСС – глобальная навигационная спутниковая система (Россия); ГМССБ – Глобальная морская система связи при бедствии и обеспечении безопасности; ГНС – глобальная навигационная система; ГНСС (GNSS) – глобальная навигационная спутниковая система; ГРАС – дальномерная радионавигационная система; ГСГА – Государственная служба гражданской авиации; ДГЛОНАСС – дифференциальная подсистема ГЛОНАСС; ДЗЗ – дистанционное зондирование Земли; ДИСС – доплеровский измеритель скорости сноса; ДМЕ – DME, дальномерный наземный радиомаяк; ДП – дифференциальная поправка; ДПС – дифференциальная подсистема спутниковая; ДРНО – дальнее радионавигационное обеспечение; ДТП – дорожно-транспортное происшествие; ЕДС − единая дифференциальная система; ЕК – Европейская комиссия; ЕРНП – Европейский радионавигационный план; ЕС – Европейский союз; ЕС КВНО – Единая система КВНО; ЕС НВО – Единая система навигационно-временного обеспечения; 5 ИКАО ИЛС ИМО ИНС ИСЗ ИСР ИФРНС КА КВНО КГС ККС КНС КОИ КОСПАС КПК КРАБИК КРМ КС КЭНС ЛА ЛДПС ЛИ ЛПД МАИН МАМС МВД МДПС МДС МЛС МАРС МККР МС МСЭ МО МСИ Минтранс, МТ МЭК НАП НВО НКА НИОКР НО – ICAO; Международная организация гражданской авиации; – инструментальная система посадки (метровая); – IMO; Международная морская организация; – инерциальная навигационная система; − искусственный спутник Земли; – информационные системы для радионавигации; – импульсно-фазовая радионавигационная система; − космический аппарат; – координатно-временное и навигационное обеспечение; – космическая геодезическая сеть; – контрольно-корректирующая станция; – космическая навигационная система; – комплексная обработка информации; – космическая служба поиска и спасения (Россия); – карманный персональный компьютер; – дальномерная фазовая геодезическая система; – круговой радиомаяк морской; – космическое средство (1); контрольная станция (2); – корреляционно-экстремальная навигационная система; – летательный аппарат; – локальная ДПС; – летные испытания; – линия передачи данных; – IAIN; Международная ассоциация институтов навигации; – IALA; Международная ассоциация маячных служб; – министерство внутренних дел; – морская ДПС; – мобильная дифференциальная станция СВСН Республики Казахстан; – микроволновая система посадки; – разностно-дальномерная многочастотная радионавигационная система; – Международный комитет по радиочастотам; – морское судно; – Международный союз электросвязи; – Министерство обороны; – межспутниковые измерения; – Министерство транспорта Российской Федерации; − Международная электротехническая комиссия; – навигационная аппаратура потребителей; – навигационно-временное обеспечение; – навигационный космический аппарат; – научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы; – навигационное обеспечение; 6 НОТАМ НРНП ОВД ОВО ОИС ОКР ОрВД ОРНС ПА ПВЗ ПДЦМ ПКУ ПППО ППС ПРДК ПРМГ ПРС ПСП ПШДК РДПС РДС РМ РМА РМД РНС РРНП РСБН РСДБ РСДН РЦ САРСАТ САС СВСН РК СГС-1 СДГС СДКМ СЕВ СКНОУ СКП СНГ – уведомление для летного состава; – национальный радионавигационный план; – отдел внутренних дел; – отдел вневедомственной охраны; − опорная измерительная станция; − опытно-конструкторская работа; – организация воздушного движения; – объединенная РНС; – приемная аппаратура; - параметры вращения Земли; − параметры движения центра масс; – пункт контроля и управления; – подсистема прецизионных послесеансных определений; – патрульно-постовая служба; – подсистема региональных дифференциальных коррекций; – посадочная радиомаячная группа; – приводная радиостанция; − псевдослучайная последовательность; – подсистема широкозонных дифференциальных коррекций; – региональная ДПС; – региональная дифференциальная система СВСН Республики Казахстан; − радиомаяк; – радиомаяк азимутальный (типа ВОР); – радиомаяк дальномерный (типа ДМЕ); – радионавигационная система; – Российский радионавигационный план; – радиотехническая система ближней навигации; – радиоинтерферометрия со сверхдлинными базами; – радиотехническая система дальней навигации; – региональный центр дифференциальной коррекции и мониторинга СВСН Республики Казахстан; – зарубежный аналог КОСПАС; – срок активного существования (КА); – система высокоточной спутниковой навигации Республики Казахстан; – спутниковая геодезическая сеть 1 класса; – спутниковая дифференциальная геодезическая станция; – система дифференциальной коррекции и мониторинга; − система единого времени; – система координатно-временного и навигационного обеспечения Украины; – среднеквадратическая погрешность; – Содружество Независимых Государств; 7 СНС СП СРНС ССС ССТП СУДС СЦИ Тропик, Чайка, Лоран-С ТС ТСС ТТХ УНиО ФАГС ФКВО ФОИВ ФРНП ФРНС ФЦП ШДПС ЦИКАДА ЭРИ APV Beidou CDMA CNS DECT DGPS DME DVOR ECAC EGNOS EUGIN Eurofix FERNS Galileo – спутниковая навигационная система; – система посадки; – спутниковая радионавигационная система; − система сотовой связи; – спутниковая система точного позиционирования; – система управления движением судов; – синхронная цифровая иерархия; – импульсно-фазовая радионавигационная система (РСДН); – техническое средство; транспортное средство; – тактовая сетевая синхронизация; – тактико-технические характеристики; – Управление навигации и океанографии (МО); – фундаментальная астрономо-геодезическая сеть; – фундаментальное координатно-временное обеспечение; – федеральные органы исполнительной власти; – Федеральный радионавигационный план (США); – фазовая радионавигационная система; – Федеральная целевая программа; – широкозонная ДПС; – космическая низкоорбитальная навигационная система; – электрорадиоизделия; – Approach with Precise Vertical; заход на посадку с управлением по вертикали; – Бейдоу - китайская ГНСС; – Code Division Multiple Access; доступ с кодовым разделением каналов; – концепция связи, навигации и наблюдения; – Digital Enhanced Cordless Telecommunications; цифровая усовершенствованная беспроводная связь; – Differential GPS$ – Distance Measuring Equipment; оборудование измерения дальности; – Doppler High Frequency Omnidirectional Range; доплеровская всенаправленная УКВ радиосистема; – European Civil Aviation Conference; Европейская конференция гражданской авиации; – European Geostationary Navigation Overlay Service; Европейская ШДПС; – European Group of Institutes of Navigation; Европейская группа институтов навигации; – региональная ДПС, использующая систему Лоран; – Fast Eastern Radio Navigation Service; ФЕРНС, Дальневосточная радионавигационная служба; – ГАЛИЛЕО — европейская ГНСС; 8 GBAS GPRS GPS GRAS GSM IERS ILS ITRF ITRS LAAS LTE Mobile WiMAX MSAS NPA PBN RAIM RNAV RTCA RTCM RNP SARSAT SARPs SBAS – Ground-Based Augmentation System; наземная система функционального дополнения (стандарт ИКАО); – General Packet Radio Service; пакетная радиосвязь общего пользования; – Global Positioning System; Глобальная система местоопределения (США); – Ground-Based Regional Augmentation System; наземная региональная система функционального дополнения (стандарт ИКАО); – Global System for Mobile Communications; глобальная система мобильной телекоммуникации; – International Earth Rotation Service; Международная служба вращения Земли; – ИЛС; – International Terrestrial Reference Frame; Международная земная система отсчета; – International Terrestrial Reference System; Международная земная система координат; – Local Area Augmentation System; локальная ДПС наземного базирования для посадки воздушных судов (США); – Long Term Evolution; совершенствование технологий CDMA, UMTS; – Worldwide Interoperability for Microwave Access; мобильный глобальный доступ с обеспечением интероперабельности микроволновых средств; – Multifunctional Transport Satellite Augmentation System; Японская ШДПС; – Non Precision Approach; неточный заход; – Performance Based Navigation; навигация на основе характеристик (ИКАО); – Receiver Autonomous Integrity Monitoring; автономный контроль целостности в приемнике; – Area Navigation; зональная навигация; – Radio Technical Commission for Aeronautical; радиотехническая комиссия для авиации; – Radio Technical Commission for Maritime Services; радиотехническая комиссия для морского обслуживания; – Required Navigation Performance; требуемые навигационные характеристики (ИКАО); − международная спутниковая поисково-спасательная система; – Standards and Recommended Practicеs; стандарты и рекомендуемая практика ИКАО; – Space-Based Augmentation System; спутниковая система функционального дополнения; 9 TDMA UMTS UTC(SU) UTC(US) VOR WGS WAAS – Time Division Multiple Access; многостанционный доступ, основанный на временном разделении каналов; – Universal Mobile Telecommunication System; универсальная мобильная телекоммуникационная система – Universal Coordinated Time; универсальное координированное время Советского Союза; – Universal Coordinated Time; универсальное координированное время США; – Very High Frequency Omnidirectional Range; всенаправленная УКВ радиосистема; – World Geodetic System; Всемирная геодезическая система; – Wide Area Augmentation System; широкозонная система функционального дополнения (США). 10 1 Общие положения 1.1 Основания для разработки Основных направлений (плана) развития радионавигации государств — участников СНГ на 2013–2017 годы Уникальность положения государств — участников СНГ и их воздушного пространства предопределяет необходимость осуществления внутренних и транзитных операций из стран Европы и Североатлантического региона в страны Центральной и Юго-Восточной Азии и Тихоокеанского региона. Это объективно обусловливает целесообразность развития транспортной инфраструктуры государств — участников СНГ как составной части мировой транспортной системы. Исходя из прогнозируемого интермодального характера межгосударственных транспортных перевозок, необходимости безопасного прохождения транспорта по территориям государств – участников СНГ, актуальной является проблема обеспечения транспорта полной навигационной информацией. Учитывая, что в настоящее время существует и развивается спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС, принимая во внимание основные положения политики США и ЕС в области GPS и Galileo соответственно, главным направлением решения этой проблемы должны стать использование глобальных навигационных спутниковых систем с их функциональными дополнениями и сохранение в необходимом количестве наземных РНС. Исходя из этого, стратегия использования РНС государствами — участниками СНГ нуждается в уточнении и возможной корректировке наземной инфраструктуры с учетом создания совместного радионавигационного поля как с государствами — участниками СНГ, так и с государствами Европы. Сложность космических и наземных РНС, многообразие заказчиков, исполнителей и потребителей навигационных услуг, а также ресурсные ограничения обусловливают необходимость применения скоординированного подхода при решении задач поддержания, развития и использования радионавигационных полей космических и наземных систем. Проблема носит межведомственный и межрегиональный характер и требует комплексного подхода на межгосударственном уровне. В целях дальнейшего развития, наращивания и совершенствования на территориях государств — участников СНГ радионавигационных полей за счет применения современных спутниковых технологий, координации и реализации взаимосогласованной технической политики государств — 11 участников СНГ в области радионавигации с учетом технической политики ИКАО, ИМО, МАМС, рекомендаций Международного комитета по ГНСС при ООН, и положений радионавигационных планов государств — участников СНГ Советом глав правительств СНГ 21 мая 2010 года поручено разработать Основные направления (план) развития радионавигации государств — участников СНГ на 2013–2017 годы. 1.2 Цели и задачи Основных направлений (плана) развития радионавигации государств — участников СНГ на 2013–2017 годы Основные направления (план) развития радионавигации государств — участников СНГ на 2013–2017 годы (далее — Основные направления) определяют направления реализации политики государств — участников СНГ в этой области. Основные направления учитывают соответствующие требования международных организаций (ИКАО, ИМО, МСЭ), рекомендации Международного комитета по ГНСС, положения радионавигационных планов государств — участников СНГ, а также обязательства государств — участников СНГ по международным договорам. Основные направления направлены на обеспечение координации усилий и взаимодействия между органами исполнительной власти, предприятиями промышленности, научными организациями и учреждениями государств — участников СНГ, осуществляющими разработку, производство радионавигационных систем и средств, их эксплуатацию и оказание услуг радионавигации, а также услуг, формируемых на основе ресурсов координатно-временной и навигационной информации. Целями Основных направлений являются: - координация технической политики государств — участников СНГ в области радионавигации; - совершенствование отдельных национальных планов и определение РНС, которые будут ключевыми для обеспечения безопасного и эффективного движения транспорта государств — участников СНГ; - определение разработок для идентификации зоны, требующих выделения ресурсов и осуществления научно-исследовательских работ; - ориентирование зарубежных потребителей РНС и средств на возможность использования существующих и перспективных РНС и средств государств — участников СНГ; - информационное взаимодействие между разработчиками и потребителями навигационных услуг в государствах — участниках СНГ; - интегрированное использование полей космических и наземных РНС в рамках государств — участников СНГ и европейских государств для удовлетворения требований потребителей в навигационном обеспечении. 12 Реализация Основных направлений позволит обеспечить: - планирование наиболее перспективных направлений государственной политики государств — участников СНГ в области развития индустрии радионавигационных услуг, учитывающей интересы и требования различных групп потребителей, а также обеспечение условий для определения наиболее эффективных методов использования ресурсов в этой области; - совершенствование и гармонизацию навигационных средств государств — участников СНГ; - повышение экономической эффективности использования всеми группами потребителей имеющихся и перспективных РНС и средств наземного и космического базирования государств — участников СНГ, а также объединенных межгосударственных систем; - создание условий для межгосударственной координации мероприятий по созданию и обеспечению функционирования РНС и средств и предоставлению качественных радионавигационных услуг потребителям; - совместимость и интеграцию РНС государств — участников СНГ в ходе их разработки, эксплуатации и модернизации; - выработку и реализацию согласованных требований по радионавигационному обеспечению воздушных, морских и наземных потребителей государств — участников СНГ через разработку соответствующих межгосударственных нормативных документов (технические регламенты, стандарты и др.) и проведение сертификации РНС и средств; - повышение профессионального уровня и качества подготовки в государствах — участниках СНГ специалистов по навигационному обеспечению. Основные направления не включает радиосистемы, которые выполняют радиолокационно-обзорные или связные функции. РНС, рассматриваемые в Основных направлениях, подразделяются на следующие группы: 1. Глобальные космические (спутниковые) РНС: ГЛОНАСС и GPS с функциональными дополнениями. 2. Наземные РНС: 2.1 Системы дальней навигации: «Чайка» («Тропик-2С», «Тропик-2В», «Тропик-2Е»). 2.2 Системы ближней навигации: Брас-3, РС-10, Спрут, ГРАС (ГРАС2), Крабик-Б (Крабик-БМ), РСБН-4Н (4НМ, 8Н), Тропа-СМД, ПРС, РМА-90, РМД-90, DVOR-2000, DME-2000 и аналогичные им. 2.3 Системы посадки: СП-75 (80, 90, 90Н, 200) и аналогичные им, ПРМГ-5 (76У, 76УМ), МЛС, СП типа GBAS (дифференциальный режим ГЛОНАСС). Основные направления повышения эффективности использования существующих РНС и средств государств — участников СНГ, их развития и совершенствования представлены с учетом технической политики ИКАО, 13 ИМО, МАМС, радионавигационных планов государств — участников СНГ, национальных нормативных правовых документов. При анализе и рассмотрении РНС учитывались в том числе: - эксплуатационные характеристики; - технические параметры; - экономические характеристики; - организационные характеристики и правовые вопросы; - состояние разработки и производства; - используемость РНС и средств различными потребителями. Основными техническими параметрами являются точность, целостность, рабочая зона, доступность и непрерывность функционирования системы. Учитывались также вопросы использования частотного спектра и некоторые специфические параметры, такие как противопомеховые характеристики, которые применимы не только к военным системам, влияют на доступность и непрерывность функционирования гражданских систем. 1.3 Современное состояние государств - участников СНГ радионавигационных систем В настоящее время на территориях государств — участников СНГ используется широкий спектр средств навигации и навигационных систем, позволяющих определять параметры пространственно-временного состояния объектов, имеющих разные уровни точности решения задач, зоны и время обслуживания, сложности НАП и другие характеристики: - ГНСС, формирующие глобальные непрерывные радионавигационные поля навигационных сигналов с открытым доступом ГЛОНАСС и GPS; - функциональные дополнения к ГНСС — локальные, региональные, широкозонные (СДКМ); - наземные ИФРНС «Чайка», формирующие непрерывное радионавигационное поле в зоне действия, ограниченной дальностью наземных волн (1 000–1 500 км); - радиотехнические системы ближней навигации типа РСБН-4Н (4НМ), РСБН-8Н, Тропа-СМД, РМА-90, РМД-90, DVOR-2000, DМЕ -2000, 5850 VOR, CVOR 431, 5960 DME, DME 435 (ВОР/ДМЕ); - приводные радиостанции; - маячные и радиомаячные средства навигации типа КНС-3Б, КНС-4У, МРМ-70, РММ-95, СП-75, СП-80, СП-90, СП-90Н, ПРМГ-5, ПРМГ76У(76УМ); 14 - средства навигации, использующие естественные поля и силы (инерциальные, магнитометрические, астрономические, гравиметрические и др.). В целях обеспечения работы РНС и с использованием РНС создана система единого времени и эталонных частот, а также получения информации о параметрах вращения Земли. Ни одна из РНС по отдельности не может удовлетворить в полном объеме возрастающие требования потребителей навигационных услуг: - ГНСС со своими функциональными дополнениями при высокой точности определения координат и неограниченной зоне применения подвержены помехам естественного и искусственного характера; - действующие радиотехнические системы дальней навигации, имея большие зоны действия, характеризуются невысокой точностью; - радиотехнические системы ближней навигации имеют ограниченные зоны действия (в пределах прямой видимости) и по этой причине применяются в основном в авиации; - радиомаячные средства навигации, также используемые в авиации, действуют только в пределах видимости; - средства, использующие естественные поля и силы, также не обеспечивают высокой точности и подвержены влиянию различных внешних воздействий; - не во всех государствах – участников СНГ сформирована государственная служба единого времени и эталонных частот; - имеется ряд средств, которые предназначены для решения только специальных задач. Нескоординированное развитие и эксплуатация этих систем приводят к неэффективному использованию выделяемых государствами – участниками СНГ ресурсов. Если дальнейшее развитие навигационных технологий не будет должным образом скоординировано и согласовано, существует опасность, что в будущем разработка РНС будет затруднена из-за отсутствия единых стандартов взаимодействия аппаратуры потребителей и РНС, несовместимости потребительской аппаратуры и необоснованно высокого уровня сложности приборов. Компенсировать недостатки отдельных систем и полностью удовлетворить требования всех потребителей навигационных услуг возможно путем: их комплексного использования и скоординированного совершенствования; - применения высокоточной геодезической и картографической основы для решения задач навигации; - создания и поддержания единого радионавигационного поля государств – участников СНГ; - совершенствования системы точного времени и частот и определения параметров вращения Земли; 15 комплексного развития дифференциальных подсистем (функциональных дополнений) различного уровня и назначения. Для достижения этих целей необходимо создание единого радионавигационного поля государств — участников СНГ на базе существующих наземных и космических навигационных систем с использованием перспективных навигационных и временных технологий и методов доступа к информационным ресурсам. 16 2 Требования потребителей к радионавигационным системам 2.1 Задачи, решаемые с использованием радионавигационных систем государств — участников СНГ РНС государств — участников СНГ предназначены для решения следующих задач: - обеспечение безопасности государств — участников СНГ в экономической, научно-технологической, социальной, информационной и экологической сферах; - обеспечение возможности доступа пользователей к информации, производимой РНС и необходимой для их функциональных задач, за исключением особо оговоренных условий; - обеспечение надежности за счет многовариантности их совмещения при решении однотипных задач НВО; - создание систем автоматизированного управления, контроля и мониторинга транспортных потоков, перевозок специальных и опасных грузов; - обеспечение безопасности движения, в первую очередь пассажирских транспортных средств категорий М2 и М3, а также при перевозке специальных и опасных грузов, грузов под таможенным контролем; - обеспечение транзитных перевозок по международным транспортным коридорам; - обеспечение полетов воздушных судов и космических аппаратов различного назначения (дистанционное зондирование Земли, связь и др.); - обеспечение навигации морского и речного транспорта; - мониторинг параметров ионосферы и тропосферы, параметров околоземного космического пространства; - дистанционное зондирование природной среды; - создание и развитие геодезических сетей и систем координат; - геодезическое и картографическое обеспечение кадастровых, топографических, геологоразведочных, геофизических, изыскательских и других работ; - навигационно-гидрографическое обеспечение гидрографических, геолого-геофизических и других инженерно-изыскательских работ; обеспечение функционирования государственных систем предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций и гражданской обороны государств — участников СНГ; - мониторинг состояния и динамики объектов нефтегазового комплекса, местных геодинамических, в том числе техногенных, процессов; - контроль подвижек искусственных сооружений и природных объектов; - обеспечение научной деятельности; 17 - синхронизация работы систем управления телекоммуникационными, энергетическими и другими сложными системами; - обеспечение систем точного земледелия; - функционирование систем обеспечения безопасности граждан и транспортных средств; - персональная навигация; - страховая и лизинговая деятельность; - статистический учет; - другие, вновь открываемые задачи для применения. При этом должны обеспечиваться: - скоординированное развитие и модернизация РНС и их средств; - возможность включения новых систем, средств и технологий РНС; - согласованность применения РНС на всех этапах их функционирования; - максимальное соответствие национальных процедур и правил международным требованиям; - защищенность от несанкционированного вмешательства и устойчивость работы РНС. Структура решаемых задач с использованием РНС показана на рисунке 1. 18 Задачи, решаемые с использованием РНС Геодезическая привязка и синхронизация Транспортные Воздушная навигация Полет по маршруту Судовождение Плавание в открытом море Полет в зоне аэродрома Плавание в прибрежных районах и узкостях Неточный (некатегорированный) заход на посадку Маневрирование в портах, гаванях Точный (категорированный) заход на посадку Движение наземных средств Движение по установленным маршрутам, диспетчеризация Движение по произвольным маршрутам, логистика Движение в черте города Дноуглубительные работы, работы на шельфе Навигация космических аппаратов Геодезия, картография, гидрография, обеспечение ГИС Геологоразведка, добыча полезных ископаемых, контроль продуктопроводов Навигационная подготовка объектов транспортной инфраструктуры. Привязка маяков, буев, платформ, опорных станций РНС и ДПС Капитальное строительство, контроль сооружений, кадастр, землеустройство, точное земледелие Плавание по внутренним водным путям Маневрирование при ловле рыбы Синхронизация шкал времени Рисунок 1 - Структура решаемых задач с использованием РНС. 19 Специальные Поисковоспасательные работы Научно-исследовательские (экспериментальные) работы, фундаментальные и прикладные исследования КВНО Исследования земной поверхности и тектонического смещения коры Обеспечение сотовых систем связи Наблюдение обстановки Военные МВД, МО и др. 2.2 Требования к радионавигационным системам 2.2.1 Общесистемные требования Основными для потребителей к РНС являются требования к: - размеру рабочей зоны РНС; - точности определения местоположения и синхронизации шкал времени объектов; - доступности РНС; - целостности РНС; - непрерывности обслуживания (функционирования) РНС; - дискретности определения местоположения; - пропускной способности РНС. Требования к размерам рабочей зоны Рабочая зона (зона действия) – область пространства земного шара (замкнутая поверхность), в пределах которой навигационная система позволяет потребителю определять местоположение, скорость и время с заданными характеристиками. Нарастающая интенсивность движения, расширение границ перемещения, увеличение скоростей, высот и протяженности маршрутов (трасс) современных транспортных средств обусловливают все более высокие требования к навигационному обеспечению. Это предопределило необходимость удовлетворения требований потребителей по созданию условий точного местоопределения в любой точке Земли и околоземного пространства, т. е. требования глобальной рабочей зоны. Требования к точности местоопределения Точность местоопределения — это степень соответствия местоположения потребителя, определенного в данный момент с помощью навигационной системы, истинному положению. Точность местоположения характеризуется допустимой величиной отклонения измеренных координат от истинных. Количественной мерой точности является абсолютное значение разности между определенными и истинными значениями координат или СКП. Требования к точности местоопределения объектов зависят от характера задач, решаемых потребителями. Численные значения точности местоопределения изменяются в широких пределах от долей метра до нескольких километров. Требования к точности определения времени (синхронизации) Точность определения (синхронизации) времени характеризуется величиной отклонения скорректированной по данным РНС шкалы времени объекта от принятой в качестве эталонной. Требования к точности зависят от характера задач, решаемых потребителями. Численные значения точности (СКП) изменяются в широких пределах от секунд до наносекунд. 20 Требования к доступности РНС Доступность (эксплуатационная готовность) — это способность РНС обеспечить проведение навигационных определений в заданный момент времени в определенной зоне действия. Доступность РНС характеризуется вероятностью получения потребителем в рабочей зоне достоверной навигационно-временной информации в определенный период времени и с требуемой точностью. Требования к доступности изменяются в зависимости от используемых транспортных средств и задач, решаемых потребителями. Исходя из обеспечения безопасности полетов самолетов и плавания морских и речных судов, наиболее высокие требования, при которых доступность должна равняться практически единице, предъявляются воздушными потребителями при заходе на посадку и посадке по категориям ИКАО, морскими и речными потребителями — при маневрировании в портах и движении по внутренним водным путям. Требования к целостности РНС Целостность РНС — это способность РНС выдавать потребителю своевременное и достоверное предупреждение в тех случаях, когда какиелибо сигналы нельзя использовать по целевому назначению в полном объеме. Характеризуется соответствующей вероятностью и временем. Требования к целостности РНС морских, речных и наземных потребителей более низкие, чем воздушных потребителей, вследствие меньших скоростей движения и больших интервалов обновления информации. Требования к непрерывности обслуживания (функционирования) РНС Непрерывность обслуживания (функционирования) — это способность навигационной системы обеспечивать навигационное обслуживание потребителей в течение заданного временного интервала без отказов и перерывов. Характеризуется вероятностью. Требования к дискретности определения местоположения Дискретность определения местоположения характеризуется временным интервалом, через который возможно новое определение местоположения с использованием одного и того же типа РНС. Для ГНСС (как и для ряда других РНС) требования не предъявляются. Требования к пропускной способности РНС Пропускная способность характеризуется количеством пользователей РНС, которые могут обслуживаться одновременно. Учитывая важное значение своевременного получения навигационной информации для обеспечения безопасного плавания и полетов, пропускная способность РНС должна быть неограниченной, а непрерывность, т. е. надежность обслуживания, должна соответствовать заданной величине. 21 2.2.2 Требования авиационных потребителей В воздушном транспорте определены следующие основные фазы (этапы) полета ВС: - руление от места стоянки ВС до точки взлета; - взлет и выход в исходный пункт маршрута (трассы); - полет по маршруту (маршрутный полет); - полет в районе аэродрома (терминальный полет); - некатегорированный (неточный) заход на посадку; - заход и посадка по категориям ИКАО; - посадка и руление до места стоянки ВС. Требования к навигационному обеспечению на каждом этапе различны. Для маршрутного этапа полета ВС установлены категории районов (зон): - океаническая (безориентирная местность); - внутренняя континентальная (местная) линия; - зоны выполнения специальных задач. Одним из важнейших и наиболее ответственных этапов полета является заход на посадку и посадка ВС. Требования воздушных потребителей к точности определения места при заходе на посадку и посадке по категориям ИКАО, сформулированные на основе опыта использования инструментальных систем посадки, приведены в таблице 1. Таблица 1 - Требования воздушных потребителей при заходе на посадку и посадке по категориям ИКАО. Категория посадки Высота над взлетно-посадочной полосой (ВПП) для проверки, м I Требования к погрешностям (СКП) Горизонтальная погрешность, м Вертикальная погрешность, м 30 4,5–8,5 1,5–2 II 15 2,3–2,6 0,7–0,85 III 2,4 2 0,2–0,3 Для маршрутных полетов и операций в зоне аэродрома в гражданской авиации имеет место переход от требований на основе RNP к требованиям, сформулированным с помощью концепции PBN — навигации на основе характеристик. При этом PBN предполагает совместное использование RNAV и RNP. Таким образом, предъявляются требования к точности воздушной навигации не только на маршрутах, обозначенных навигационными РМ, но и на маршрутах без РМ, формируемых в соответствии с принципами зональной навигации. В частности, используются следующие точностные характеристики, которые в пренебрежении ошибками пилотирования могут рассматриваться как удвоенные СКП определения места ВС: 22 - RNAV 10 — предполагает отклонения ВС (95 % времени полета) внутри коридора 10 морских миль или 18,5 км без наземного контроля (СКП=9,25 км); - RNAV 5 — 5 морских миль или 9,25 км при радиолокационном контроле (СКП=4,62 км); - RNAV 2 — 2 морские мили или 3,7 км при радиолокационном контроле (СКП=1,85 км); - RNAV 1 — 1 морская миля или 1,85 км при радиолокационном контроле (СКП=0,92 км). Основные требования ИКАО к навигационному обеспечению посредством спутниковых навигационных систем и их функциональных дополнений в соответствии с Поправкой к SARPs ИКАО по GNSS, том 1, приложение 10, начало применения 18.11.2010 года к характеристикам, обеспечиваемым навигационными системами на различных этапах полета, приведены в таблицах 2 и 3. При этом под характеристиками систем понимаются: - точность — способность системы с 95 %-ной вероятностью удерживать ВС в пределах суммарной погрешности системы в каждой точке установленной схемы полета; - целостность — мера доверия, которая может быть отнесена к правильности информации, выдаваемой системой в целом; целостность включает способность системы обеспечить пользователя своевременными и обоснованными предупреждениями (срабатывание сигнализации); - срабатывание сигнализации — индикация для любых систем ВС или предупреждение пилоту о том, что данный параметр навигационной системы находится вне допуска; - порог срабатывания сигнализации — уровень, превышение которого для данного измеряемого параметра вызывает срабатывание сигнализации; - задержка срабатывания сигнализации (время до предупреждения) − максимально допустимое время, прошедшее от наступления выхода системы за допустимые пороги до срабатывания сигнализации; - непрерывность обслуживания — способность всей системы функционировать без перерывов в ходе выполнения намеченной операции; - готовность — способность всей системы выполнять свою функцию в момент начала намеченной операции. 23 Таблица 2 - Требования к характеристикам сигнала в пространстве. Типовая операция Точность в горизонтальной Точность по плоскости, м, вертикали, м,1– Р=95 %/СКП Р=95 %/СКП1– 3) Целостность2) Время до предупреждения, с3) 3) Непрерывность4) Эксплуатационная готовность5) 3700/1850 не назначена 1×10–7/ч 300 От 1×10–4/ч до 1×10–8/ч от 0,99 до 0,99999 На маршруте и в зоне аэродрома 740/370 не назначена 1×10–7/ч 15 От 1×10–4/ч до 1×10–8/ч от 0,99 до 0,99999 Начальный заход, промежуточный заход, неточный заход (NPA), вылет 220/110 не назначена 1×10–7/ч 10 От 1×10–4/ч до 1×10–8/ч от 0,99 до 0,99999 Неточный заход на посадку с управлением по вертикали (APV-I) 16/8 20/10 1–2×10–7 за заход 10 1–8×10–6 в любые 15 с от 0,99 до 0,99999 Неточный заход на посадку с управлением по вертикали (APV-II) 16/8 8/4 1–2×10–7 за заход 6 1–8×10–6 в любые 15 с от 0,99 до 0,99999 Точный заход на посадку по категории I 16/8 6–4/ 3–2 1–2×10–7 за заход 6 1–8×10–6 в любые 15 с от 0,99 до 0,99999 На маршруте Примечания. 1) Для осуществления планируемой операции на самой низкой высоте над порогом ВПП требуется 95%-ное значение ошибки определения местоположения с помощью ГНСС, трактуемое здесь как 2 СКП. Детальные требования определены в добавлении B SARPs, а инструктивный материал приведен в п. 3.2 дополнения D SARPs. 2) Определение требования к целостности включает порог срабатывания сигнализации, в зависимости от которого оно может быть оценено. Диапазон ограничений по вертикали для точного захода на посадку по категории I имеет отношение к диапазону пределов погрешности в вертикальной плоскости в зависимости от характеристик контрольного устройства системы. Значения порога срабатывания сигнализации приведены в таблице 3. 3) Требования к точности и задержке срабатывания сигнализации включают номинальные эксплуатационные характеристики безотказного приемника. 4) В связи с тем, что требование непрерывности при полете по маршруту и в зоне аэродрома при выполнении этапов начального захода на посадку, неточного захода на посадку (NPA) и операций вылета зависит от нескольких факторов, включая предполагаемую операцию, плотность воздушного движения, сложность воздушного пространства и эксплуатационную готовность альтернативных средств навигации, то это требование представляется интервалами значений. Более низкое значение представляет минимальные требования для областей с низкой плотностью воздушного движения и простой структурой воздушного пространства. Более высокое значение соответствует областям с интенсивным движением и сложной структурой воздушного пространства (п. 3.4 в дополнении D SARPs). 24 5) Для требований эксплуатационной готовности дается диапазон значений, поскольку эти требования зависят от эксплуатационной потребности, которая основана на нескольких факторах, включая частоту выполнения операций, погодные условия, масштаб и продолжительность отказов, эксплуатационную готовность альтернативных средств навигации, зону действия радиолокатора, интенсивность воздушного движения и обратимость эксплуатационных процедур. Более низкие значения требований соответствуют минимальной эксплуатационной готовности, при которой система GNSS используется на практике, но не может адекватно заменить другие средства навигации (не GNSS). Более высокие приведенные значения для маршрутной навигации соответствуют использованию GNSS в качестве единственного средства навигации в некоторой области. Более высокие приведенные значения для операций захода на посадку и вылета отвечают требованиям к эксплуатационной готовности в аэропортах с большой интенсивностью воздушного движения в предположении, что операции посадки и взлета на нескольких взлетно-посадочных полосах взаимосвязаны, но используемые раздельные эксплуатационные процедуры гарантируют безопасность операции (п. 3.5 в дополнении D SARPs). Таблица 3 - Пороги срабатывания сигнализации для контроля целостности. Порог срабатывания по горизонтали, м Порог срабатывания по вертикали, м на маршруте (океаническое/ континентальное воздушное пространство с низкой плотностью движения) 7400 не назначено на маршруте (континентальное воздушное пространство) 3700 не назначено на маршруте, в зоне аэродрома 1850 не назначено NPA 556 не назначено APV-I 140 50 APV-II 40 20 точный заход на посадку по категории I 40 От 15 до 10 Типовая операция Для точного захода на посадку по категории I определен диапазон значений. Значение 4 м определяется техническими требованиями системы ILS и представляет консервативный вариант этих требований (п. 3.2.7 дополнения D SARPs). Обозначения APV-I и APV-II относятся к двум различным уровням захода на посадку и посадки с вертикальным управлением (APV) и не предполагают обязательного эксплуатационного использования. Требования к характеристикам GNSS для выполнения точного захода на посадку по категориям II и III находятся на рассмотрении и будут представлены позднее. 2.2.3 Требования морских потребителей В морском транспорте определены следующие стадии плавания судов: - океанское плавание; - прибрежное плавание в районах с невысокой интенсивностью движения; 25 - плавание в портах, на подходах к ним и в прибрежной зоне с высокой интенсивностью движения. Международные требования морских потребителей к точности определения места, доступности, целостности РНС в зависимости от районов плавания определены ИМО – резолюции А. 953(23) от 05.12.2003 г.; МSС.112(73), 2000 год, МSС.113(73), 2000 год; MCS.114(73), 2000 год; МSС.115(73), 2000 год. Требования определены для судов, скорость которых не превышает 70 узлов. Требования морских потребителей к РНС зависят от районов плавания и составляют: - в районе океанского плавания: - погрешность определения координат с вероятностью Р=0,95 не более 100 м (СКП=50 м); - доступность не менее 99,8 % за 30-суточный период; - в районе прибрежного плавания при невысокой интенсивности движения судов: - погрешность определения места с вероятностью Р=0,95 не более 10 м (СКП=5 м); - частота определения места должна быть не менее одного раза в 1 с. Значение дифференциальной поправки должно обновляться не реже одного раза в 30 с; - доступность не менее 99,5 % за двухлетний период; - непрерывность функционирования системы не менее 99,85 % в течение 3 часов; - при плавании в портах, на подходах к ним и в прибрежной зоне с высокой интенсивностью движения судов: - погрешность определения места с вероятностью Р=0,95 не более 10 м (СКП=5 м); - доступность не менее 99,8 % за двухлетний период; - непрерывность функционирования системы не менее 99,97 % в течение 3 часов. В соответствии с резолюциями ИМО MCS.112(73), MCS.113(73), MCS.114(73), MCS.115(73) в районах океанского и прибрежного плавания, а также при плавании в портах и на подходах к ним темп обновления данных о координатах места должен быть не реже, чем 1 раз в 1 с, а для высокоскоростных судов рекомендуемая дискретность составляет 0,5 с. Показатель целостности системы (промежуток времени, в течение которого потребителям должно поступить предупреждение о том, что характеристики сигнала искажены, и эти данные нельзя использовать для обеспечения навигационной безопасности плавания) — не более 10 с. Анализ изложенных требований морских потребителей указывает на возможность их удовлетворения в наибольшей степени с использованием перспективных глобальных навигационных спутниковых систем, базирующихся на таких системах, как ГЛОНАСС и GPS, функционально дополненных дифференциальными подсистемами. Исходя из этого, в ноябре 26 2001 года 22-я Ассамблея ИМО утвердила требования к будущей системе ГНСС, которые изложены в Резолюции А.915(22) «Пересмотренные положения морской политики и требования к перспективным Всемирным спутниковым навигационным системам». В приложениях к этой Резолюции указываются перспективные на период после 2010 года требования к точности и показателям надежности получения навигационной информации. В соответствии с этим документом требования к точности должны быть повышены до 10 м (Р=0,95) по всему Мировому океану (СКП=5 м), а в акватории порта — до 1 м (СКП=0,5 м). Для некоторых видов деятельности на море (выполнение гидрографических работ, прокладка подводных трубопроводов и т. п.) считается необходимым повышение точности до 1 м (СКП=0,5 м) и даже до десятых его долей при автоматической постановке в док (СКП=0,05 м). По мере ужесточения требований к точности возрастают и требования к показателям надежности получения информации: - целостности (менее 10 с); - признаку выработки предупредительного сигнала о нарушении целостности системы (0,25–25 м); - доступности (99,8–99,97 %). В настоящее время для использования в морской навигации в соответствии с Резолюцией ИМО А.915(22) признаны две спутниковые системы GPS и ГЛОНАСС. В соответствии с Резолюцией ИМО MSC.114(73) 2000 года определены эксплуатационные требования к судовому приемному оборудованию для приема информации от морских радиомаяков, передающих дифференциальные поправки (Д) спутниковых навигационных систем GPS и ГЛОНАСС. В отношении спутниковой системы Galileo Резолюцией Комитета по безопасности на море (КБМ) MCS.233(82) 2006 года, приняты эксплуатационные требования к судовому приемному оборудованию системы Galileo. В новой редакции главы 5 Конвенции по охране человеческой жизни на море (СОЛАС), вступившей в силу с 1 июля 2002 года, заложено требование к обязательному оснащению морских судов, независимо от водоизмещения, ПА ГНСС или наземной РНС, или другим автоматическим средством, пригодным для использования в любое время в течение предполагаемого рейса для определения текущих координат. На такую ПА разработаны и одобрены ИМО требования МЭК — стандарты, а морскими администрациями стран флага — национальные стандарты, в соответствии с которыми одобряется тип судовой аппаратуры ГНСС. 2.2.4 Требования речных потребителей Для судов, использующих внутренние водные пути (реки, озера и т. п.), исходными при определении требований к РНС являются: габариты судового хода, его глубина и соотношения главным размерам судов (длина, ширина, осадка). 27 Требования речных потребителей к доступности РНС зависят от районов плавания и составляют: - по Единой глубоководной системе европейской части России — не менее 99,8 % за двухлетний период; - по магистральным рекам Сибири — не менее 99,5 % за двухлетний период. Требования речных потребителей к целостности составляют для движения по водным путям не более 5 с. Частота определения места должна быть не менее одного раза в 2 с. Значение дифференциальной поправки должно обновляться не реже, чем через 30 с. В таблице 4 приведены требования речных потребителей к точности определения места судна в зависимости от районов плавания для крупногабаритных судов при оценке вероятности отсутствия навигационного происшествия более 0,997, а также требования речных потребителей к точности определения места для различных решаемых задач. Таблица 4 - Требования речных потребителей для различных решаемых задач. Решаемые задачи Обеспечение движения судна по внутренним водным путям Гидрографические работы, расстановка знаков судоходной обстановки; поддержание заданных габаритов водного пути Районы плавания и проведения работ Точность измерения координат (СКП), м Озера, водохранилища 10–17 Свободные реки: европейской части России; Сибири (другие государства — участники СНГ) Каналы 2,5–5 2,5–7,5 – Озера и водохранилища 1–2,5 2–3,5 Свободные реки: европейской части России Сибири (другие государства — участники СНГ) 0,5–1 0,5–1,5 – Каналы 0,2–0,5 Землечерпательные и дноуглубительные работы Свободные реки и каналы 0,1–0,2 Прокладка кабелей и трубопроводов Свободные реки и каналы 0,5 Диспетчерские задачи по мониторингу ВВП России 50 28 Анализ изложенных требований речного транспорта показывает, что их удовлетворение в наибольшей степени возможно с использованием ГНСС и их функциональных дополнений. 2.2.5 Требования наземных потребителей Автотранспорт Требования пользователей к РНС можно сформулировать следующим образом: - перевозки в городских условиях требуют точности (СКП) 5 м, доступности РНС и их функциональных дополнений 0,98–0,99, в том числе в условиях высотной городской застройки. Специальные требования по непрерывности навигационного обслуживания в таких системах не предъявляются; - междугородные перевозки и внедорожные транспортные операции, которые требуют точности определения координат (СКП) 10 м, доступности РНС и их функциональных дополнений 0,98–0,99; - перевозки особо важных или опасных грузов требуют точности (СКП) определения координат 5 м, доступности РНС и их функциональных дополнений более 0,99 и высокой непрерывности обслуживания. Требуется также обеспечение устойчивого контроля положения в условиях возможных помех; - операции специальной транспортной техники дорожных служб требуют точности (СКП) 5 м в городах и 10 м на автодорогах; - обеспечение строительно-планировочных и дорожных работ в городах и на автодорогах требуют геодезической точности (СКП) 0,05–0,5 м и должны реализовываться с использованием специальной навигационной аппаратуры, работающей как с сигналами ГНСС, так и с сигналами их функциональных дополнений, такого же уровня точности требует задача местоопределения сельскохозяйственных машин. При этом навигационная информация необходима для эффективного управления транспортными средствами и другими мобильными средствами как в режиме персональной навигации (перевозки грузов автотранспортом в режиме «свободного поиска грузов», использование личных транспортных средств и др.), так и в режиме внешнего управления (диспетчеризация перевозок на наземном транспорте, управление работой специальной техникой в дорожном хозяйстве и др.). В первом случае навигационная информация используется для принятия решений лицами, управляющими транспортными средствами либо непосредственно, либо с использованием автоматизированных систем управления самим транспортным средством. Во втором случае навигационная информация используется для мониторинга ситуации и принятия решений о движении транспортных средств или иных действий (например, для обеспечения безопасности перевозок, предотвращения угона транспортных средств, хищений грузов) в рамках обособленных систем диспетчерского управления или так называемых охранных систем. Лица, управляющие транспортными 29 средствами, обязаны при этом выполнять принятые и доведенные до них по каналам связи решения систем диспетчерского управления. Персональная навигация на наземном транспорте используется в настоящее время, как правило, только в личных легковых автомобилях, а также в ограниченных масштабах лицами, занимающимися индивидуальной предпринимательской деятельностью или малым бизнесом на автотранспорте. Персональная навигация осуществляется с использованием специального пользовательского оборудования ГНС — так называемых навигаторов. Аналогичным образом осуществляется и персональная навигация пешеходов, туристов и т. д. В таблице 5 приведены типовые требования к точностным характеристикам навигационного обеспечения транспорта, в таблице 6 — основные перспективные операционнотехнические требования для систем управления автотранспортом. Таблица 5 - Типовые требования к точностным характеристикам (СКП) навигационного обеспечения транспорта. Автономное местоопределение (м) Условия движения наземного транспорта 15–65 Общегородские и пригородные перевозки 7–50 15–65 Проводка автомобиля по центру города 1,5–15 50–250 Транзитные перевозки между городами 12–150 30 Диспетчерское управление (м) Таблица 6 - Основные перспективные операционно-технические требования для систем управления автотранспортом. Системы управления городским автотранспортом Системы управления региональными перевозками Системы управления международными перевозками Системы управления для индивидуального автотранспорта 500–1000 500 1000*) – Средний темп обмена, с Т=30 с Т=10 с для спецтранспорта Т=60–90 с 900–7200 – Точность (СКП) навигации, м В центре 2,5 на автотрассе 15 2,5…10 2,5…15 2,5…20 Доступность навигационного обеспечения 0,99*) 0,95 0,95 0,90 Целостность (надежность) обеспечения навигационными данными и связью 0,98 0,99 для спецсистем 0,97 0,97 – Характеристики Инструментальная емкость системы. Число одновременно обслуживаемых автомобилей Совместимость систем *) Единые стандарты на интерфейсы, используемые для выхода на радиолинии С учетом локальной навигации. 31 – Железнодорожный транспорт Требования к характеристикам спутниковых РНС по точности определения местоположения (позиционирования) объектов железнодорожного транспорта можно объединить в три группы. Первая группа — это те системы и транспортные операции, в которых необходимо контролировать дислокацию подвижного состава, в том числе с опасными грузами, охраняемыми лицами, местоположение подвижных средств диагностики и путевых машин с целью мониторинга выполнения плановых заданий, подхода к месту проведения работ и т. д. Для таких функциональных приложений достаточна точность позиционирования (СКП) 10 м, что, в принципе, достигается при непосредственных спутниковых определениях при условии работы с орбитальными группировками ГЛОНАСС/GPS в штатных конфигурациях по 24 спутника в каждой системе. Вторая группа — это те системы и производственные операции, в которых спутниковая навигационная информация используется непосредственно в системах управления и обеспечения безопасности движения объектов железнодорожного транспорта. Для таких функциональных приложений требуется навигация с точностью определения положения объекта подвижного состава до конкретного рельсового пути, что соответствует точности позиционирования (СКП) 0,33 м. Третья группа — системы обеспечения контроля путевого хозяйства и путевого строительства, которые требуют «сантиметровой/миллиметровой» точности определения местоположения. Технически это возможно только в случае совместного использования сигналов систем ГЛОНАСС/GPS/GALILEO с данными систем дифференциальной коррекции (дифференциальными поправками) с использованием спутниковых широкозонных или наземных локальных (региональных) дифференциальных дополнений. Сводные данные к требуемым точностям позиционирования по направлениям деятельности хозяйств и служб железных дорог, определяемые действующими нормативно-техническими документами, приведены в таблице 7. 32 Таблица 7 - Технические требования потребителей к точности определения местоположения. Область (виды) применения координатной информации Объекты, требующие координатного определения Требования по точности определения местоположения Требования к надежности определения местоположения Основные нормативнотехнические источники 1 2 3 4 5 1. Инженерногеодезические изыскания для строительства новых и капитального ремонта действующих железных дорог Пункты специальной геодезической сети (СГС) СКП взаимного положения пунктов СГС не должна превышать 2–3 см в плане Предельные погрешности, равные 5 см, не должны превышаться на 10 % Четкие объекты СКП определения Предельные (элементы) четких объектов погрешности, местности местности равные 0,8 мм, в относительно масштабе плана пунктов СГС не не должны должна превышать превышаться на 0,4−0,5 мм на 10 % топографическом плане Рельеф СКП изображения Предельные местности рельефа погрешности, горизонталями не равные ½ более ¼ принятого принятого сечения рельефа сечения рельефа, не должны превышаться на 10 % 2. Полевое трассирование (перенос проекта в натуру) Основные элементы рельсовой колеи, стрелочных переводов и т. п. 3. Контроль геометрических параметров рельсовой колеи с помощью путеизмеритель ных средств для вычисления установочных данных для выправки пути Каркасные пункты СРС СКП переноса элементов рельсовой колеи не должны превышать 1,5 см в продольном направлении, 0,25 см в поперечном направлении относительно пунктов СГС СКП положения пункта – 25 мм; СКП взаимного положения – 5 мм в плане Главные и промежуточные (рядовые) пункты СРС СКП взаимного положения пунктов через 10 км – 15 мм в плане; через 500 м – 4 мм в плане; через 500 м – 2,5 мм по высоте Рабочие пункты СКП взаимного СРС положения – 2,5 мм в плане и 1,5 мм по высоте 33 1. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000–1: 500. ГКИНП-02-03382. 2. Свод правил СП 11-104-97. Инженерногеодезические изыскания для строительства. 3. Richtlinie DB 883.0031. Fahrbahnen abstecken (Руководство по полевому трассированию) Удвоенные СКП не должны превышаться на 5 % Удвоенные СКП не должны превышаться на 5 % Специальная реперная система контроля состояния железнодорожног о пути в профиле и плане. Технические требования, утвержденные МПС России 26 марта 1998 года 1 2 3 Геометрические Относительные характеристики СКП определения рельсовой колеи отклонений оси пути от заданного положения не должны превышать 0,04 мм/м в плане и 0,03 мм/м по высоте 4. Содержание Элементы земляного земляного полотна полотна, водоотводных, укрепительных защитных сооружений Требования к видам, периодичности, сроки и порядок осуществления надзора за земляным полотном установлены Инструкцией по содержанию земляного полотна. Определен каталог дефектов земляного полотна. Цифровая модель земляного полотна составляется на основе выполнения специальных периодических съемок с использованием спутниковых, аэрокосмических, бортовых и наземных методов съемки, в том числе с использованием радиолокаторов. По точности цифровая модель земляного полотна соответствует точности масштаба 1:1000 34 4 5 При использовании путеизмерительн ого вагона и тележки, для повышения надежности и точности, с применением спутниковых приемников и спутниковоинерциальных систем на практике производят избыточные измерения с таким расчетом, чтобы съем информации производился каждые 20–25 см пути Материалы обоснования инвестиций в строительство высокоскоростной железнодорожной магистрали Москва – СанктПетербург. Инженерногеодезические изыскания. РЖДП-077/03-008 Для укрепления устойчивости земляного полотна на каждой дистанции пути утверждается перечень видов деятельности по содержанию земляного полотна, рассчитанный на полное устранение деформаций Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожног о пути. Утверждена МПС России 30 марта 1998 года ЦП-544 1 2 5. Содержание Элементы искусственных искусственных сооружений сооружений (мостов, путепроводов, эстакад, виадуков, тоннелей, водопропускных труб, лотков, галерей, селеспусков и т. д.) 3 4 5 Требования к видам, периодичности, сроки и порядок осуществления надзора за искусственными сооружениями установлены Инструкцией по содержанию искусственных сооружений. Цифровая модель искусственных сооружений составляется на основе инструментальных периодических съемок с использованием спутниковых приемников, лазерных сканирующих систем, высокоточных электронных тахеометровавтоматов, геотехнических датчиков. Для оперативного наблюдения динамических свойств наиболее важных и ответственных объектов должна быть обеспечена высокая точность измерения пространственных данных в мм и см диапазоне в режиме реального времени Надежность надзора за искусственными сооружениями обеспечивается автоматизированн ой системой, создаваемой для постоянного наблюдения за искусственными сооружениями Инструкция по содержанию искусственных сооружений. Утверждена МПС России 28 декабря 1998 года ЦП-628 35 1 2 4 5 6. Межевание Межевые знаки СКП положения полосы отвода полос отвода межевых знаков железной железной дороги относительно дороги пунктов СГС должна быть не более 10 см (0,1 мм на плане масштаба 1:1000) Надежность полученных результатов контролируется на основе установленной процедуры межевания земель 7. Обеспечение безопасности железнодорожного движения Для обеспечения надежности определения местоположения поезда в СДКМ ГЛОНАСС и GALILEO создаются сервисы по повышению надежности спутниковой навигации на железных дорогах Инструкция по межеванию земель. Утверждена Роскомземом 18 апреля 1996 года. Основные положения об опорной межевой сети. Утверждены Росземкадастром 15 апреля 2002 года Проект «GALILEO для железных дорог» Подвижные средства, специальные подвижные средства 3 В соответствии с требованиями безопасности СКП определения местоположения поезда должна составлять 0,5 м (для распознавания пути, на котором находится поезд), эксплуатационная готовность – 99,98 % и длительность тревожного состояния (ТТА) – 1с В части характеристик доступности данных спутниковых навигационных определений для систем железнодорожного транспорта требуемое значение соответствует 0,98–0,99 во всех условиях, включая железнодорожные операции на территории предприятий и в городах с высотной застройкой, операции в глубоких карьерах и на перегонах в глубоких выемках. Для обеспечения устойчивости функционирования и повышения точности позиционирования на подвижных объектах железнодорожного транспорта необходимо внедрять мультисистемную ГЛОНАСС/GPS, а в перспективе — ГЛОНАСС/GPS/ Galileo навигационную аппаратуру с корректирующими поправками, получаемыми с помощью спутниковой широкозонной системы дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ). Сантиметровый и более высокие уровни точности могут быть достигнуты с использованием локальных дифференциальных подсистем. 2.2.6 Требования в интересах геодезического обеспечения Требования к РНС в интересах геодезического обеспечения задаются так, чтобы обеспечивались точности измеряемых параметров, необходимые при проведении геодезических и картографических работ. Правительство Российской Федерации в постановлении № 1463 от 28 декабря 2012 года «О единых системах координат» постановляет: 36 «1. Установить следующие единые государственные системы координат: - геодезическая система координат 2011 года (ГСК-2011) — для использования при осуществлении геодезических и картографических работ; - общеземная геоцентрическая система координат «Параметры Земли 1990 года» (ПЗ-90.11) — для использования в целях геодезического обеспечения орбитальных полетов и решения навигационных задач». В Республике Казахстан используется система координат СК-42, в Республике Беларусь — WGS-84. При этом учитывается, что Единая система геодезических координат 1942 года (СК-42), введенная постановлением Совета Министров СССР от 7 апреля 1946 года № 760, в Российской Федерации заменялась на СК-95. На основе совместного уравнивания координат пунктов космической геодезической сети, доплеровской геодезической сети и астрономогеодезической сети на эпоху 1995 года система координат 1995 года закреплена пунктами геодезической сети. Система координат 1995 года строго согласована с геоцентрической системой координат из документа «Параметры Земли 1990 года» (ПЗ-90.11). Параметры систем координат приведены в подразделе 3.3.3. Точность СК-95 характеризуется следующими СКП взаимного положения пунктов по каждой из плановых координат: 2–4 см — для смежных пунктов АГС; 0,3–0,8 м — при расстояниях от 1 до 9 тыс. км. Точность определения нормальных высот в зависимости от метода их определения характеризуется следующими среднеквадратическими погрешностями: - 6–10 см — в среднем по стране из уравнивания нивелирных сетей I и II классов; - 0,2–0,3 м — из астрономо-геодезических определений при создании АГС. Точность определения превышений высот квазигеоида астрономогравиметрическим методом характеризуется следующими СКП: - 6–9 см — при расстояниях 10–20 км; - 0,3–0,5 м — при расстоянии около 1 000 км. Системы координат СК-95 и СК-42 различаются: - повышением точности передачи координат на расстояния более 1 000 км в 10–15 раз и точности взаимного положения смежных пунктов в государственной геодезической сети в среднем в 2–3 раза; отсутствием региональных деформаций государственной геодезической сети, достигающих в системе координат 1942 года нескольких метров; - возможностью создания высокоэффективной системы геодезического обеспечения на основе использования глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS. 37 ГГС, создаваемая в настоящее время, структурно формируется по принципу перехода от общего к частному и включает геодезические построения различных классов точности: ФАГС, ВГС, СГС-1. В указанную систему построений вписываются также существующие сети триангуляции и полигонометрии 1–4 классов. На основе новых высокоточных пунктов спутниковой сети создаются постоянно действующие дифференциальные станции в целях обеспечения возможностей определения координат потребителями в режиме, близком к реальному времени. По мере развития сетей ФАГС, ВГС и СГС-1 выполняется уравнивание ГГС и уточняются параметры взаимного ориентирования геоцентрической системы координат и системы геодезических координат СК-95. В интересах дальнейшего развития геодезического обеспечения Правительство Российской Федерации в постановлении №1463 от 28 декабря 2012 года «О единых системах координат» постановляет: «2. Установить, что система геодезических координат 1995 года (СК-95), установленная постановлением Правительства Российской Федерации от 28 июля 2000 г. № 568 в качестве единой государственной системы координат, и единая система геодезических координат 1942 года (СК-42), введенная постановлением Совета Министров СССР от 7 апреля 1946 г. № 760, применяются до 1 января 2017 г. в отношении материалов (документов), созданных с их использованием»; «4. Федеральной службе государственной регистрации, кадастра и картографии обеспечить создание и эксплуатацию геодезических пунктов геодезической системы координат 2011 года (ГСК-2011) …»; «5. Министерству обороны Российской Федерации обеспечить создание и эксплуатацию геодезических пунктов общеземной геоцентрической системы координат "Параметры Земли 1990 года" (ПЗ-90.11) …». В таблице 8 приведены перечень важнейших решаемых задач и точностные характеристики, полученные в настоящее время, а также современные требования к геодезическому обеспечению, в значительной мере уже реализованные с использованием спутниковых методов. Для решения прикладных задач геодезии измерения выполняются относительно пунктов опорной геодезической сети с использованием способов относительных определений. Выход на сантиметровый уровень точности астрономо-геодезических сетей, а в дальнейшем на миллиметровый уровень является одной из основных целей обеспечения решения задач геодинамики. Это особенно важно для обширных сейсмоактивных районов в интересах решения задач прогнозирования землетрясений. Требуемый уровень точности определения координат межевых знаков относительно пунктов ГГС вытекает из требований к геодезическому обоснованию кадастровых съемок крупного масштаба и закреплению границ землепользования. Фундаментальные задачи решаются средствами и методами космической и традиционной наземной геодезии и гравиметрии. 38 Прикладные задачи геодезии решаются как методами и средствами наземной геодезии, гравиметрии и фотограмметрии, так и методами космической геодезии с привлечением ГНСС. Таблица 8 - Достигнутые и требуемые точности геодезического обеспечения. Виды геодезического обеспечения СКП взаимного положения Достигнутые в России Перспективные требования КГС-5 — 10 мм, соответствует точности взаимного положения пунктов в геоцентрической системе координат ПЗ-90.11 КГС-5 — 10 мм, соответствует точности взаимного положения пунктов в геоцентрической системе координат ПЗ-90.11 30–50 мм, не соответствует по точности 3 мм +5х10–8 D мм на каждые 1000 км (ФАГС) 1. Высокоточная основа для развития ГГС 2. Глобальная и региональная геодинамика 3. Высокоточная геодезическая основа для создания СДГС и СГС-1 4. Локальная геодинамика 5 мм на 10 км (ГДП), не соответствует по точности 5. Основа развития ведомственных систем геодезического обеспечения Геодезическое обеспечение потребителей всех уровней 20–30 мм на 5–15 км, не соответствует по точности 6. 7. Высотное обеспечение 20–30 мм при неограниченных расстояниях (ФАГС) 3 мм + 5х10–7 D мм при расстояниях 150–200 км (ВГС) 3 мм + 1х10–7 D мм при расстоянии между пунктами 25–30 км (СГС-1) 10 мм на 30 км (СГС-1) 20–40 мм в плане при расстояниях 10–15 км. 250–800 мм в плане при расстояниях от 1 до 9 тыс. км, не соответствует по оперативности и точности 20–50 мм в плане на расстояниях до 500–1000 км 10 мм + 30 мм по высоте на каждые 100 км Астрономогравиметрическое нивелирование 100–200 мм на 150–300 км; 1–1,5 м на 7000 км, не соответствует по точности определения нормальных высот Трудоемкие и дорогостоящие методы традиционного нивелирования не соответствуют по оперативности (ФАГС, ВГС совместно с детальными картами высот квазигеоида) 39 5 мм + 10–30 мм на каждые 100 км (спутниковое нивелирование) СКП взаимного положения Виды геодезического обеспечения 8. Единая глобальная система высот Достигнутые в России Перспективные требования 200–300 мм, не соответствует по точности 30–50 мм (ФАГС, ВГС, спутниковое нивелирование совместно с гравиметрическим методом) Требования различных потребителей к исходным АГГД значительно отличаются по точности и оперативности. В таблице 9 приведены требования потребителей к точности исходных АГГД данных при решении специальных задач. Таблица 9 - Требования потребителей к точности исходных АГГД. Задачи геодезического обеспечения Потребители Погрешность (СКП) 1. Создание геоцентрической системы координат (точность отнесения к центру масс Земли), м Космические исследования, фундаментальная наука, навигация, океанография, космическая геодезия 0,05 2. Определение параметров гравитационного поля Земли: высоты геоида глобально, м 0,1 0,02–0,03 (терр. РФ) уклонения отвесной линии, угл. сек. 3. Определение связей систем координат: линейные элементы, м угловые элементы, угл. сек. 4. Определение параметров ориентации Земли, угл. сек. 0,5–1 0,05–0,1 0,01 0,001 2.2.7 Требования космических потребителей Для перспективных КА различного целевого назначения предусматривается значительное повышение эффективности решения целевых задач с одновременным повышением автономности их функционирования. Это вызывает резкое возрастание требований к НО КА, которые не могут быть обеспечены традиционными наземными средствами НО и требуют использования бортовых средств НО. При этом навигационные приемники ГНС ГЛОНАСС становятся неотъемлемой частью БКУ КА, информация от которых используется как для уточнения орбитальных ПДЦМ КА, так и для планирования целевых задач в БКУ. Основные требования к точности определения ПДЦМ и ориентации перспективных КА бортовыми средствами НО представлены в таблицах 10, 11. 40 Требуемая точность НО других КА, ракет-носителей, разгонных блоков, орбитальных станций составляет 20−30 м. Для выполнения ряда ответственных динамических операций КА (сближение КА, спуск и посадка КА на Землю и т. п.), а также решения ряда высокоточных задач навигации, геодезии, геодинамики, картографии и других с использованием КА специального назначения (навигационные, геодезические, дистанционного зондирования Земли и др.) требуемая точность определения местоположения этих КА должна быть не хуже 1 м. Из таблиц 10 и 11 следует, что наибольшие требования к точности НО предъявляются к бортовым средствам КА навигационного и геодезического обеспечения, а по точности ориентации – к бортовым средствам КА связи и навигации. Для перспективных космических средств целесообразно предъявить требования по точности (СКП) на уровне 0,01 м/с и 0,6 угл. мин соответственно для скорости и углов ориентации. Таблица 10 - Требования к точности бортовых средств навигационного обеспечения перспективных КА. Погрешность определения ПДЦМ (СКП) Классы КА 1. КА связи и ретрансляции Не хуже 200 м по всем координатам 2. КА навигационного обеспечения 1 м — эквивалентная погрешность эфемерид (в направлении от КА на потребителя) 3. КА геодезического обеспечения 0,33 м — вдоль орбиты и в боковом направлении, 0,33 м — по высоте 4. КА системы обнаружения терпящих бедствие объектов 33 м по всем координатам 5. КА геофизического обеспечения 17–50 м по всем координатам Примечание Погрешность приведена на 2014 г. и далее снижается в соответствии с положениями ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012-2020 годы» Таблица 11 - Требования к точности систем ориентации перспективных КА. Требования к точности систем ориентации КА (СКП), угл. мин Классы КА 1. КА связи и ретрансляции 1–1,3 по всем каналам 2. КА навигационного обеспечения 10 по всем каналам 3. КА геодезического обеспечения 2–3,3 по всем каналам 4. КА геофизического обеспечения 2 по всем каналам 41 2.2.8 Требования потребителей от правоохранительных органов государств — участников СНГ Радионавигационное обеспечение потребителей правоохранительных органов требуется при решении следующих задач: - управление мобильными силами и средствами правоохранительных органов (патрульные машины ППС, дорожно-постовой службы и групп задержания ОВО, группы немедленного реагирования, машины следственнооперативных групп, машины дежурных частей и участковых уполномоченных, патрульные суда транспортной полиции, пешие и конные наряды правоохранительных органов); - контроль служебного транспорта, осуществляющего перевозку пассажиров, охраняемых лиц, специальных грузов (в том числе автомобильный, железнодорожный, речной, воздушный транспорт) с использованием экстренного реагирования при авариях (система «ЭРАГЛОНАСС» и аналогичные ей); - перевозка спецконтингента (арестованные, подозреваемые, обвиняемые) с помощью автозаков и специальных железнодорожных вагонов; - слежение за поднадзорными лицами с помощью малогабаритных браслетов; - создание «автокоридоров безопасности» (при перевозке пассажиров, детей, транспортировке особо опасных, ценных грузов, строительных материалов, сопровождении автоколонн); раскрытие преступлений правоохранительными органами (использование «автомобилей-ловушек», скрытое наблюдение за перевозками оружия, наркотических средств и т. п.); - действия спецподразделений при решении служебных задач по охране общественного порядка, проведении спецопераций (в том числе в условиях «закрытых» помещений, лесисто-гористой местности, при ограниченной видимости КА); - определение местоположения следственно-оперативных групп и кинологов со служебно-разыскными собаками посредством малогабаритных планшетов, «наладонников», ошейников для собак и т. д.; - поиск угнанных или похищенных транспортных средств, оснащенных навигационной аппаратурой спутниковых противоугонных систем; - повышение точности и достоверности определения местоположения подвижных объектов в локальных зонах спецопераций с помощью средств функциональных дополнений (возимых или переносных); - организация оперативного управления (контроля) транспортными средствами внутренних войск (автомобильная, бронетанковая, авиационная техника, плавсредства); - управление беспилотными летательными аппаратами, аэростатами и воздушными зондами для решения специальных задач; - оснащение транспортных, технических средств и систем, подлежащих использованию при объявлении мобилизационной готовности и 42 предназначенных для работы в особые периоды военно-политической обстановки; - дистанционное определение координат удаленных объектов и выдача навигационных целеуказаний; - синхронизация шкал времени в системах связи, локальных вычислительных сетях и пунктах управления правоохранительных органов; - проведение испытаний и сертификации специальной НАП, систем, средств навигации, метрологического обеспечения; - геодезическое и картографическое обеспечение специальных задач; - дистанционное зондирование Земли в целях выявления незаконной порубки леса, посевов наркосодержащих растений, умышленных поджогов и т. п.; - обеспечение безопасности при охране важных государственных объектов (критически важные и потенциально опасные объекты), в том числе контроль за смещением элементов стационарных сооружений и конструкций; - спасение терпящих бедствие, в том числе с помощью системы КОСПАС-САРСАТ. При этом формулируются следующие требования: - диспетчерские задачи. Требование к точности местоопределения транспортных средств и мобильных сил должно быть не хуже 15 м (СКП). Указанная точность должна обеспечиваться при создании «автокоридоров безопасности», осуществлении магистральных перевозок пассажиров и транспортировке грузов, междугородных перевозках спецконтингента, мониторинге больших группировок служебного транспорта правоохранительных органов по территории государства — участника СНГ; - профилактика и раскрытие преступлений. Решение задач в городских условиях (патрулирование улиц, преследование и задержание преступников, поиск угнанных автомобилей, скрытое наблюдение за одиночными подвижными объектами и т. д.). Точность местоопределения должна составлять 5–7,5 м (СКП). К задачам специального назначения можно отнести: - проведение антитеррористических операций, освобождение заложников, ведение боевых действий, мониторинг отдельных бойцов и военнослужащих, мониторинг спецпоездов и железнодорожных составов. Точность местоопределения должна составлять 1,5–2,5 м (СКП); - работа спецподразделений ОВД и внутренних войск в особых условиях (закрытые, задымленные помещения, подземные помещения (подвалы, тоннели), гористая местность, сложная помеховая обстановка и др.), мониторинг беспилотных летательных аппаратов в зоне проведения спецопераций. Точность местоопределения должна составлять 0,5–1,5 м (СКП) с использованием средств функциональных дополнений. Важным элементом будущей перспективной системы КВНО спецпотребителей на базе ГЛОНАСС должна стать система мониторинга радионавигационных помех ГНСС. Создание этой системы вызвано ростом промышленного производства, появлением большого количества 43 навигационно-связных систем, повышением уровня естественных помех, а также возможностью создания искусственных помех (в том числе создаваемых в преступных целях). 2.2.9 Требования единых служб спасания В настоящее время в интересах обнаружения терпящих бедствие объектов эксплуатируется Международная космическая система поиска и спасания КОСПАС-САРСАТ. Тридцатипятилетний опыт ее эксплуатации доказал ее высокую эффективность по сравнению со всеми другими средствами спасания. В тоже время недостатки, присущие низкоорбитальным (низкая точность обнаружения объектов, недостаточная оперативность передачи информации) и геостационарным (необеспечение глобальности обзора земной поверхности) космическим системам, не позволяют обеспечить современные потребности пользователей. Требования к перспективным космическим системам обнаружения терпящих бедствие объектов находятся в стадии формирования. Перспективные требования к Международной космической системе поиска и спасания КОСПАС-САРСАТ обозначены при принятии решения об использовании в целях обеспечения поиска и спасания в дополнение к существующим космическим системам среднеорбитальной группировки КА ГНС и разработки аварийных радиобуев (АРБ) и радиомаяков второго поколения. Требования учитывают разнообразие возможных объектов: от крупных морских судов и самолетов до маломерных судов и легкомоторных летательных аппаратов, а также людей, попавших в экстремальные и чрезвычайные ситуации (туристов, спортсменов и т. д.). Они имеют следующие показатели: - зона обслуживания — глобальная; - оперативность обнаружения объекта — единицы минут; - вероятность обнаружения объекта — не хуже 0,99; - оперативность доставки информации в центры приема — единицы минут; - точность определения координат места аварии (СКП) — 33 м.; - число одновременно обнаруживаемых аварийных объектов — до 150– 250; - обеспечение функционирования линии обратной связи к АРБ для подтверждения приема сигнала бедствия и контроля за передачами АРБ; - формирование дополнительных закодированных данных для поисковых служб. При этом выдвигаются требования обеспечения таких показателей при проведении спасательных операций не только на открытой, но и на пересеченной местности. 2.2.10 Требования частотно-временного обеспечения Существующая практика показывает насущную потребность в получении информации о точном времени, а также высокостабильных частотных эталонов. Это, в частности, относится к синхронизации 44 быстродействующих синхронных линий передачи данных, основанных на принципах СЦИ и использующих ТСС. Актуальной является и синхронизация БС ССС технологии CDMA, которая обеспечивает поддержку режима «мягкой эстафетной передачи» и связи абонента одновременно с 2–3 БС и подавление взаимных помех между перекрывающимися сотами при обслуживании абонентов (в том числе фиксированных), позволяет автоматически перераспределять нагрузку между соседними сотами, поддерживать нужные соотношения между сигналами в системе, критичными к временным сдвигам, позволяет отличать друг от друга базовые станции, сокращает время поиска пилотной ПСП абонентской станцией и т. д. В интересах ССС требуется точная частотная настройка с относительной нестабильностью частоты: 0,5 х 10–7 — для ССС технологий GSM и CDMA, а также 0,5 х 10–6 — для ССС технологии TDMA. Аналогичные требования к относительной нестабильности частоты предъявляются для ССС стандартов UMTS, LTE и LTE-A. Требования к точности временной синхронизации чаще всего определяют сами производители БС CDMA. При этом типовым является требование обеспечения погрешностей на уровне 7 мкс за 24 часа, что обусловливает использование высокостабильного рубидиевого или специального кварцевого стандарта частоты. Необходимость иметь точное временное обеспечение с помощью СРНС для ССС технологии CDMA, повидимому, сохранится и для мобильных систем 3-го и 4-го поколений. Требования к точности временной синхронизации объектов перспективных мобильных систем связи 0,4–3 мкс за 24 часа. Учитывая также предполагаемое использование базовых станций всех сотовых систем для определения места потребителя с точностью (СКП) порядка 50–500 м, получим требование их привязки к шкале точного времени (СРНС ГЛОНАСС и РНС «Чайка») и синхронизации на уровне 50–100 нс за 24 часа. Существует также целесообразность обеспечения точной синхронизации и устройств, работающих в стандарте DECT. Временная информация может использоваться и энергетическими компаниями для измерения разности фаз на электростанциях, регистрации событий, последующего анализа ситуаций, измерения фазы и частоты тока электростанций и т. д. Еще одним применением времени РНС является синхронизация часов при проведении астрономических наблюдений типа наблюдений на интерферометрах со сверхдлинной базой, использующих пульсары. Соответствующие требования здесь пока находятся в стадии формирования. В таблице 12 приведены обобщенные требования к синхронизации шкал времени объектов и к нестабильности частоты генераторов их часов, а также к условиям их удовлетворения. 45 Таблица 12 — Требования к синхронизации шкал времени объектов и к нестабильности частоты. Параметры Точность привязки к универсальному координированному времени (UTC) Объекты и задачи Покрытие Доступность (%) Дискретность Уровень Стабильность Относительность Связь (фиксированная и подвижная), включая системы управления и другие системы поддержки (перспект.) Десятки нс 10-11…10-12 (частота) До 100 нс, 1 сут. усред. Национальное 99,7 Непрерывно Научное сообщество нс 10–16 (частота, 30 сут. усред.) 50 нс, 1 сут. усред. Глобальное 99,7 Непрерывно Банки и финансы с – – – Уточняется Уточняется Синхронизация электроэнергетики мкс – – Континент 99,7 1с 46 2.2.11 Обобщенные требования основных групп потребителей Обобщенные требования к РНС определены на основании требований воздушных, морских, речных наземных и космических потребителей с учетом международных требований по обеспечению наиболее массовых потребителей радионавигационной информации — воздушных и морских. Международные требования к навигационному обеспечению авиационных средств и кораблей определены в документах международных организаций ИКАО и ИМО. Основные обобщенные требования к радионавигационному обеспечению при местоопределении приведены в таблице 13. требования потребителей к Решаемые задачи Рабочая зона Погрешность место определения (СКП), м 1 2 3 4 5 6 370–1850 0,99– 0,99999 110–7/ч МОРСКИЕ ВОЗДУШНЫЕ Потребители Таблица 13 - Основные обобщенные навигационному обеспечению. Доступность (эксплуатационная готовность) Целостность (вероятность или время) Полеты по маршруту (трассе) Глобальная Региональная Полеты в зоне аэродрома Район аэродрома 370 0,99– 0,99999 110–7/ч Некатегорированный заход на посадку Район аэродрома 8–110 10–4 (Н) 0,99– 0,99999 110–7/ч Заход и посадка по категориям ИКАО Зона средств посадки 2,0–8,5 0,3–2 (Н) 0,99– 0,99999 1–210–7 Спецзадачи, геодезические и геофизические наблюдения Локальная 1–10 0,999 0,999 В районах океанского плавания Глобальная 50 0,998 за 30 сут. 10 с В районах прибрежного плавания при невысокой интенсивности движения судов Региональная 5 0,995 за 2 года 10 с При плавании в портах, на подходах к ним и в прибрежной зоне с высокой интенсивностью движения судов Локальная 5 0,998 за 2 года 10 с По всему Мировому океану (перспективные требования) При плавании в акваториях портов и выполнении специальных работ (перспективные требования) Глобальная 5 10 с Локальная 0,05–0,5 0,998– 0,9997 0,998– 0,9997 47 10 с 2 РЕЧНЫЕ Движение судов по внутренним водным путям: озера, свободные реки каналы расстановка знаков, картография и т. д. КОСМИЧЕСКИЕ НАЗЕМНЫЕ 1 Мониторинг судов Движение наземного транспорта в городах и пригородах. Мониторинг. Вызов машин при аварии, машин скорой помощи Движение при междугородных, региональных и международных перевозках. Мониторинг. Вызов машин при аварии, машин скорой помощи Решение специальных задач (обеспечение спецпотребителей МВД и др.) Управление движением объектов РЖД, строительными и сельскохозяйственными машинами Картография и геодезия, землеустройство, путевое хозяйство РЖД 3 4 5 6 районы озер, рек районы каналов районы рек, каналов ВВП России 2,5–17 5с 1–2,5 0,1–3,5 0,995– 0,998 0,995– 0,998 0,99 Локальная 2,5–10 0,98−0,99 0,98−0,99 Региональная, локальная 10–15 0,95 0,97 Локальная 2,55–15 0,99 0,99 Региональная, локальная 0,05–0,5 0,9998 1с Глобальная, региональная, локальная 0,1 0,02–0,05 0,003–0,006 200 3–5 (должны быть снижены) 0,33–1 – – КА связи и ретрансляции КА навигационного обеспечения КА геодезического обеспечения, ДЗЗ КА системы обнаружения терпящих бедствие объектов КА геофизического обеспечения, ракетыносители, разгонные блоки, орбитальные станции 17–50 48 – 50 33 5с 5с 3 Общая систем характеристика существующих и разрабатываемых Существующие и разрабатываемые РНС по расположению (базированию) средств, формированию радионавигационных полей делятся на: - на космические (спутниковые); - на наземные (стационарные и мобильные). Классификация существующих РНС приведена на рисунке 2. Распределение частотного спектра для РНС приведено в приложении Б. 3.1 Космические навигационные системы Созданы и используются потребителями космические ГНС: - ГЛОНАСС; - ГНСС «Цикада-М». Основные характеристики ГНС приведены в таблице 14. ГНСС GPS рассматривается в ФРНП США. 49 Радионавигационные системы Космические Глобальные навигационные ГЛОНАСС Наземные Дальней навигации Тропик-2 (Чайка) Цикада-М Ближней навигации РСБН-4Н (4НМ, 8Н) Тропа-СМД СП-75 (80, 90, 200) ПРС-АРК, морские маяки ПРМГ-5 (76У, 76УМ) БРАС-3 КОСПАС-САРСАТ Функциональные дополнения Системы посадки МЛС «Плацдарм-1Н» РС-10, Спрут РМА-90, РМД-90, DVOR2000, DME-2000 СП типа GBAS Крабик-Б (БМ) ГРАС Рисунок 2 — Классификация существующих РНС в государствах — участниках СНГ. 50 Таблица 14 - Основные характеристики космических систем. 24 А-737 СН-3301 СН-3700 СНС-2,3 МРК-18 Бриз-КМ Непрерывно Глобальная 80 Специальная 270; 2200 Глобальная 1 Репер, ГП30М, ГП29 1200; 1250; 1600 Глобальная Плановые координаты 1,4; высота 1,4; время 3 Не определена 55–220 мин 150; 400 Целостность Не определена Не определена Среднеорбитальная квазидальномерная Непрерывно Глобальная Не определена ГЛОНАСС с КА «Глонасс-К» Доступность 1–2 0,98 Не определена ГЕО-ИК-2 Низкоорбитальная доплеровская 0,98 Дискрет ность измерен ий Плановые координаты 3,5; высота 3,5; время 7 Шхуна, АДК-3, Челн-1,2 Пропуск-ная способность 4 Шкипер БРИЗ Точность *) (СКП) определения места, м; времени, нс 1250; 1600 Репер, ГП30М, ГП29 Неограниченная Цикада-М Низкоорбитальная доплеровская А-737 СН-3301 СН-3700 СНС-2,3 МРК-18 морские Неограниченная 24–30 авиационные воздушные Диапазон Площадь радиочас- рабочей тот, зоны **) наземные МГц Неограниченная Среднеорбитальная квазидальномерная Навигационные ГЛОНАСС с КА «Глонасс-М» Тип аппаратуры потребителей Неограниченная Назначение Общая характеристика Геодезически е Наименование системы Количество наземных (космических) станций Навигационн ые Разрабатываемые Существующие Состояние Состав системы Под точностью понимается СКП определения пространственных координат потребителя в государственной системе координат и времени в системной шкале ГЛОНАСС за счет «космического сегмента» по сигналам с открытым доступом (без учета ошибок в среде распространения и ошибок приемной аппаратуры) в реальном времени в абсолютном режиме без использования информации от функциональных дополнений. **) Конкретные полосы радиочастот определены Регламентом радиосвязи МСЭ для района 1 (статья 5) и действующей Таблицей распределения полос радиочастот между радиослужбами Российской Федерации. *) 51 Глобальная навигационная система ГЛОНАСС Среднеорбитальная спутниковая ГНС ГЛОНАСС предназначена для решения задач координатно-временного и навигационного обеспечения в абсолютном режиме для неограниченного количества стационарных и мобильных потребителей непрерывно на всей поверхности Земли и до высот 2 000 км и дискретно — до высот 40 000 км. Состав системы — не менее 24 КА, находящихся в трех орбитальных плоскостях с углом наклонения 64,8° на высоте 19 140 км. На 15.06.2014 года в составе орбитальной группировки системы ГЛОНАСС находилось 30 КА «Глонасс-М». В оперативном использовании находилось 24 КА «ГлонассМ». В орбитальном резерве находилось 2 КА. На исследованиях главного конструктора 2 КА, на летных испытаниях 1 КА. Способ разделения сигналов, излучаемых различными спутниками системы ГЛОНАСС, частотный. Сигналы спутников идентифицируются по значению номинала их несущей частоты, лежащей в отведенной полосе частот. Предусмотрены две частотные полосы в диапазонах L1 и L2. Частотная полоса в диапазоне L1 составляет 1 592–1 621 МГц, в диапазоне L2 — 1 237–1 262 МГц. Каждый КА излучает радиосигналы стандартной точности в обоих диапазонах для реализации двухчастотного способа исключения ионосферной погрешности измерения навигационных параметров. Наряду с этим в диапазонах L1 и L2 передаются радиосигналы высокой точности, модулированные специальным кодом и не предназначенные для международного использования. В результате выполнения ФЦП «Глобальная навигационная система» доступность навигационного поля системы ГЛОНАСС составила: - на территории России 100 %; - глобально 100 %. Точность системы ГЛОНАСС обеспечена на конкурентоспособном уровне — со среднеквадратическим отклонением 5,6 м, что удовлетворяет требованиям большинства потребителей. Для сравнения: в 2006 г. эта величина составляла 35…50 м. В 2011 году начались лётные испытания навигационного космического аппарата нового поколения «Глонасс-К», который обеспечивает решение задач на качественно новом уровне. В 2012 году была принята ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012–2020 годы». Ее основные целевые индикаторы и показатели реализации мероприятий приведены в таблице 15. 52 Таблица 15 – Основные целевые индикаторы и показатели реализации мероприятий ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012-2020 годы». № п/п 1.1 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2.4 2.3 2.4 2.5 Задачи, показатели Показатель на 2014 год Задача 1. Поддержание системы ГЛОНАСС Доступность навигации на открытой местности (%) Задача 2. Развитие системы ГЛОНАСС Погрешность определения местоположения в реальном времени в государственной геоцентрической системе координат за счет космического сегмента без использования дополняющих систем (м) Среднее значение пространственного геометрического фактора Составляющая эквивалентной погрешности измерений псевдодальности за счет погрешности бортовой эфемеридновременной информации (м) Время предупреждения потребителей о нарушении целостности навигационного обеспечения (с) Погрешность определения времени потребителя в системной шкале времени за счет космического сегмента (нс) Погрешность согласования системной шкалы времени с национальной шкалой времени UTC(SU) (нс) Погрешность согласования национальной шкалы времени UTC(SU) с международной шкалой времени UTC(US) (нс) 99,997 2,7 2,0 1,4 10 5 35 10 Повышение точности и надежности навигационного обеспечения с помощью навигационных космических средств связано также с ведущимися работами по созданию функциональных дополнений, в частности, российской Системы дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ) – широкозонной дифференциальной подсистемы ГЛОНАСС с достигнутой точностью на уровне первых единиц метров и использованием стандартов SBAS ИКАО. Перспективные направления развития ГЛОНАСС изложены в разделе 4. Глобальная навигационная система «Цикада-М» Назначение — обеспечение навигации гражданских потребителей, определение местоположения судов и самолетов, потерпевших аварию, слежение за движением транспортных средств. Решаемые задачи: - определение координат места неограниченного числа гражданских потребителей; - определение местоположения транспортных средств и контроль грузов. Состав системы — 4 КА, находящиеся на круговых орбитах на высоте 1 000 км с углом наклонения 83°. Система «Цикада-М» обеспечивает определение координат места с СКП 80 м. В зависимости от географического положения объекта дискретность обсервации составляет 55–220 минут. 53 По состоянию на 1 декабря 2012 года в составе орбитальной группировки системы «Цикада-М» находилось 5 КА: в оперативном использовании — 4 КА «Цикада-М» и 1 КА в орбитальном резерве. Международная космическая система писка и спасания КОСПАССАРСАТ К космическим навигационным системам примыкает Международная космическая система поиска и спасания КОСПАС-САРСАТ, предназначенная для определения координат терпящих бедствие судов, самолетов и людей. В составе системы используются низкоорбитальные КА (высота орбиты 850…1000 км, угол наклонении орбиты 98…99, период обращения 100…102 мин., радиус мгновенной зоны видимости — до 2500 км) и геостационарные КА (ГКА) (высота орбиты — 36000 км, угол наклонения орбиты 0, обзор несколькими ГКА — 90 % земной поверхности, исключая полярные широты выше 75). Российская часть представлена только ГКА. Группировки, дополняя друг друга, обеспечивают: - мгновенную передачу аварийного сигнала со всей земной поверхности; - глобальный «обзор» земной поверхности; - прием аварийного сигнала, несмотря на его блокирование препятствием в одном или нескольких направлениях. В качестве источников сигналов бедствия и определения местоположения в системе КОСПАС-САРСАТ используются передатчики АРБ, работающие на частотах в диапазоне 406,0…406,1 МГц. Дополнительно АРБ могут работать на аварийной частоте привода поисково-спасательных служб 121,5 МГц. Точность определения местоположения АРБ не хуже 5 км (для низкоорбитальной группировки КА) и 100 м (для ГКА при наличии в составе АРБ навигационного приемника). Время задержки в системе не превышает 1,5 ч в средних широтах при работе через низкоорбитальные КА и 10 мин — при работе через ГКА. Вероятность определения координат АРБ — не хуже 0,9. Пропускная способность не менее 90 источников сигнала (для низкоорбитальной группировки КА) и не менее 14 источников сигнала в узкой полосе и не менее 50 источников сигнала в широкой полосе (для ГКА). В перспективе предполагается для обеспечения глобальности, точности и оперативности приема сигналов АРБ использовать среднеорбитальную группировку КА ГНС (ГЛОНАСС, GPS и Galileo) с установленной на них специальной бортовой аппаратурой и АРБ нового (второго) поколения. Геодезическая система ГЕО-ИК-2 Для решения специальных геодезических задач создана космическая низкоорбитальная доплеровская система в диапазоне частот 267-273, 2200 МГц с точностью местоопределения (СКП) 1 м (см. таблицу 14). 54 3.2 Наземные радионавигационные системы Наземные РНС по дальности действия делятся на: - радиотехнические системы дальней навигации; - радиотехнические системы ближней навигации; - системы посадки. 3.2.1 Радиотехнические системы дальней навигации Система «Чайка» Разностно-дальномерная, импульсно-фазовая радиотехническая система дальней навигации «Тропик-2» («Чайка») предназначена для местоопределения подвижных объектов всех групп потребителей в регионах их интенсивного движения с точностью, достаточной для решения транспортных задач, включая полет самолетов по маршруту, плавание судов в прибрежных водах и управление движением наземного транспорта. В эксплуатации находятся три цепи системы: - Европейская (РСДН-3/10), в составе пяти станций, расположенных в районах городов Карачев (ведущая), Петрозаводск, Сызрань, Симферополь (Российская Федерация), Слоним (Республика Беларусь); - Восточная (РСДН-4), в составе четырех станций, расположенных в районах городов Александровск-Сахалинский (ведущая), ПетропавловскКамчатский, Уссурийск и Охотск; - Северная (РСДН-5), в составе четырех станций, расположенных в районах г. Инта (ведущая), г. Дудинка, п. Туманный, арх. Новая Земля. Система обеспечивает определение плановых координат с точностью (СКП) 60−1 500 м; общая площадь рабочих зон всех цепей около 20 млн. кв. км. Зоны действия представлены на рисунке 3. Для работы по системе используется аппаратура потребителей: - воздушных — А-711, А-720, А-723; - морских — КПИ-5ф, КПИ-6ф, КПИ-7ф, КПИ-8ф, КПИ-9Ф, РЩ; - наземных — «Нева». Европейская цепь принята в эксплуатацию в 1972 году; Восточная — в 1986 году; Северная — в 1996 году. В настоящее время завершаются работы по частичной модернизации и доработке аппаратуры указанных систем. Системы работают в соответствии с установленным расписанием, составляемым ежегодно. Аналогом системы «Тропик-2» («Чайка») является РНС «Лоран-С». 55 Рисунок 3 - Зоны действия РНС «Чайка». 56 Таблица 16 - Основные характеристики радиотехнических систем дальней навигации. *) 0,083– 0,117 5,5/1,6–2,2 120–1500*) 1,7/1,2 500–1500*) Целостность Нева 60–1400*) Не определена 4 (1) КПИ-5ф КПИ-6ф КПИ-7ф КПИ-8ф 6,5/1,5–1,9 Доступность 4 (1) А-711 А-720 А-723 наземных Точность (СКП) определения места, м 0,9995 «Чайка» (Северная) 5 (1) морских Площадь рабочей зоны, млн. кв. км/ дальность действия, тыс. км Пропускная способность «Чайка» (Восточная) Разностнодальномерная импульсно -фазовая воздушных Диапазон рабочих частот, **) МГц Неограниченная «Чайка» (Европейская) Общая характеристика Тип навигационной аппаратуры потребителей Дискретность измерений Наименование РНС Колво станций (цепей) Непрерывная Вид Стационарные Существующие Состояние Состав РНС В зависимости от удаления потребителя от ведущей станции и коэффициента геометрии. Конкретные полосы радиочастот определены Регламентом радиосвязи МСЭ (статья 5) и Таблицей распределения полос радиочастот между радиослужбами Российской Федерации. **) 57 3.2.2 Радиотехнические системы ближней навигации Находятся в эксплуатации и используются потребителями радиотехнические системы ближней навигации (таблица 17): РСБН-4Н (4НМ, 8Н), Тропа-СМД, ПРС-АРК, БРАС-3, РС-10, ГРАС (ГРАС-2), «Крабик-Б» («Крабик-БМ»), РМА-90, РМД-90, (5850 VOR, CVOR 431, DVOR-2000), DМЕ2000, 5960 DME, DME 435, КРМ, «АЛМАЗ». Системы РСБН-4Н (4НМ, 8Н), Тропа-СМД, РМА-90, РМД-90, DVOR2000, DМЕ-2000 и аналогичные им используются воздушными потребителями. Системы БРАС-3, РС-10, ГРАС (ГРАС-2), «Крабик-Б», «Крабик-БМ», КРМ, «АЛМАЗ» — морскими потребителями. Системы РСБН-4Н (4НМ, 8Н), Тропа-СМД Угломерно-дальномерная радиотехническая система ближней навигации РСБН-4Н (4НМ) (и ее модификация РСБН-8Н), Тропа-СМД предназначены для обеспечения самолетовождения по воздушным трассам, выхода в район аэродрома и некатегорированного захода на посадку. Система работает по принципу «запрос — ответ», пропускная способность не более 100 самолетов одновременно, навигационная информация выдается в полярных координатах (дальность — азимут). Дальность действия системы до 400 км, точность определения дальности (СКП) — 200 м 0,03 % × Д [м], азимута — не хуже 0,25. Зона действия характеризуется прямой видимостью, представляется кругом радиуса R и зависит от высоты приемной и передающей антенн. Система РСБН-4Н (4НМ, 8Н) использует диапазон радиочастот, распределенный для работы систем наземного аналогового и цифрового телевизионного вещания, а также подвижной радиосвязи. В настоящее время проводятся мероприятия по переводу указанной системы в регламентный диапазон радиочастот 960–1215МГц. Система планируется для использования в основном в военной авиации и ограниченно в гражданской авиации (например, для привода на военный аэродром, выделенный в качестве запасного). Азимутально-дальномерный радиомаяк Тропа-СМД предназначен для формирования и передачи на борт ВС, оборудованного аппаратурой радиотехнической системы ближней навигации третьего и последующих поколений, сигналов, необходимых для измерения азимута и наклонной дальности от ВС до места его установки, а также обеспечения отображения информации о местоположении ВС на выносных индикаторах. Дальность действия при высоте полета 250 м не менее 50 км, при высоте полета 3000 м не менее 52 км, при высоте полета 5000 м не менее 83 км. Погрешность измерения не более: дальности — 35 м, азимута 0,35. Количество одновременно обслуживаемых ВС не менее 30. Комплекс РМА-90 (5850 VOR, CVOR 431, DVOR-2000), РМД-90 (DМЕ2000, 5960 DME, DME 435) (типа ВОР/ДМЕ) Угломерно-дальномерная радиотехническая система ближней навигации по предназначению и принципам действия аналогична системе РСБН. РМА-90 и 58 DVOR-2000 — дальность действия 300–360 км, точность (СКП) — 1°, РМД-90, DМЕ-2000 — дальность действия 300–360 км, точность (СКП) — около 185 м. Комплекс совместим с зарубежной аппаратурой типа ВОР/ДМЕ и обеспечивает самолетовождение в районах аэродромов и по международным воздушным трассам. 59 Таблица 17- Основные характеристики радиотехнических систем ближней навигации. Состояние 1 Наименование системы Общая характеристика Количество станций, воздушных КА 4 5 морских наземных 6 7 Диапазон рабочих частот, МГц *) Дальность действия, км Точность (СКП) определения места Дискретность измерений 10 11 2 3 8 9 РСБН-4Н (4НМ,8Н), дальномерноугломерная 1 РСБН-2с, 5с, 6с, 7с, 85, 85В, А-312, 317 321, 331 726-960 планируется перевод в диапазон 960-1215 400 ПРС-АРК угломерная 1 АРК-9, 11, 15, 19, 22, 25 0,1501,750 50–200 БРАС-3 Существующие Состав системы Тип аппаратуры потребителей разностнодальномерная, импульснофазовая РС-10 разностнодальномерная, импульснофазовая ГРАС дально(ГРАС-2) мерная «КрабикБ» дальномерная фазовая «Крабик- разностноБМ» дальномерная, Доступность Целостность 12 13 14 100 0,98 не определена непрерыв неограни ченная но 0,95 не определена 200 м непрерыв но 0,03 % × Д [м] 1–2,5° Пропускная способность 3 ГАЛС КПФ3К РС-1, РКС 1,6–2,2 200 12–60 м непрерыв неограни но ченная 0,9 не определена 3–6 ГАЛС РС-1, РКС 3,6–12 250 3,6–12 м непрерыв неограни но ченная 0,95 не определена 1 РНК-2 (РД-1) 60 0,5–1,5 м 0,03 мин 5 0,93 не определена 1 АИК 4200 (ГРАС) 4000 (ГРАС-2) 330 100 1м 0,03 мин 3 0,9 230–332 150 не определена не опреде- 3–6 60 0,5–3,0 м непрерыв неограни но ченная (р/д реж) 0,9 1 2 РМД-90, DME-2000 Разрабатываемые 3 дальномерная, комбинированная. Активный режим «Поиск» разностнодальномерная, фазовая РМА-90, угломерDVORная 2000 дальномерная «Спрут» разностнодальномерная 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0,03 мин 3–4 1–2,4 150 20–35 м непрерыв неограни ченная но 350 не опреде лена не 185 м непрерыв 100 самолено опреде тов лена 15–20 м непрерыв неограни 0,97 но ченная 1 Курс-МП 108–118 1 ВОР-85 СД-ДМЕ 960–1215 3–4 1,6–2,2 *) Конкретные полосы 600 0,5–1° непрерыв 100 самолено тов 0,95 14 лена не определена не определена не определена не определена радиочастот определены Регламентом радиосвязи МСЭ (статья 5) для Района 1 и Таблицей распределения полос радиочастот между радиослужбами Российской Федерации. 61 Комплекс ПРС-АРК Радионавигационный комплекс ПРС-АРК предназначен для обеспечения полета по маршруту, вывода самолета на аэродром посадки, обеспечения предпосадочного маневра и выполнения неточного захода на посадку. Комплекс состоит из наземной приводной радиостанции и бортового автоматического радиокомпаса, является угломерным навигационным средством (выдает направление полета самолета на принимаемую радиостанцию). Погрешность определения курсового угла радиостанции — 2–5°. Приводными радиостанциями оборудованы все аэродромы и воздушные трассы. Серийно выпускается ряд типов автоматических радиокомпасов, которыми оборудован весь самолетный и вертолетный парк России и других государств — участников СНГ. Система БРАС-3 Разностно-дальномерная РНС БРАС-3 предназначена для обеспечения судовождения в прибрежной зоне плавания и при подходе к портам. В состав цепи системы входят 3 станции. Дальность действия системы до 200 км, точность определения места (СКП) 12–60 м. Для работы по системе используется бортовая приемоиндикаторная аппаратура ГАЛС, КПФ-3К, РС-1, РКС. Серийный выпуск системы БРАС-3 прекращен, система снимается с эксплуатации и заменяется системой РС-10. Система РС-10 РНС РС-10 по предназначению и принципу работы аналогична системе БРАС-3, но имеет более высокие тактико-технические и эксплуатационные характеристики. В состав цепи входят 3–6 станций. Дальность действия системы 250 км, точность определения места (СКП) 3,6 м. Для получения навигационной информации на борту судна используются те же типы приемоиндикаторной аппаратуры, что и для РНС БРАС-3, т. е. ГАЛС, КПФ-3К, РС-1 и РКС. Система принята в эксплуатацию в 1987 году. Системы БРАС-3 и РС-10 для обеспечения общего мореплавания Министерством транспорта Российской Федерации не используются. Эксплуатация действующих цепей РНС планируется до выработки технического ресурса. Будет заменена разрабатываемой в настоящее время системой «Спрут». Аналогами систем БРАС-3 и РС-10 являются РНС «Жеолок» (Франция) и «Хайперфикс» (Англия). 62 Система ГРАС (ГРАС-2) Дальномерная РНС ГРАС (и ее модификация ГРАС-2) предназначена для решения задач гидрографии и других специальных задач, требующих высокой точности определения местоположения. По принципу работы система является двухканальным радиодальномером. Дальность действия системы 60 км, точность определения места (СКП) 0,5–1,5 м, пропускная способность до 5 потребителей одновременно. Для работы по системе ГРАС используется аппаратура потребителей РНК-2; по системе ГРАС-2 — аппаратура РД-1. Система принята в эксплуатацию в 1975 году. Серийный выпуск системы ГРАС (ГРАС-2) прекращен; по мере выработки технического ресурса станций система будет выводиться из эксплуатации и заменяться разработанным в настоящее время радиогеодезическим комплексом «Крабик-БМ». Аналогом системы ГРАС (ГРАС-2) является система «Силедис» (Франция). Система «Крабик-Б» Дальномерная фазовая радиогеодезическая система «Крабик-Б» предназначена для высокоточной геодезической привязки подвижных и стационарных надводных объектов в прибрежной зоне. Дальность действия системы до 100 км, точность определения места (СКП) — 1 м, пропускная способность — 3 потребителя одновременно. Для работы по системе используется аппаратура потребителей АИК. Система «Крабик-Б» разработана в 1986 году. В перспективе она будет использоваться до внедрения радиогеодезического комплекса «Крабик-БМ». Разработка комплекса «Крабик-БМ» закончена в 2002 году. В комплексе реализованы четыре режима работы: разностнодальномерный, дальномерный, комбинированный и активный дистанционный (с использованием буйковых радиомаяков-ретрансляторов). Морские радиомаяки Морские радиомаяки представляют собой радиостанции с круговым излучением сигналов в диапазоне частот 300 кГц, обеспечивающие определение направления на них при использовании на судах радиопеленгаторов с погрешностью не более 3° (с вероятностью 95 %). На побережье морей России установлено несколько десятков радиомаяков типа КРМ и «АЛМАЗ». В связи с одобрением ИМО применения глобальных навигационных спутниковых систем и исключением из состава обязательного судового оборудования радиопеленгаторов часть морских радиомаяков предполагается использовать в качестве радиостанций для передачи дифференциальных поправок при создании функциональных дополнений ГНС. 63 3.2.3 Системы посадки Системы посадки предназначены для получения на борту самолета, выдачи экипажу и в систему автоматического управления информации о значении и знаке отклонения от установленной траектории снижения, а также для определения моментов пролета характерных точек, определяемых установкой маркерных радиомаяков (МРМ-В, МРМ-70, РММ-95, МРМ-97), при заходе на посадку и выполнении посадки. Находятся в эксплуатации и используются воздушными потребителями радиомаячные системы посадки: - метрового диапазона СП-75 (80, 90, 200); - дециметрового диапазона ПРМГ-5 (76У, 76УМ); - системы СП-75 (80, 90, 200) — стационарные; - ПРМГ-5 (76У, 76УМ) — стационарные и мобильные. В гражданской авиации в настоящее время используются системы СП75 (80, 90, 200). Системы СП-75 (80, 90, 200) Метровые системы посадки СП-75 (80, 90, 200) формируют траекторию посадки самолета и обеспечивают его посадку в сложных метеоусловиях. Системы СП-75 (80, 90, 200) удовлетворяют требованиям ИКАО в части обеспечения посадки по I, II и III категориям (в зависимости от модификации) и являются аналогом международной системы ИЛС. Для работы по системам метрового диапазона используется бортовая аппаратура «Курс-МП» (2; 70), ИЛС-85, «Ось-1», VIM-95. Система ПРМГ-5 (76У, 76УМ) Назначение дециметровой системы посадки ПРМГ-5 (76У, 76УМ) аналогично назначению системы СП-75 (80, 90, 200). В связи с тем, что часть используемого диапазона (таблица 18) выделена для систем связи, работа ПРМГ обеспечивается только в разрешенной части диапазона. ПРМГ-5 (76У, 76УМ) обеспечивают заход на посадку военных воздушных потребителей в условиях I (ПРМГ-5) и I-II (ПРМГ-76У) категорий. Для работы по системе ПРМГ-5 (76У, 76УМ) используется бортовая аппаратура РСБН. На гражданских ВС аппаратура РСБН может быть задействована в режиме работы по сигналам ПРМГ для обеспечения инструментальной посадки на аэродромы совместного базирования и, при необходимости, на военные аэродромы, но гражданская авиация в перспективе использование этого режима не планирует. Система «Плацдарм-1Н» 64 «Плацдарм-1Н» — система посадки сантиметрового диапазона волн. Инструментальная погрешность системы (СКП) — 0,02. Характеристики по доступности и целостности соответствуют требованиям стандартов ИКАО. Число каналов — 200. Обеспечивает выполнение криволинейных схем захода на посадку. В связи с принятым ИКАО решением о продлении срока эксплуатации системы посадки ИЛС и развитием спутниковых технологий посадки использование наземной системы «Плацдарм-1Н» на территории России гражданской авиацией не планируется. Однако в соответствии с рекомендациями ИКАО гражданская авиация России планирует использовать многорежимный бортовой приемник MMR (ИЛС/МЛС/СНС), в том числе для обеспечения международных полетов. Аналогом системы «Плацдарм-1Н» является международная микроволновая система посадки МЛС. Основные характеристики существующих и разрабатываемых систем посадки приведены в таблице 18. Авиационные ЛДПС типа GBAS В настоящее время разработана, сертифицирована и принята для оснащения аэродромов гражданской авиации локальная дифференциальная подсистема ГНСС — наземная контрольно-корректирующая станция ЛККС-А-2000. Данная система соответствует требованиям для выполнения посадки по I категории ИКАО. Ведутся работы по оценке ее возможностей для обеспечения посадки по II и III категориям. 65 Таблица 18 - Основные характеристики систем посадки. Состояние Сушествующие Назначение Наименование системы Тип аппаратуры потребителей Диапазон радиочастот, МГц *) Дальность действия СП-75 СП-80 СП-90 СП-200 Курс-МП1, 2, 70, Ось-1, ИЛС-85, VIM-95 110 330 75 (маркер) 46 км (канал курса) 18,5 км (канал глиссады) III Непрерывно Неограни ченная 0,986 Не определе на ПРМГ-5, ПРМГ-76У (76УМ) РСБН-2С, 5С, 6С, 7С, 85, 85В, 2000, А-312, 317, 321, 331 726–960 960–1215 45 км (канал курса) 29 км (канал глиссады) I–II Непрерывно Неограни ченная 0,95 Не определе на Катего- Дискретрия ность посадки измерений ПропускДоступная ность способность Целостность Обеспечение посадки ВС *) Конкретные полосы радиочастот определены Регламентом радиосвязи МСЭ для Района 1 и Таблицей распределения полос радиочастот между радиослужбами Российской Федерации. 66 3.3 Аппаратура потребителей радионавигационных систем Важнейшей составной частью координатно-временного и навигационного обеспечения для всех пользователей является НАП РНС. В целом под НАП понимается изделие в законченном виде или совокупность приемоизмерительного модуля с антенной, предназначенного для приема и обработки радиосигналов РНС в целях определения координат местоположения, составляющих векторов скорости движения в пространстве и шкал времени потребителей. Для работы по различным видам РНС с учетом специфики решаемых задач разрабатываются и различные типы приемоиндикационной аппаратуры воздушных, морских, речных и наземных потребителей. Принцип работы НАП основан на приеме навигационных сигналов от передающих устройств РНС, находящихся одновременно в зоне видимости определяющегося объекта, и вычислении собственных текущих координат, скорости и времени на основании информации, излучаемой передатчиками. При этом полученная потребителем точность навигационных определений по положению для пользователей РНС может составлять 10 м и менее. В последние годы происходит бурный рост парка НАП. Благодаря развитию микропроцессорной техники и средств связи на рынке появляются новые модели товаров и услуг в области навигации. В настоящее время стал доступен контроль за местоположением объектов и топогеодезическая привязка с метровой и даже сантиметровой точностью, что находит свое применение на транспорте, в геодезии, строительстве, мониторинге подвижности земной коры и вращения Земли и многих других. Для работы по различным видам РНС с учетом специфики решаемых задач разрабатываются и различные типы приемоиндикаторной аппаратуры воздушных, морских, речных и наземных потребителей. Практически все потребители в перспективе ориентированы на использование бортовой интегрированной аппаратуры с комплексной обработкой данных РНС комического и наземного базирования. 3.3.1 Аппаратура потребителей космических радионавигационных систем НАП спутниковых навигационных систем становится все более массовым техническим средством, которое находит своих потребителей в разных областях деятельности. Наряду с решением чисто навигационных задач возможности СРНС широко используются в системах связи, точного времени, геодезии, картографии, метеорологии, на транспорте, в управлении городским хозяйством, строительстве, сельскохозяйственной деятельности, при проведении поисково-спасательных работ, для туризма и путешествий. По оценкам экспертов, в настоящее время в мире насчитывается более 250 млн. пользователей GPS-устройств. За последнее десятилетие сектор приборов и услуг глобального позиционирования стал наиболее динамично развивающейся коммерческой отраслью. 67 3.3.1.1 Классификация радионавигационной аппаратуры космических радионавигационных систем В соответствии с назначением различают следующие основные виды навигационной аппаратуры космических радионавигационных систем: - авиационного применения; - морского и речного применения; - геодезического применения; - наземного применения; - синхронизации; - ОЕМ-модули; - для мобильных беспроводных устройств; - общего назначения. К радионавигационной аппаратуре авиационного применения отнесены изделия, в первую очередь отвечающие требованиям обеспечения безопасности полетов ВС. Это специализированная аппаратура навигации, устанавливаемая на борту самолета или вертолета, которая обеспечивает сопряжение с другими бортовыми системами навигации и связи. Спецификация бортовых навигационных систем определена международными и национальными стандартами, определяющими характеристики аппаратуры. Бортовые СНС могут выступать в качестве дополнительных или вспомогательных систем навигации в зависимости от процедур принятых правил полета в заданном районе воздушного пространства. То есть спектр их применения довольно широк — от автономного навигатора до составной части единого комплекса CNS. К аппаратуре морского применения отнесены радионавигационные приемники для установки на борту судов морского или речного флота. Характеристики данного класса аппаратуры определены международными и национальными стандартами. Такие системы допускают интеграцию с другими средствами навигации, например с радиолокационными станциями или эхолотами, образуя единый навигационный комплекс, обеспечивающий заданные параметры судоходства. Кроме того, навигационные датчики СНС стыкуются с бортовыми радиомаяками, что позволяет существенно повысить эффективность поисково-спасательных работ. Радионавигационная аппаратура геодезического класса предназначена для высокоточной геодезической оценки базовых линий путем использования кодовых и высокоточных фазовых измерений с последующей камеральной обработкой или в режиме кинематики реального времени. Навигационный приемник геодезического класса в зависимости от условий применения может поддерживать широкий набор опций, включение которых зависит от требований покупателя. Среди наиболее значимых можно отметить прием сигналов нескольких систем навигации, двухчастотные измерения, прием сигналов локальных или широкозонных систем функциональных дополнений, поддержка RTCM протокола, решение по базовой линии в режиме реального или псевдореального времени. К этому же классу аппаратуры отнесены опорные референцные станции, которые обеспечивают стандартный набор функций по приему, накоплению, 68 обработке и передаче информации, включая данные дифференциальной коррекции. К аппаратуре наземного применения отнесены автомобильные и бытовые носимые приемники РНС. Для бытовых приемников основными требованиями являются: приемлемая цена, простота использования, компактность, удобный интерфейс, подключение компьютера. Автомобильный навигационный приемник представляет собой более широкий класс аппаратуры — от автономного навигатора до сложного телематического модуля, позволяющего в реальном времени в беззапросном режиме осуществлять контроль за перемещением транспортных средств, в том числе поиск угнанного автотранспорта. В некоторых случаях телематический модуль осуществляет дополнительные функции по мониторингу датчиков, контролирующих состояние устройств автомобиля или груза. Большинство навигационных датчиков поддерживают прием дифференциальных поправок, обеспечивая более высокую точность навигации. К аппаратуре синхронизации отнесены устройства, обеспечивающие частотную или временную синхронизацию систем и устройств пользователя. СЕВ используются для формирования и выдачи потребителям высокостабильных сигналов времени и эталонных частот. СЕВ обеспечивает выдачу в навигационные системы пользователя единого кода астрономического времени, синхронизированного сигналами точного времени спутниковой системы глобального позиционирования или от другого источника. Высокая стабильность несущей частоты навигационного космического аппарата и устойчивость бортового генератора опорной частоты позволяют достигать высоких уровней абсолютной синхронизации с системным временем спутниковых навигационных систем. При этом носителем эталона частоты и времени является спутниковая система, обеспечивающая глобальную зону действия своего сервиса. Подобные устройства активно применяются для создания систем единого времени в локации, связи, управлении и мониторинге удаленными объектами, в том числе с высокой динамикой состояния. Точность синхронизации в зависимости от условий использования и аппаратных решений может достигать 10–30 нс без использования дополнительных устройств стабилизации. Для реализации CЕВ отечественными и зарубежными производителями серийно выпускаются специализированные ТС, включающие блоки передачи кода времени, а также различные электронные модули. ОЕМ-модули. К данному классу отнесены элементы навигационных приемников в составе навигационных плат или наборов микросхем. Эти элементы выполняют основные функции навигационных систем – решение навигационной задачи и прием информационных сообщений навигационных КА. Исходя из специфики деятельности разработчика, ОЕМ (Original Equipment Manufactures) — модули комплексируются с другими ТС, реализующими интерфейс, обработку и передачу данных в зависимости от 69 специфики требований потребителя. Учитывая широкий спектр применения навигационной аппаратуры, номенклатура изделий на базе ОЕМ-модулей нашла применение в системах телематики на транспорте, в связи, охранных системах и т. д. Навигационные приемники для мобильных беспроводных устройств (коммуникаторы, смартфоны, интернет-планшеты, КПК) в настоящее время, по мнению специалистов, являются одним из наиболее перспективных и быстрорастущих сегментов рынка аппаратуры глобального позиционирования. Для прорыва GPS-приемников на сотовый рынок были созданы весомые технологические предпосылки. Появление специальных миниатюрных GPS-чипов позволило инсталлировать все «железо», необходимое для работы GPS, в пространство, эквивалентное половине спичечного коробка. При этом за счет внесения определенных изменений в архитектуру системы сотовой связи чип обеспечивает хороший прием сигнала, что позволяет обладателю мобильного телефона с GPS-чипом позиционироваться и определять координаты с качеством, сравнимым с обычными GPS-приемниками, снабженными антенной. Отметим, что ряд фирм является ведущим мировым производителем не только GPS-чипов для мобильных телефонов, но и широкого спектра чипов и многофункциональных процессоров, а также программного обеспечения для портативных навигационных приемников и беспроводных устройств различного назначения с навигационными функциями. К аппаратуре общего назначения отнесены платы навигационных приемников, на основе которых можно скорректировать и собрать устройства для последующего применения в соответствии с пожеланиями заказчика. С применением платформ навигационных приемников создается значительное количество телематических модулей для мониторинга движения наземных транспортных средств, в том числе противоугонных систем. Несколько меньше их используют для создания аппаратуры навигации морского и воздушного применения. Также отдельные образцы применяются для создания аппаратуры геодезического класса. Исходя из возможностей платформы, специализации разработчика и требований заказчика, одно и то же изделие может быть использовано в системах различного назначения и условий применения. 3.3.1.2 Основные характеристики НАП ГНСС Специфика задач, решаемых НАП потребителей РНС, определяет состав требований к данной аппаратуре. Потребители давно признали технологию спутниковой навигации как одно из наиболее надежных и точных средств позиционирования. Уточнены и сформулированы требования и рекомендации к использованию спутниковой аппаратуры в части, касающейся точности, непрерывности, доступности, целостности. В число задаваемых требований обычно включают погрешность определения координат, вектора скорости и времени, время получения первого отсчета, непрерывность (устойчивость) навигационных измерений НАП (длительность перерывов в навигационных определениях) при наличии 70 внешних помех, время восстановления выдачи навигационных параметров после потери слежения за навигационными сигналами и др. Сравнительный анализ аппаратуры потребителей ГНСС внутри одного класса обычно проводится по следующим критериям: - количество отслеживаемых каналов; - тип отслеживаемого сигнала; - максимальное число отслеживаемых спутников; - габариты; - вес; - точность позиционирования (местоопределения); - частота обновления данных; - время «холодного» старта; - время «теплого» старта; - время захвата (синхронизации); - мониторинг целостности; - прием информации внешних источников; - количество портов; - типы интерфейсов; - скорость передачи данных; - рабочие температуры (диапазон); - источник питания; - потребляемая мощность (Вт); - тип антенны. Результаты мониторинга 497 приемников 73 ведущих производителей НАП ГНСС, опубликованные журналом GPS World в 2011 году (GPS World Receiver Survey-2011), свидетельствуют о том, что основные характеристики выпускаемых в настоящее время зарубежными фирмами моделей НАП лежат в следующих диапазонах: - современные ГНСС - приемники отслеживают не менее 12 каналов. Многие мультисистемные модели в зависимости от архитектуры отслеживают 20, 30, 60, 216 и даже 336 каналов, используя дополнительно сигналы ГЛОНАСС, WAAS, EGNOS, MSAS и др. Некоторые производители просто указывают, что их приемники отслеживают сигналы всех аппаратов СРНС, находящихся в зоне приема; - погрешность местоопределения в зависимости от архитектуры и режимов работы, как правило, составляет 1–20 м, но имеются модели, обеспечивающие сантиметровую точность; - потребляемая мощность находится в пределах от 0,03 Вт до нескольких десятков Вт; - время захвата составляет от 1 до 1 000 нс; - время «холодного старта» у разных моделей составляет от 30 с до 10 мин; - время «горячего старта» у разных моделей составляет от 5 с до 4 мин; - рабочие температуры GPS-аппаратуры потребителей лежат в диапазоне от –50 до +85 ºС; 71 - скорость передачи данных составляет от 300 бит/с до 100 Мбит/с; - диапазон размеров и габаритов НАП ГНСС очень широк – от величин, измеряемых в миллиметрах, до нескольких десятков сантиметров; - в зависимости от назначения и типа ГНСС аппаратура потребителей имеет массу от нескольких граммов до нескольких килограммов; - также в зависимости от назначения в приемниках ГНСС могут использоваться как встроенные, так и внешние антенны различных типов. 3.3.2 Аппаратура потребителей наземных радионавигационных систем В настоящее время эксплуатируется значительное число типов (около 36) различной бортовой аппаратуры потребителей наземных РНС, из которых более половины разработано на устаревшей элементной базе, имеет большие массогабаритные характеристики, низкую надежность, морально устарело и снято с производства. Заданы и ведутся разработки новых образцов приемоиндикаторов. Типы используемой и вновь создаваемой аппаратуры указаны в разделах, относящихся к системам. 3.3.3 Системы координат и шкалы времени В целях геодезического обеспечения орбитальных полетов и решения навигационных задач используется общеземная геоцентрическая система координат «Параметры Земли 1990 года» (ПЗ-90.11). Начало координат расположено в центре масс Земли, включая океан и атмосферу. Ось Z направлена к Условному земному полюсу, как определено рекомендациями Международной службы вращения Земли (IERS), Международного бюро времени (BIH); ось X направлена в точку пересечения плоскости экватора и начального меридиана, установленного Международным бюро времени (BIH); ось Y дополняет систему координат до правой. Начало системы координат также служит геометрическим центром общеземного эллипсоида, а ось Z является его малой осью. Геодезические координаты точки в системе координат из ПЗ-90.11 относятся к эллипсоиду, значения большой полуоси и полярного сжатия которого даны в таблице 19. Геодезическая широта В точки М определяется как угол между нормалью к поверхности эллипсоида и плоскостью экватора. Положительное направление отсчета широт — от экватора к Северу. Геодезическая долгота L точки М определяется как двугранный угол между плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через точку М. Положительное направление отсчета долгот — от нулевого меридиана к Востоку. Геодезическая высота H определяется как расстояние по нормали от поверхности эллипсоида до точки М. Фундаментальные геодезические константы и основные параметры общеземного эллипсоида, принятые в ПЗ-90.11, приведены таблице 19. 72 Таблица 19 - Параметры системы ПЗ-90.11. Параметры Величина Угловая скорость вращения Земли () 7,292115 x 10–5 радиан/с Большая полуось эллипсоида (а) 6 378136,0 м Первое (полярное) сжатие () 1/298,25784 Преобразование координат из системы координат СК-95 в ПЗ-90.11 выполняется по формуле: X 1 0,228 10 6 Y Z ПЗ 90.11 1 0,65067 10 6 0,01716 10 6 0,65067 10 6 1 0,01115 10 6 0,01716 10 6 X 24,457 6 0,01115 10 Y 130,784 . Z 1 СК 95 81,538 При использовании зарубежных ГНС и обеспечении движения иностранных транспортных средств может в качестве вспомогательной применяться система координат WGS-84. Матрицы и алгоритмы перехода между системами координат СК-42, СК-95, ПЗ-90, ПЗ-90.02 и WGS-84 даются в ГОСТ 32453-2013. В соответствии с постановлением № 1463 от 28 декабря 2012 года Правительство Российской Федерации устанавливает в РФ «… следующие единые государственные системы координат: - геодезическая система координат 2011 года (ГСК-2011) — для использования при осуществлении геодезических и картографических работ; - общеземная геоцентрическая система координат «Параметры Земли 1990 года» (ПЗ-90.11) — для использования в целях геодезического обеспечения орбитальных полетов и решения навигационных задач». При проведении геодезических и картографических работ в РФ в настоящее время продолжают использоваться система геодезических координат 1995 года (СК-95) и единая система геодезических координат 1942 года (СК-42). Постановлением Правительства РФ № 1463 от 28 декабря 2012 года устанавливается следующий порядок применения систем геодезических координат: система геодезических координат 1995 года (СК-95), введенная постановлением Правительства Российской Федерации от 28 июля 2000 г. № 568 в качестве единой государственной системы координат и единая система геодезических координат 1942 года (СК-42), введенная постановлением Совета Министров СССР от 7 апреля 1946 г. № 760, применяются до 1 января 2017 г. в отношении материалов (документов), созданных с их использованием. Положение пунктов ГГС в принятых системах задается следующими координатами: - пространственные прямоугольные координаты X, Y, Z; - геодезические (эллипсоидальные) координаты В, L, Н; 73 - плоские прямоугольные координаты x и y, вычисляемые в проекции Гаусса-Крюгера. При решении специальных задач могут применяться и другие проекции эллипсоида на плоскость. Геодезические высоты пунктов ГГС определяют как сумму нормальной высоты и высоты квазигеоида над отсчетным эллипсоидом или непосредственно методами космической геодезии, или путем привязки к пунктам с известными геоцентрическими координатами. Нормальные высоты пунктов ГГС определяются в Балтийской системе высот 1977 года, исходным началом которой является ноль Кронштадтского футштока. В Республике Казахстан используется система координат СК-42, в Республике Беларусь — WGS-84, которая может в качестве вспомогательной применяться при использовании зарубежных ГНС и обеспечении движения иностранных транспортных средств и в России. Начало системы WGS-84 находится в центре масс Земли, ось Z направлена к Условному земному полюсу (УЗП), установленному МБВ на эпоху 1984.0. Ось X находится на пересечении плоскости опорного меридиана WGS-84 и плоскости экватора УЗП. Опорный меридиан является начальным (нулевым) меридианом, определенным МБВ на эпоху 1984.0. Ось Y дополняет систему до правой, т. е. под углом 90° на восток. Начало координатной системы WGS-84 и ее оси также служат геометрическим центром и осями референц-эллипсоида WGS-84. Этот эллипсоид является эллипсоидом вращения. Его параметры почти идентичны параметрам международного эллипсоида GRS80. Большая полуось aWGS=6378137 м, первое (полярное) сжатие αWGS=1/298,257223563. В большинстве государств — участников СНГ запланировано формирование высокоэффективной государственной системы геодезического обеспечения территории страны, предусматривающей интегрирование с новой международной земной опорной системой ITRS, для осуществления геодезических и картографических работ, обеспечения орбитальных полетов и решения навигационных задач. При этом ITRS — стандартная земная система координат, принятая Международным астрономическим союзом в 1991 году. Началом отсчета является центр масс Земли (включая океан и атмосферу). Система вращается вместе с Землей и не является инерциальной. Ориентация осей определяется из наблюдений Международной службы вращения Земли. Ось z является средней осью вращения Земли и направлена в опорный полюс (IRP — IERS Reference Pole). Ось x лежит в плоскости опорного меридиана (IRM — IERS Reference Meridian). Единицей длины является метр, шкалой времени – шкала TCG (Geocentric Coordinate Time — геоцентрическое координационное время). ITRS — набор договоренностей и основополагающих принципов построения земной системы координат. Реализацией ITRS является ITRF. Она осуществляется с помощью декартовых координат ряда опорных пунктов на Земле. В ITRF для опорных 74 пунктов приводятся их прямоугольные координаты (X,Y,Z) и скорости по соответствующим координатным осям Vx, Vy, Vz, которые обусловлены тектоническим движением плит земной коры. Перечень пунктов утверждается каждые несколько лет. Точность современных измерений настолько высока, что позволяет измерять скорость перемещения пунктов до 0,5 мм/год и дает возможность определять скорости движения литосферных плит. ITRF-2000 реализуется координатами и скоростями более чем 800 опорных точек, жестко связанных с корой Земли. К каждой опорной точке предъявляются следующие требования: - точка должна располагаться на значительном расстоянии от границ тектонических плит и от границ разломов плит; - наблюдения в точке должны проводиться непрерывно в течение трех лет; - ошибка вычисления скорости точки должна быть менее 3 мм/год. Временное обеспечение строится на основе шкалы координированного времени UTC(SU), задаваемой существующей эталонной базой Российской Федерации. При использовании зарубежных ГНС (GPS) может также в качестве вспомогательной использоваться шкала времени UTC(US), поддерживаемая Военно-морской обсерваторией США. 75 4 Перспективные направления развития и совершенствования систем радионавигации Результаты анализа удовлетворения требований различных групп потребителей существующими средствами радионавигационного обеспечения определяют направления решения основных проблем, в частности повышения: - устойчивости работы, особенно в условиях помех; - точности определения места объекта; - доступности РНС; - целостности РНС; - непрерывности обслуживания (функционирования). Эти проблемы решаются: - применением космических навигационных систем ГЛОНАСС, GPS, а затем Galileo и Beidou; - применением дифференциальных подсистем (режимов) и средств контроля целостности; - интегрированным использованием различных РНС; - улучшением технических характеристик РНС и приемоиндикаторной аппаратуры потребителей; - созданием развитой инфокоммуникационной инфраструктуры, предназначенной для оказания навигационных услуг, формируемых на основе навигационных ресурсов. 4.1 Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС Общие направления модернизации ГНС расширенного состава ГЛОНАСС определены в виде следующих мер: - повышение доступности и точности навигационных определений, улучшение сервиса, предоставляемого пользователям; - повышение надежности и срока службы бортовой аппаратуры спутников и улучшение целостности системы; - улучшение совместимости с другими радиотехническими системами; - развитие дифференциальных подсистем. Вновь запускаемые НКА «Глонасс-М» и «Глонасс-К» по сравнению со спутниками первой модификации (таблица 20) имеют следующие основные преимущества: - более стабильный бортовой атомный стандарт частоты, имеющий среднеквадратическое относительное отклонение среднесуточных значений 76 частоты не хуже 0,5 x 10–14; погрешность частотно-временной поправки составит 2,5 нс при прогнозе на 12 часов и 3,5 нс при прогнозе на 24 часа; - меньше уровень не учитываемых возмущений орбиты НКА, что позволит повысить точность определения и прогноза эфемеридных измерений; - двухкомпонентный навигационный радиосигнал (узкополосный и широкополосный) в обоих диапазонах частот L1 1600 МГц и L2 1250 МГц; - двухкомпонентный радиосигнал в диапазоне L3 1200 МГц с использованием кодового разделения. Рассматриваются также возможности использования кодового разделения и передачи навигационных сигналов в диапазонах L1 1600 МГц, L2 1250 МГц и L5 1176 МГц. В связи с передачей дальномерного кода в диапазоне L2 (L3) в навигационном сообщении будет передаваться дополнительный параметр, характеризующий разницу аппаратных задержек дальномерных кодов в диапазонах L1 и L2 (L3). Кроме того, будут введены признак модификации НКА, а также признак ожидаемой секундной коррекции шкалы времени UTC(SU). Таблица 20 - Сравнительные характеристики КА системы ГЛОНАСС. Наименование КА Годы использования «Глонасс-М» до 2020 года «Глонасс-К» *) до 2035 года (с учетом модификаций) 10 Срок активного 7 существования, лет Масса, кг 1400 950…1500 Количество КА в групповом запуске: на РН Протон 3 3 на РН Союз 1 1 Энерговооруженность, Вт *) 1000 1000 Количество гражданских 2 3…5 сигналов Суточная нестабильность 5 1…0,5 атомного стандарта частоты, 10-14 Дополнительные задачи Система поиска и спасания *) Подлежит уточнению с учетом того, что КА «Глонасс-К» имеет две модификации В таблице 21 приведены требуемые точностные характеристики радионавигационного поля ГЛОНАСС с учетом указанных изменений. Таблица 21 - Требуемые точностные характеристики радионавигационного поля ГЛОНАСС. Характеристики Первый этап Второй этап Третий этап Точность (СКП) определения положения, м 6,2 3,5 1,4 скорости, м/с 0,014 0,01 0,007 времени, нс 15,4 6,7 2,7 77 В таблице 21 представлены соответствующие СКП определения пространственных координат потребителя в государственной системе координат и времени в системной шкале ГЛОНАСС за счет «космического сегмента» по сигналам с открытым доступом (без учета ошибок в среде распространения и ошибок приемной аппаратуры) в реальном времени, в абсолютном режиме, без использования информации от функциональных дополнений, на любом суточном интервале времени на этапе штатной эксплуатации системы в пределах всей области обслуживания ГНС ГЛОНАСС при PDOP=2 (снижение точности по местоположению). В настоящее время реализованы требования второго этапа. Требуемые характеристики третьего этапа будут реализованы после замены в орбитальной группировке КА «Глонасс-М» на КА «Глонасс-К» (затем «Глонасс-КМ») и модернизации наземного комплекса управления. Таким образом замена НКА первой модификации на НКА «Глонасс-М» наряду с восстановлением группировки повысила точность и надежность глобальной навигации приземных и космических подвижных объектов. Для полностью развернутой орбитальной группировки КА космического комплекса ГЛОНАСС должна быть обеспечена целостность навигационного поля с вероятностью 0,99 в соответствии с таблицей 22. Таблица 22 - Показатели реализации функции контроля целостности. Показатели Зона действия Время доставки Первый этап Второй этап Третий этап – – Россия 10 с Глобально 10 с Требования по целостности будут реализованы после введения в эксплуатацию системы дифференциальной коррекции и мониторинга. 4.2 Дифференциальные радионавигационных систем подсистемы космических Повышение точности навигационных определений при использовании космических и наземных РНС может быть достигнуто применением режима дифференциальных поправок, определяемых в точках, координаты которых известны с высокой точностью. Единая дифференциальная подсистема должна состоять: - из сети контрольно-корректирующих станций (ККС) или контрольных станций (КС), осуществляющих контроль качества сигналов, определение дифференциальных данных (поправок) и их формирование для передачи (в состав ККС может входить геодезически привязанная опорная станция, метеостанция, и стандарт частоты и времени); 78 - из средств (наземных, космических) и аппаратуры передачи дифференциальных данных (поправок) и данных целостности; - из приемной аппаратуры потребителей, обеспечивающей прием и учет дифференциальных поправок и данных целостности. В некоторых случаях дифференциальные подсистемы могут включать информационно-вычислительные системы (центры), осуществляющие сбор, обработку и анализ полученных по системам связи от контрольных станций данных, а также иметь собственные средства, обеспечивающие доведение до потребителей контрольно-корректирующей информации. Частным случаем дифференциального режима является способ относительной навигации, который позволяет улучшить точностные характеристики штатных режимов РНС наземного или космического базирования. Наилучшее применение этот способ находит при решении задач взаимного координирования объектов, работающих по сигналам одной РНС, когда не требуется знание точных абсолютных координат. При взаимном координировании группы объектов (корабли, самолеты и др.) один из них определяется в качестве опорного, текущие абсолютные координаты которого принимаются за начало системы относительных координат и передаются по связному каналу на другие объекты, где определяются координаты относительно опорного объекта. В относительных координатах доля систематической погрешности будет существенно сокращаться при уменьшении расстояния до опорного объекта и времени между обсервациями. В предельном случае погрешности относительного местоопределения ограничиваются инструментальными погрешностями приемоиндикаторной аппаратуры потребителей. Предусматривается создание двухуровневой дифференциальной системы, включающей: - широкозонную дифференциальную подсистему (ШДПС); - специализированные локальные дифференциальные подсистемы (ЛДПС). Выделение в структуре ЕДС двух иерархических уровней связано с необходимостью удовлетворения требований различных типов потребителей и с особенностями организации соответствующих средств функциональных дополнений. При этом структура и состав ДПС разных уровней существенно различаются, так же как и используемые в них способы и средства получения и доставки потребителям корректирующей информации. Российская широкозонная дифференциальная подсистема СДКМ решает следующие задачи: формирование корректирующей информации; формирование информации о состоянии навигационных полей ГЛОНАСС; оперативная доставка потребителям корректирующей информации и данных о состоянии навигационных полей ГЛОНАСС и др. (обеспечение целостности). Предполагается, что в состав СДКМ входят центр управления СДКМ, сеть ОИС, подсистема доведения корректирующей информации до потребителей в рабочей зоне СДКМ, наземные закладочные станции и подсистема информационного обмена. Система должна быть предназначена 79 для широкого круга потребителей. Развернуто более 20 ОИС: Ленинградская обл. (Пулково и Светлое), Москва (ЦДКМ в г. Менделеево, ГНМЦ МО РФ), Краснодарский край (Геленджик), Ставропольский край (Кисловодск), Красноярский край (Красноярск и Норильск), в Новосибирске, Иркутске, Петропавловске-Камчатском, Чукотском автономном округе (Билибино) и др., в том числе за рубежом. Планируется расширение состава ОИС, а также создание в рамках СДКМ системы высокоточного позиционирования с точностью определения координат на дециметровом и сантиметровом уровнях. Проведены предварительные работы по созданию РДПС двух типов: - авиационных РДПС типа GRAS при использовании УКВ станций для передачи дифференциальных поправок и информации контроля целостности; - РДПС типа Eurofix с использованием для этой цели передающих станций ИФРНС «Чайка»; эти РДПС могут использоваться всеми потребителями. Проработаны вопросы построения морских ДПС (МДПС) для локальных прибрежных районов на базе существующих радиомаяков, работающих в диапазоне средних волн. По ним проведены ОКР и мероприятия по их развертыванию на побережье России, Казахстана и вдоль внутренних водных путей. Проведено и проводится размещение авиационных локальных ДПС (АЛДПС) типа ЛККС-А-2000 на десятках аэродромов. В настоящее время в Республике Беларусь создано функциональное дополнение к ГНСС – ССТП Минского региона. В соответствии с Концепцией ЕС НВО предполагается создание функциональных дополнений действующих и перспективных ГНСС (ГЛОНАСС, GPS, Galileo, Beidou) – ССТП и БСДКМ, а также ДПС на основе модернизированной ИФРНС при использовании технологии, аналогичной технологии Eurofix. В Украине в создаваемую систему координатно-временного и навигационного обеспечения Украины (СКНОУ) входят три функциональные взаимосвязанные и взаимодополняемые подсистемы: широкозонных дифференциальных коррекций (ПШДК), региональных дифференциальных коррекций (ПРДК), прецизионных послесеансных определений (ПППО). В Республике Казахстан в соответствии с проектом «Создание наземной инфраструктуры системы высокоточной спутниковой навигации Республики Казахстан» предполагается создание следующих компонентов дифференциального сервиса ГНСС: Центр дифференциальной коррекции и мониторинга; РДС; локальная дифференциальная станция; мобильная региональная дифференциальная станция; морская локальная дифференциальная станция. В рамках создания наземной инфраструктуры СВСН Республики Казахстан, целью которой является предоставление гарантированных и качественных координатно-временных и навигационных услуг потребителям информации ГНСС на территории страны, ведутся работы по созданию РДС 80 в Акмолинской, Алматинской областях и МДС наземной инфраструктуры СВСН РК. РДС создается на основе дифференциальных станций, соединенных посредством каналов связи с РЦ, основу которого составляет информационно-вычислительный комплекс. РДС предназначена для автоматизированного сбора, обработки, хранения и представления потребителям высокоточных навигационных данных на обслуживаемой территории, а также для повышения точности, надежности и доступности координатно-временного и навигационного обеспечения потребителей на обозначенной территории. В настоящее время в Республике Казахстан существует более 60 дифференциальных станций и постоянных сейсмических станций, функционирующих в различных регионах страны, которые решают локальные задачи. В перспективе существующие дифференциальные станции планируется интегрировать в наземную инфраструктуру СВСН РК. 4.2.1 Морские ДПС МДПС имеют максимальные дальности действия от ККС 250−300 км. МДПС включают одну ККС, аппаратуру удаленного управления и контроля, а также средство передачи данных. МДПС использует в качестве средств линий передачи данных круговые средневолновые РМ. При этом функция РМ по обеспечению определения радионаправления отменяется. Применяется манипуляция с минимальным фазовым сдвигом. Скорость передачи корректирующей информации уcтанавливается в зависимости от объема данных, требуемого времени их обновления и может составлять от 25 до 200 бит/с. В условиях функционирования GPS без селективного доступа МАМС рекомендует прибрежным странам Европейской морской зоны ограничить дальность действия передающих станций МДПС на уровне 200 км и установить скорость передачи корректирующей информации 100 бит/с для исключения возможности взаимных помех. Для помехоустойчивого кодирования используются также соответствующие корректирующие коды. Корректирующая информация МДПС передается в соответствии с общепринятым стандартом RТСМ SС-104, разработанным первоначально для GPS специальным комитетом 104 (Special Commitee 104) Радиотехнической комиссии по мореплаванию (Radio Technical Commission for Maritime) США и поддержанным МАМС. Чтобы учесть использование дифференциального режима ГЛОНАСС, разработана версия 2.2 стандарта. На его основе подготовлен и в 2001 году введен в действие Государственной службой морского флота Минтранса России Стандарт отрасли «Формат передачи дифференциальных поправок по системам ГЛОНАСС/GPS», ОСТ 31.6.60-01. Прием поправок на кораблях и судах осуществляется с помощью приемников корректирующей информации, имеющих соответствующий интерфейс для сопряжения с НАП ГНС либо исполненных совместно с НАП. Точность (с вероятностью 0,68) определения координат на краю рабочей зоны МДПС при совместном использовании ГЛОНАСС и GPS 81 составит от 2 до 4,5 м. Надежность обслуживания и доступность составят более 0,9997 и 0,998 соответственно при времени предупреждения об отказе менее 10 с. С 2010 года в составе МДПС России развернута и находится в штатной эксплуатации МДПС Финского залива (маяк Шепелевский). В эксплуатации находятся МДПС Азово-Черноморского региона, Балтийского, Каспийского, Баренцева, Белого морей и в заливе Петра Великого: - Новороссийская ККС на мысе Дооб; - Темрюкская ККС на РЦ ГМССБ Темрюк; - Туапсинская ККС на мысе Кодош; - ККС МДПС на подходах к портам Балтийск и Калининград, в порту Балтийск; - Астраханская ККС, пост № 2 Волго-Каспийского канала; - ККС Каспийского моря, г. Махачкала; - ККС Баренцева моря, п-ов Рыбачий, маяк Цып-Наволок; - Архангельская ККС, маяк Мудьюгский; - МДПС Дальневосточного региона: - залив Петра Великого, мыс Поворотный; - ККС на маяке Ван-дер-Линда; - ККС в г. Петропавловск-Камчатский; - Сахалинская ККС, в п. Корсаков; - МДПС Западного сектора Арктики: - ККС на о. Олений; - ККС на р. Енисей, Липатниковский перекат; - ККС на мысе Стерлигова; - ККС на о. Столбовой, о. Каменка, мыс Андрея. Для организации оперативного обеспечения поисково-спасательных операций и других специальных работ, выполняемых вне зоны действия стационарных станций МДПС, создаются мобильные дифференциальные станции ГНСС с дальностью обслуживания потребителей до 100 км и сохранением всех установленных для МДПС характеристик. Наряду с МДПС, для обеспечения навигационной безопасности плавания по ВВП, в настоящее время создается речная ДПС, которая будет иметь идентичные с морской технические характеристики. На Волго-Балтийском водном пути развернута и находится в опытной эксплуатации первая речная ДПС в п. Шексна. В опытной эксплуатации находятся речные ККС в городах: Волгограде, Ростове-на-Дону, Нижнем Новгороде, Казани, Саратове, Самаре, Перми, Красноярске, Иркутске, Омске, Ханты-Мансийске, Печоре, Подкаменной Тунгуске. 4.2.2 Авиационные локальные ДПС К настоящему времени в мире разработано несколько типов АЛДПС спутниковых систем посадки типа GBAS. В состав наземного оборудования АЛДПС посадки в общем случае входят: антенная система приемников сигналов ГЛОНАСС/GPS и 82 анализаторов электромагнитной обстановки, опорная станция с приемниками ГЛОНАСС/GPS, станция анализа электромагнитной обстановки, станция внешнего мониторинга целостности, станция (модуль) контроля и управления, радиопередающая станция линии передачи данных с дифференциальными поправками и другой информацией, средства сопряжения с аэродромной метеостанцией, система бесперебойного энергоснабжения, устройства для обеспечения сопряжения с каналами передачи данных и взаимодействия между элементами АЛДПС и др. Состав оборудования и основные характеристики определяются SARPs ИКАО для системы функционального дополнения ГНСС с наземными станциями (GBAS), рассчитанной на посадку ВС в условиях категории I (см. таблицы 1, 3, 5). В качестве линии передачи данных GBAS принят радиоканал в диапазоне частот 110 МГц. На аэродромах Российской Федерации размещено более 50 АЛДПС – ЛККС-А-2000. В частности, она размещена на аэродромах гг. Анапа, Внуково, Грозный, Екатеринбург, Красноярск, Минеральные Воды, Надым, Новосибирск, Норильск, Ноябрьск, Ростов-на-Дону, Салехард, Самара, Санкт-Петербург, Сургут, Тюмень (Рощино), Хабаровск и др. 4.2.3 Авиационные региональные ДПС типа GRAS Региональные ДПС типа GRAS (региональные системы функционального дополнения наземного базирования) отличаются от ШДПС тем, что для передачи дифференциальных сообщений используются вместо геостационарных КА наземные УКВ станции с каналом передачи данных в стандарте GBAS. Отсюда следуют и сокращенные размеры рабочей зоны подсистемы (по сравнению с ШДПС): например, радиус зоны австралийской GRAS составляет около 2 000 км. Они также должны удовлетворять требованиям захода на посадку по категории I. 4.2.4 Региональные многоцелевые ДПС на основе ИФРНС Одним из возможных направлений создания РДПС ГЛОНАСС/GPS является использование ИФРНС «Чайка» для передачи ДП и служебной информации и создание соответствующих РДПС. Это направление предполагает, в частности, использование технических решений проекта Eurofix (Еврофикс) создания региональных спутниковых ДПС ГЛОНАСС/GPS на основе использования передающих станций ИФРНС (радиотехнических систем дальней радионавигации, РСДН) Лоран-С в качестве средств передачи дифференциальных поправок и информации контроля целостности. При этом предполагается, что контрольно-корректирующая станция ГНС ГЛОНАСС/GPS расположена в районе наземной передающей станции ИФРНС. Отмечается ряд преимуществ такого решения перед другими вариантами создания РДПС: - реализация на основе уже существующей структуры; - охват большой площади при сравнительно невысоких затратах; - обеспечение улучшенной работоспособности и доступности канала передачи данных в городских и горных районах; 83 - обеспечение резервирования при отказе работы систем ЛоранС/Чайка или ГЛОНАСС/GPS. Сверхточные определения места по ГНС могут использоваться для калибровки показаний РСДН и компенсации погрешностей, обусловленных особенностями распространения радиоволн. В свою очередь, данные ЛоранС/Чайка могут использоваться для контроля целостности СРНС. Станции ИФРНС «Чайка» работают в длинноволновом диапазоне радиоволн на частоте 100 КГц. Радиус действия системы в режиме РДПС от одной стационарной станции передачи поправок 600−2 200 км. Если РДПС создается с помощью нескольких станций ИФРНС одной цепи, то общая рабочая зона является результатом суперпозиции частных зон с учетом возможных наложений одной частной зоны на другую. Это в основном и определяет возможности рабочей зоны РДПС. Предварительные оценки показали, что ЛПД на основе станций ИФРНС могут обеспечить эффективную скорость передачи данных от 15 до 30 бит/с. Применяется асинхронный DGPS/ДГЛОНАСС формат данных. Последние проработки основаны на том, что дифференциальные поправки и сигналы контроля целостности формируются на контрольнокорректирующей станции в виде сообщения RTCM типа 9. Затем они кодируются и модулируют сигнал передатчика ИФРНС. Используется трехпозиционная модуляция временного положения импульса (на +1 мкс, 0 мкс, –1 мкс). Модулируются только 6 последних импульсов группы (из 8 импульсов). Эффективная скорость передачи данных 15−30 бит/с позволяет передать корректирующее сообщение для одного НКА за 2−4 с, а все корректирующее сообщение на 10 НКА примерно за 20−40 с. Проведенная модернизация позволила осуществлять передачу сообщения на один НКА за 1,2−3 с, а на 10 НКА – за 12−30 с. Приведенные данные позволяют считать, что сообщение о нарушении целостности может быть выдано с задержкой на уровне 6 с. Показано, что точность (95 %) определения координат такой РДПС может быть не хуже 5 м. Проведены исследования использования технологии Eurofix применительно к европейской сети ИФРНС «Чайка». Полученные результаты подтвердили ожидаемые погрешности, свойственные технологии Eurofix, при этом СКО местоопределения составили: - по долготе 1,39 м и по широте 3,37 м на удалениях около 1 000 км (г. Симферополь); - долготе 1,23 м и по широте 2,19 м на удалениях порядка 500 км от ККС (г. Минск). При всех последующих рассмотрениях целесообразно иметь в виду следующие провозглашаемые суммарные характеристики РДПС на основе Eurofix (таблица 23). Таблица 23 - Заявленные характеристики РДПС на основе Eurofix. Параметр Значение 84 Доступность (готовность) сигнала в пространстве, %: одна станция 99,8 две станции 99,9996 три станции 99,999999 Точность (95 %), м: по горизонтали 1,5 по вертикали 3 Целостность: задержка сигнала тревоги, с 6 (соответствует требованиям ЛДПС для посадки по категории I) Непрерывность (вероятность появления ошибки) 1*10–4 за 150 с Эти характеристики нуждаются в подтверждениях применительно к конкретным РДПС при их использовании в транспортном комплексе Российской Федерации. 4.3 Интегрирование радионавигационных систем Использование и характеристики наземных РНС не позволяли удовлетворить возрастающие требования к навигационному обеспечению основных групп потребителей по точности, доступности и целостности. С внедрением космических РНС ГЛОНАСС и GPS появилась возможность удовлетворения требований большинства потребителей по точности навигационного обеспечения. Однако и в этом случае могут быть не удовлетворены требования потребителей по доступности и целостности в сложных условиях, особенно при наличии непреднамеренных и преднамеренных помех. Для улучшения таких характеристик навигационного обеспечения, как доступность и целостность, целесообразно интегрированное использование РНС. Улучшение доступности и целостности интегрированных РНС достигается за счет дублирования радионавигационного покрытия. 4.3.1 Интегрирование космических и инерциальных навигационных систем ГНС ГЛОНАСС и GPS являются практически самыми точными средствами навигации глобального действия, но и они нуждаются в поддержке в интересах повышения помехозащищенности каналов слежения приемников и обеспечения непрерывности навигационных определений при перерывах в использовании ГНС, вызванных различными причинами: помехами, маневрированием судна, затенением сигналов и т. д. 85 Такая поддержка обеспечивается системами автономного счисления координат: курсо-воздушного (курсовая система плюс система воздушных сигналов), на основе данных курсовой системы и лага морских судов, одометрического (курсовая система плюс одометр), курсо-доплеровского (курсовая система плюс доплеровский измеритель скорости и сноса), инерциального (инерциальная навигационная систем), инерциальнодоплеровского (инерциальная и доплеровская системы). При перерывах в работе аппаратуры ГНС навигационные определения осуществляются на основе данных этих систем счисления с учетом повышения их точности за счет оценки источников погрешностей автономных систем, осуществляемой в ходе КОИ их данных и данных ГНС на этапах работоспособности спутниковой аппаратуры. Наиболее перспективной автономной системой следует признать ИНС, которая при потенциально высокой точности лишена известных недостатков счисления по воздушной скорости, данным лага и доплеровского измерителя (зависимость от ветра, течений, маневрирования, подстилающей поверхности и др.). Существуют и разрабатываются ИНС на механических, электростатических, кольцевых лазерных, волоконно-оптических, волновых и микромеханических гироскопах. Наиболее массовыми ИНС (для наземного и морского транспорта, авиации общего назначения) следует в перспективе признать ИНС на микромеханических гироскопах, точность которых может достичь 2−10 км/ч. С такими показателями СКП инерциально-спутниковой системы может составить в автономном режиме примерно 60 м через 5 мин после «отказа» ГНС. По степени использования инерциальных данных в аппаратуре ГНС различаются следующие основные схемы интегрирования ГНС и ИНС: разомкнутая и слабосвязанная, сильно связанная и глубоко интегрированная. В разомкнутой и слабосвязанной схеме, получившей пока наибольшее распространение, инерциальные данные в приемнике КНС используются в минимальной степени − в лучшем случае для ускорения поиска сигналов. В сильно связанной схеме интегрирования данные ИНС используются также для улучшения качества работы каналов слежения приемника КНС. В глубоко интегрированной схеме будущего работа каналов ГНС и ИНС должна осуществляться практически совместно. Первичная комплексная обработка информации в сильно связанных и глубоко интегрированных инерциально-спутниковых системах позволяет повысить помехозащищенность каналов приема и измерения ГНС на 15−20 дБ. Использование информации ИНС позволяет также существенно улучшить характеристики алгоритмов контроля целостности сигналов КНС (RAIM) и повысить надежность навигационных определений. 86 4.3.2 Интегрирование космических радионавигационных систем Под интегрированием космических РНС понимается создание совместного радионавигационного поля, обеспечиваемого этими КНС, при самостоятельном управлении каждой системой. Одним из наиболее перспективных направлений интегрирования космических РНС для отечественных потребителей является обеспечение совместимости, взаимодополняемости и интегрирование ГНС ГЛОНАСС, GPS (США), Galileo и Beidou. Интегрирование космических РНС предполагает создание и использование приемоиндикаторной аппаратуры потребителей, способной принимать сигналы двух систем и более, за счет чего повышаются точностные и надежностные характеристики местоопределения. Для совместного использования навигационных параметров (псевдодальностей и псевдоскоростей) необходимо согласование используемых систем координат и шкал времени систем ГЛОНАСС, GPS, Galileo и Beidou. Интегрирование космических систем ГЛОНАСС, GPS, Galileo и Beidou позволит создать основную глобальную РНС, удовлетворяющую существующим и перспективным требованиям воздушных, морских, наземных и космических потребителей. 4.3.3 Интегрирование наземных и космических радионавигационных систем Интегрирование наземных и космических РНС позволит в отдельных зонах создать интегрированную РНС, превосходящую по своим техническим характеристикам каждую из входящих в нее систем. Как и при интегрировании космических РНС, создание интегрированных наземных и космических систем предполагает интеграцию на уровне приемоиндикаторной аппаратуры потребителей и требует согласования имеющихся расхождений в используемых системах координат, шкалах времени и структуры передаваемых радиосигналов. Одним из путей интегрирования отечественных наземных и космических РНС является интегрирование систем типа «Чайка» и ГЛОНАСС. Интегрирование указанных систем позволит улучшить доступность и целостность в географических районах, определяемых пределами покрытия, которое создается цепочками станций наземных РНС. При доступности и целостности наземной и космической систем каждой в пределах 0,997−0,998 эти характеристики интегрированых РНС будут близки к 1. Интегрированные РНС типа «Чайка»/ГЛОНАСС могут в дальнейшем использоваться в качестве основных систем для маршрутных этапов навигации. 87 4.4 Информационные системы для радионавигации ИСР должны быть предназначены для информирования потребителей о состоянии и основных характеристиках ГНС и их функциональных дополнений (МДПС, АЛДПС и др.). Такая информация необходима потребителям для планирования навигационного обеспечения на маршруте, в терминальных зонах (зоны аэропортов), при судовождении в проливных зонах и узкостях и т. д. ИСР должны получать информацию о состоянии ГЛОНАСС от центра управления системой и средств мониторинга ГЛОНАСС, а также информацию о состоянии зарубежных ГНС и их дополнений от зарубежных ИСР и собственных средств мониторинга. Подробную информацию о состоянии и реальных точностных характеристиках ГНСС ГЛОНАСС и GPS можно получить на сайте Информационно-аналитического центра координатно-временного и навигационного обеспечения (ИАЦ КВНО) ЦНИИМАШ (http://www.glonasscenter.ru/). Информирование потребителей гражданской авиации предполагается обеспечивать посредством использования Центра аэронавигационной информации и создания Аэронавигационной информационной системы. 4.5 Перспективы развития аппаратуры потребителей Дальнейшее развитие НАП в части специализации связывается с расширением областей ее применения. Первоначальными задачами, решаемыми с помощью ГНС и РНС наземного базирования, являлись традиционные задачи навигации подвижных объектов. Достигнутый уровень технических и эксплуатационных характеристик резко раздвинул границы применения аппаратуры ГНС, наземных РНС и позволил охватить: - транспортные средства (как военного, так и гражданского назначения); - системы управления и идентификации (военного и гражданского назначения); - проведение геодезических и картографических работ; - синхронизацию систем связи, например автоматических идентификационных систем (АИС) и др.; - землеустроительные и кадастровые работы; - мониторинг состояния земной коры; - системы сотовой связи и часы; - геологоразведочные работы и функционирование топливноэнергетического комплекса; - строительство и контроль протяженных и высотных сооружений; 88 - работы в протяженных и глубоких карьерах и в других горнодобывающих предприятиях; - системы стабилизации частоты электроэнергетических систем; - обеспечение точной агротехники, например, при возделывании и обработке угодий, а также при обработке посевов ядохимикатами; - сопряжение с аппаратурой всемирной системы спасения терпящих бедствие объектов (ГМССБ); - информационно-навигационные системы и комплексы; - ГИС-технологии. Основные направления развития НАП среднеорбитальных ГНС приведены в таблице 24. На основании анализа тенденций развития НАП ГНС и РНС наземного базирования можно выделить следующие общие направления ее развития: 1. Совершенствование характеристик аппаратуры: - повышение точностных характеристик; - повышение надежности, помехоустойчивости и электромагнитной совместимости; - обеспечение автономных методов контроля целостности системы; - расширение перечня сервисных задач; - уменьшение массогабаритных характеристик; - уменьшение стоимости аппаратуры для массового потребителя и ее доступности. 2. Расширение функциональных возможностей: - выработка углов пространственной ориентации, поправок системы курсоуказания, меток времени; - обеспечение возможности комплексирования аппаратуры с автономными навигационными системами объекта; - обеспечение возможности взаимодействия аппаратуры с автоматизированными информационными системами и системами управления движением. 3. Специализация аппаратуры по следующим типам: - военная (высокий уровень ТТХ, выполнение военных стандартов в полном объеме, надежность, помехозащищенность); - общего назначения (уровень ТТХ может снижаться за счет снижения стоимости); - специальная (уровень ТТХ, необходимый для выполнения специальных задач). 4. Создание унифицированного ряда функциональных элементов, узлов, блоков. 89 Таблица 24 - Основные направления развития НАП среднеорбитальных ГНС. Существующая аппаратура Перспективная аппаратура Работа по системе ГЛОНАСС (GPS) Работа по ГНС ГЛОНАСС и GPS, Galileo Слежение за кодом и частотой Слежение за кодом, частотой и фазой (с разрешением многозначительности и устранением «перескоков фазы») Определение координат и скорости фазового центра антенны Определение координат и скорости заданной точки и углов ориентации корабля Работа в диапазонах частот L1 ГЛОНАСС и GPS Работа в диапазонах частот L1, L2, L3 ГЛОНАСС и L1, L2, L5 GPS, Galileo Работа по сигналу кода стандартной точности ГЛОНАСС Работа по сигналам кода стандартной и высокой точности ГЛОНАСС Возможность работы в дифференциальном режиме Работа в дифференциальном режиме в зоне действия МДПС, АЛДПС, РДПС и широкозонных дифференциальных подсистем Работа по всем видимым КА ГНС Работа по всем видимым КА ГНС, автономный контроль целостности ГНС Обнаружение помех и управление ДН для исключения их влияния Автономный контроль целостности навигационных определений Используемые системы координат: WGS84, ПЗ-90.02, Гаусса-Крюгера и СК-42 Координаты СК-42, СК-95, ГСК-2011, Гаусса-Крюгера, систем ПЗ-90.11, WGS-84, квазикоординаты Выдача данных внешним потребителям в форматах NMEA-0183 Выдача данных внешним потребителям в форматах NMEA-0183, ГОСТ 2676565.52-87 и др. Такая аппаратура должна быть разработана в ближайшей перспективе, но в среднесрочной потребуется ее дальнейшее совершенствование или разработка новой аппаратуры с учетом перспектив развития ГНС и их функциональных дополнений. Применительно к наземному транспорту требуется разработка комплексных навигационно-связных устройств. Типы и функциональные характеристики мобильного навигационно-связного оборудования определяются исходя из поставленных задач и особенностей базового технологического процесса, в котором участвует контролируемое транспортное средство. Если диспетчеру с водителем необходимо поддерживать голосовую связь, то такое транспортное средство должно оборудоваться полнофункциональным блоком. Автомобили и механизмы коммунального транспорта, водители которых получают задание в начале смены и в дальнейшем должны только контролироваться системой, могут 90 оборудоваться спутниковым навигационно-связным блоком без голосовой связи. Поскольку во многих странах требования по контролю местоположения транспортного средства являются обязательными, мобильный блок должен включать в свой состав модуль навигационного приемника и модуль передачи навигационных данных в диспетчерский центр. Технические требования к бортовому навигационно-связному блоку должны устанавливаться национальными (международными) стандартами. При этом темп решения навигационных задач модулем навигационного приемника должен обеспечивать решение стоящих перед потребителем задач и зависит как от места их выполнения и их специфики, так и от скорости движения транспортного средства. Навигационные данные должны записываться и сохраняться в энергонезависимой памяти. По запросу текущие или хранимые навигационные данные из памяти блока должны передаваться в диспетчерский центр. При этом спутниковый навигационный модуль должен обеспечить решение навигационных задач в темпе один раз в секунду. Навигационные данные должны записываться в темпе один раз в минуту и сохраняться в энергонезависимой памяти в течение не менее двух суток. По команде из центра текущие навигационные данные или любые хранимые в памяти блока навигационные данные должны быть предоставлены для передачи в диспетчерский центр. Состав записи навигационных данных, получаемых от навигационного модуля, должны, в частности, включать следующие реквизиты: - мировое время с точностью до одной секунды; - навигация (широта, долгота) с точностью до одной тысячной минуты; - скорость движения транспортного средства, м/с (с точностью до 0,2 м/с); - азимут, град. (с точностью до 1°). Требования обеспечения связи с транспортным средством являются также обязательными, и поэтому мобильный блок должен включать в свой состав модуль радиосвязи. Вид радиосвязи определяется возможностями использования того или иного вида связи в конкретном городе и предъявляемыми требованиями к связи. В общем случае может использоваться радиосвязь УКВ диапазона. Модуль связи должен обеспечить: - обмен цифровой информацией мобильного блока с аппаратурой диспетчерского центра; - голосовую связь диспетчеров с водителями транспортных средств в любой точке маршрута. Обмен цифровой информацией должен производиться в режиме online. Режим on-line может быть реализован радиомодемами УКВ радиостанций или блоком GPRS сотовой связи. Преимуществом режима обмена данными on-line является возможность получения данных о работе транспортного средства в любой момент времени текущих оперативных 91 суток. Голосовой режим может быть реализован отдельным модулем. Наличие голосового режима обязательно, поскольку транспортное средство или механизм могут переключаться диспетчером системы на другие объекты для устранения возникающих отклонений от плана и при возникновении нештатных ситуаций, связанных с уборкой улиц. Специфика автоматизированного учета работы механизмов заключается в том, что бортовой блок должен подключаться к датчикам рабочих органов, а также к датчику работы двигателя, устанавливаемый на транспортном средстве блок должен иметь датчик учета работы двигателя. Время работы двигателя должно учитываться на основании специализированного признака «двигатель работает» в навигационных данных, поступающих не реже чем 1 раз в минуту и формируемого по сигналам датчика работы двигателя. Перечень реквизитов, которые должны передаваться диспетчерской системе от мобильного блока на базе УКВ связи или сотовой связи, приведен в таблице 25. Он может уточняться в интересах конкретных потребителей (например, МВД России и др.). Одной из особенностей автомобильного и городского электрического транспорта, потенциально наиболее массовых потребителей спутниковой навигационной аппаратуры, является отсутствие вертикальных структур управления на федеральном уровне и во многих случаях – на уровне субъектов Федерации, что делает возможным использование только экономических, научно-технических и социальных стимулов при практическом внедрении спутниковых навигационных технологий. На автомобильном транспорте практически отсутствует нормативно-правовое и методологическое руководство со стороны крупных международных организаций (типа ИКАО, ИМО и аналогичных) по вопросам управления движением и информационного сопровождения перевозок. В этих условиях результаты выполнения мероприятий Федеральной целевой программы «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012−2020 годы» и Плана в интересах автомобильного и городского электрического транспорта можно считать в настоящее время единственным средством оказания научно-методической и нормативнотехнической помощи по внедрению спутниковых навигационных систем для транспортных предприятий, перевозчиков, руководителей транспорта всех уровней и потребителей транспортных услуг. 92 Таблица 25 - Перечень реквизитов, передаваемых от мобильного блока диспетчерскому центру. Наименование реквизита Примечание 1. Номер мобильного блока Короткое целое 2. Дата/время Длинное целое. Время передается с точностью до 1 с 3. Широта Точность до одной тысячной минуты 4. Долгота Точность до одной тысячной минуты 5. Скорость Точность до двух десятых метра в секунду 6. Азимут Точность до 1° 7. Код формализованного сообщения Короткое целое 8. Сигнал от датчика работы двигателя (двигатель работает, да/нет) Бит информации 9. Сигнал от датчика рабочего органа (включен, да/нет) Бит информации При создании системы контроля и управления движением наземного транспорта аппаратура, входящая в ее состав, решает следующие задачи: аппаратура транспортного средства: - непрерывное определение координат местоположения объекта и составляющих вектора скорости его движения в привязке к координированному всемирному времени; - автоматическая передача на диспетчерский пункт данных о местоположении объекта; - автоматическая передача на диспетчерский пункт сигнала «Авария»; - аппаратно-программный комплекс диспетчерского поста: - прием, запись и отображение в реальном масштабе времени информации о местоположении и состоянии контролируемых транспортных средств; - формирование отчетов в табличной форме; - сигнализация об отклонении транспортных средств от заданных маршрутов, об аварийных и нештатных ситуациях; - нанесение поступающей информации о местоположении и состоянии транспортных средств на электронную карту; - совместное функционирование нескольких диспетчерских постов на общем цифровом радиополе; - работа в сети по технологии клиент − сервер с распределением поступающей информации между диспетчерами; - составление маршрутов движения транспортных средств, схематичных карт местности; 93 - автоматическое слежение за движением одного или нескольких транспортных средств; - прием и учет дифференциальных поправок; - круглосуточный режим работы. Автоматизированная РНС диспетчерского контроля местоположения и состояния автотранспорта может быть дифференцирована по следующим группам потребителей: 1. Системы управления муниципальным транспортом (автобусы, троллейбусы, трамваи, транспорт жилищно-коммунальных хозяйств, транспорт доставки продовольственных и промышленных товаров населению, пожарная служба, скорая помощь, службы обеспечения электроэнергией, водой и газом). 2. Мониторинг, идентификация и управление транспортом на карьерных и терминальных перевозках. 3. Системы управления технологическим транспортом в области строительства и ремонта автомобильных дорог. 4. Системы мониторинга, идентификации и управления перевозками крупногабаритных, крупнотоннажных и экологически опасных грузов. 5. Системы управления транспортом ведомственных и коммерческих организаций (внутригородские и пригородные перевозки). 6. Системы управления транспортом магистральных перевозчиков. При создании аппаратуры для средств наблюдения в качестве сервисной задачи целесообразно также предусмотреть определение площадей участков территории при обходе по контуру. Требования по разработке навигационно-информационной системы предъявляет, к примеру, и МВД России. Такая система должна включать: навигационный блок с передачей по каналам сотовой связи навигационных параметров автомобиля в центр мониторинга и возможностью определения местоположения по базовым станциям сотовой связи или навигационный блок с маломощным радиопередатчиком небольшого радиуса действия (до 100 м), обеспечивающим «сброс» содержимого памяти в «считыватель» автоматически либо по запросу и др. 94 4.6 Система фундаментального навигационных систем обеспечения космических Система фундаментального обеспечения КНС предназначена, главным образом, для установления и поддержания фундаментальных (небесной и земной) систем координат и определения параметров их взаимной ориентации с высокой точностью. Эти данные используются в любой РНС космического базирования. Основой системы фундаментального обеспечения является комплекс «Квазар-КВО», на котором проводятся наблюдения внегалактических радиоисточников методом радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ). Метод РСДБ является единственным методом космической геодезии, позволяющим определять полный набор параметров, необходимых для установления взаимной ориентации земной и небесной систем координат. Комплекс «Квазар-КВО» включает три обсерватории, каждая из которых оснащена: 32-метровой полноповоротной антенной с системой управления, системами частотно-временной синхронизации, приема, преобразования и регистрации сигналов; лазерным дальномером «СаженьТМ»; приемниками сигналов ГЛОНАСС/GPS геодезического класса. РСДБ наблюдения внегалактических радиоисточников ведутся как по международным, так и отечественным программам. Благодаря участию комплекса «Квазар-КВО» в международных программах РСДБ наблюдений координаты обсерваторий определены с большой точностью в Международной земной системе координат ITRF. В обсерваториях также проводится мониторинг локальных геодезических сетей и метеопараметров. 95 5 Снижение уязвимости радионавигационных систем Уязвимость РНС определяется следующими факторами: - влиянием непреднамеренных и преднамеренных помех; - возникновением системных отказов; - изменением состояния ионосферы (в особенности, на авроральных и экваториальных широтах) под действием гелиогеофизических возмущений, а также и возмущений со стороны верхних слоев атмосферы; - возможностью физического поражения элементов систем (КА, наземные средства, линии связи). Предварительная оценка показывает, что для наземных РНС наибольшую угрозу представляет физическое поражение наземного оборудования, в первую очередь антенных систем, имеющих наибольшие размеры, высоту или протяженность. Для приемных радиосредств длинноволнового и средневолнового диапазонов существенную угрозу представляют атмосферные помехи, помехи, обусловленные электризацией корпуса самолета и т. д. Для системы фундаментального обеспечения космических радионавигационных систем наибольшую угрозу представляет рост уровня радиопомех от аппаратуры среднеполосных и широкополосных систем сотовой радиосвязи в местах расположения средств РСДБ. Контроль уровня радиопомех в местах расположения национальных средств РСДБ является необходимой мерой, обеспечивающей работоспособность системы фундаментального обеспечения космических радионавигационных систем. Следует предпринять все возможные действия по недопущению роста уровня радиопомех в местах расположения национальных средств РСДБ. Для ГНС наибольшую угрозу представляют преднамеренные и непреднамеренные помехи навигационной аппаратуры потребителей, поскольку мощность принимаемых сигналов очень мала и находится на уровне 160−161 дБВт. Воздействия помех могут быть по каналам ГЛОНАСС, GPS, Galileo и Beidou, EGNOS, MSAS, СДКМ и локальных ДПС типа GBAS. Целесообразно использовать комбинацию методов, способов и путей снижения уязвимости. Прежде всего, необходимы законодательные меры в отношении помех искусственного происхождения. В качестве одного из важнейших методов защиты от помех КНС ГЛОНАСС следует рассматривать расширение состава частот сигналов. В соответствии с Концепцией развития навигационных сигналов ГЛОНАСС планируется реализация, в дополнение к сигналам с частотным разделением в диапазонах L1 и L2, сигналов с кодовым разделением в диапазонах L1, L2 и L3 ГЛОНАСС, а также L1C и L5 GPS. При этом необходима интеграция ГНС ГЛОНАСС и GPS, а также наземных систем на уровне НАП. 96 Второй метод также предполагает реализацию средств защиты от помех в бортовой спутниковой аппаратуре и в средствах функциональных дополнений. Это обусловлено тем, что наземные средства могут быть недостаточно надежными и оперативными. Он связан с существенным изменением взглядов на спутниковую аппаратуру как на нечто абсолютно надежное и «неподвижное» и предполагает: - создание блока анализа электромагнитной обстановки и использование внутренних обнаружителей помех; - создание специальных схем и алгоритмов подавления помех (фильтры, развязки, и т. д.); - использование алгоритмов сглаживания кодовых измерений с привлечением измерений фазы несущей; - использование управляемой пространственной избирательности синтезируемых антенных систем, в том числе с «нулями» в направлении на помеху. Важным способом придания устойчивости навигационному обеспечению являются резервирование, комплексирование и интегрирование навигационных систем различных принципов действия и различного базирования. Основным системным методом снижения уязвимости является интегрирование с бортовыми автономными системами, предполагающее: использование информации автономных и других систем на борту подвижных средств для сужения полосы пропускания следящих трактов приемников ГНС; определение навигационных параметров по данным автономных средств и ГНС в навигационном комплексе и использование этих данных при решении всех задач. Изменения состояния ионосферы (в особенности, в авроральной зоне) под действием гелиогеофизических возмущений должны соответствующим образом контролироваться, так как эти изменения могут привести к существенным ошибкам определения местоположения и времени, в особенности при тенденции увеличения точности и быстродействия определения местоположения; результаты такого контроля должны использоваться провайдерами и потребителями навигационных услуг. 97 6 Направления развития радионавигационных систем 6.1 Основные подходы к развитию средств радионавигации 1. Основу радионавигационного обеспечения потребителей государств — участников СНГ могут составлять глобальные навигационные системы ГЛОНАСС, GPS, а затем (после 2014 года) Galileo и Beidou/Compass (Китай). Работы по развитию ГЛОНАСС будут продолжаться в соответствии с ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012−2020 годы». ГНС ГЛОНАСС и GPS будут использоваться практически всеми потребителями. В частности, стандартный режим ГЛОНАСС должен обеспечивать навигацию морских судов в открытом море. Навигационное обеспечение морских и речных судов в прибрежных и проливных зонах, узкостях, гаванях и в портах, на внутренних водных путях будет осуществляться с помощью функциональных дополнений — МДПС. Стандартный режим ГЛОНАСС и GPS будет использоваться авиацией при полетах по маршруту, в терминальной зоне и при неточном заходе на посадку. В рассматриваемый период должно продолжиться внедрение авиационных локальных ДПС для некатегорированной посадки и посадки по категории I, а также работы по оценке возможностей использования СДКМ и РДПС. Особенностями развития национальных систем навигационновременного (координатно-временного) обеспечения государств – участников СНГ следует считать: формирование региональных, локальных (отраслевых) дифференциальных подсистем ГНС и различного назначения; - модернизацию и развитие импульсно-фазовой радионавигационной системы до уровня полноценной дублирующей (дополняющей) РНС; - совершенствование сети средств ближней навигации и радиомаячных систем; развитие систем синхронизации средств формирования радионавигационных полей, единого времени и эталонных частот. В ближайшей перспективе совместно со спутниковыми навигационными системами предусматривается использование традиционных систем радионавигации на базе наземных средств РМА-90, РМД-90, DVOR-2000, DМЕ-2000 и аналогичных им, которые позволяют обеспечить требуемый уровень целостности и непрерывности обслуживания полетов ВС. Для обеспечения посадки по категориям будут использоваться системы точного захода на посадку типа СП-75 (80, 90, 200) и ПРМГ, а также авиационные локальные ДПС типа GBAS. 98 Для обеспечения прецизионных измерений в интересах гидрографии и специальных задач будут использоваться РНС типа ГРАС (ГРАС-2), «Крабик-Б», «Крабик-БМ». За другими системами (типа РСБН, «Чайка», и др.) оставляются функции резервирования и/или функциональных дополнений. Автотранспорт в предстоящий период будет использовать информацию ГЛОНАСС и GPS в стандартном и дифференциальном режимах, опорные станции которого будут входить в состав соответствующих центров управления и опорных пунктов. Важным направлением будет использование информации ГЛОНАСС для работы в системе экстренного реагирования при авариях «ЭРА-ГЛОНАСС», гармонизируемой с европейской системой экстренного оповещения e-call. Перспективные направления развития дифференциальных систем определяются: - в Республике Беларусь — Концепцией создания Единой системы навигационно-временного обеспечения Республики Беларусь, утвержденной постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 4 июля 2011 года № 902; при этом предполагается создавать функциональные дополнения действующих и перспективных ГНСС (ГЛОНАСС, GPS, Galileo, Beidou) – Спутниковую систему точного позиционирования (ССТП) и Белорусскую систему дифференциальной коррекции и мониторинга целостности радионавигационного поля (БСДКМ); - в Республике Казахстан — проектом «Создание наземной инфраструктуры системы высокоточной спутниковой навигации Республики Казахстан» (АО «Национальная компания «Қазақстан Ғарыш Сапары»). Созданы центр дифференциальной коррекции и мониторинга; региональная, локальная, мобильная региональная и морская локальная дифференциальные станции; в Российской Федерации — Радионавигационным планом Российской Федерации; в Украине — Концепцией создания и эксплуатации системы координатно-временного обеспечения Украины с использованием глобальных спутниковых навигационных систем. Создаются три функциональные взаимосвязанные и взаимодополняемые подсистемы: ПШДК; ПРДК; ПППО. Ожидается, что российская система дифференциальной коррекции и мониторинга обеспечит точность местоопределения на уровне единиц метров. Ожидается также, что при использовании смешанных созвездий ГЛОНАСС/GPS, а в перспективе ГЛОНАСС/GPS/ Galileo широкозонная коррекция позволит повысить точность местоопределения в 2–3 раза и довести ее до уровня 0,5–0,8 м (в плоскости) и 0,7–1 м (по высоте), а с увеличением численности группировки и дальнейшего совершенствования ГЛОНАСС и СДКМ точность местоопределения может достичь 0,3–0,7 м, что позволит удовлетворить требования железнодорожных 99 автоматизированных систем, требующих позиционирования с точностью «до колеи». Обеспечение «сантиметрового» уровня точности (по уровню 0,997) определения координат в реальном времени (в плоскости 2 см, по высоте 6 см) в радиусе до 200 км относительно опорных станций (дальность действия определяется возможностями каналов доставки корректирующей информации) позволит решать некоторые геодезические задачи на железнодорожном транспорте. Создание высокоточных спутниковых систем координатного обеспечения на основе развертывания и использования наземных подсистем дифференциальной коррекции при использовании сетей спутниковых референцных станций обеспечивает в режиме реального времени вычисление поправок, позволяющих довести точность определения местоположения до 2–3 см в режиме реального времени и 2–4 мм в постобработке. Железнодорожные локальные подсистемы дифференциальной коррекции способны обеспечивать решение практически всех задач в области капитального строительства и путевого хозяйства, а также последующей эксплуатации железной дороги, особенно там, где требуется высокоточное координатно-временное определение положения того или иного объекта в пространстве, а именно: - трассирование при выборе трассы проектируемой железной дороги, а также полевое трассирование с выносом в натуру объектов путевой инфраструктуры, съемку продольного и поперечного профиля трассы; - спутниковые геодезические определения координат и мониторинг положения объектов путевой инфраструктуры: мосты, тоннели, платформы, опоры контактной сети, светофоры, сигнальные указатели и знаки и др., а также подвижки земной поверхности в потенциально опасных местах возникновения неблагоприятных природно-техногенных явлений. В интересах геодезических и картографических работ железнодорожных и других потребителей планируется широкое использование информации ГНС ГЛОНАСС, GPS и Galileo в основном в относительном и дифференциальном режимах с использованием фазовых измерений при определении навигационных параметров. Общая потребность в геодезических ДПС может составить более 530. 2. В интересах повышения точности и надежности навигационного обеспечения целесообразно продолжить интегрированное использование ГЛОНАСС, GPS, Galileo и их дополнений. 3. Развитие и эксплуатацию ГЛОНАСС следует осуществлять таким образом, чтобы она давала потребительский и экономический эффект, соответствующий потенциальным возможностям ее состава и характеристикам. Реализация этого принципа обеспечивается сбалансированным развитием всех элементов ГЛОНАСС с использованием механизма частно-государственного партнерства. 4. Дальнейшее развитие ГЛОНАСС планируется осуществлять в рамках ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС 100 на 2012–2020 годы», что должно обеспечить ускорение создания перспективных космических средств, а также формирование рынка услуг на основе ресурсов координатно-временной и навигационной информации. 5. В ГЛОНАСС планируется сохранить сигналы высокой и стандартной точности, что позволит разрешить противоречие, свойственное системам двойного назначения: обеспечение решения военных задач и, одновременно, выполнение международных обязательств по предоставлению навигационных услуг гражданским потребителям. 6. Система должна совершенствоваться в соответствии с перспективными требованиями потребителей в следующих направлениях: - повышение точности и надежности навигационного обеспечения; - расширение номенклатуры решаемых задач; - снижение затрат на эксплуатацию и поддержание орбитальной группировки и т. д. 7. При проведении работ по развитию и эксплуатации РНС необходимо реализовать комплекс мероприятий по метрологическому обеспечению их разработки, производства и эксплуатации, направленных на достижение требуемой точности измерения координат и определения времени посредством совершенствования характеристик аппаратуры и передачи размеров единиц от государственных эталонов к средствам измерения. Сформулированные подходы создают основу для разработки организационных и технических мероприятий по созданию единого навигационно-информационного пространства на территориях государств — участников СНГ. 6.2 ГНС ГЛОНАСС В соответствии с ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012–2020 годы» планируется: - поддержание численности КА в орбитальной группировке на уровне 24 и более единиц (таблица 26); - повышение основных ТТХ КНС ГЛОНАСС за счет использования МСИ; - расширение номенклатуры решаемых задач (обеспечение обнаружения терпящих бедствие объектов); - увеличение точности навигационных определений в 2–2,5 раза; - расширение использования межспутниковой радиолинии для обеспечения целостности, передачи информации о терпящих бедствие объектах, оперативного управления и контроля КА и др.; - перевод потребителей наземных навигационных систем на обслуживание ГЛОНАСС; 101 - развертывание новых средств глобального мониторинга целостности ГНС ГЛОНАСС, дальнейшая модернизация средств наземного комплекса управления и средств решения фундаментальных задач в интересах ГЛОНАСС, достижение характеристик ГЛОНАСС, сопоставимых с зарубежными аналогами; - создание КА нового поколения «Глонасс-К», обеспечивающего решение задач на качественно новом уровне, сопоставимом с уровнем КА GPS и Galileo; - формирование основы для внедрения услуг на базе ГЛОНАСС путем создания и организации серийного производства конкурентоспособных образцов отечественной навигационной аппаратуры потребителей, работающей по сигналам ГЛОНАСС, GPS и Galileo, создания открытых цифровых навигационных карт, реализации пилотных проектов в различных отраслях экономики Российской Федерации, создания необходимой нормативно-правовой базы, проведение мероприятий, направленных на использование ГЛОНАСС в глобальном масштабе; - поддержание и даже увеличение штатной орбитальной группировки путем запуска КА «Глонасс-К»; - обеспечение достижения характеристик ГЛОНАСС до уровня конкурентоспособности, сопоставимого с зарубежными аналогами; создание условий для внедрения навигационных услуг с использованием ГЛОНАСС; - завершение работы по комплексированию радиотехнических систем дальней навигации с ГЛОНАСС; - обеспечение использования ГЛОНАСС в глобальном масштабе в соответствии с международными стандартами, регламентирующими применение ГНСС. В соответствии с основными приоритетами ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012–2020 годы» развитие орбитальной группировки и потребительского сегмента должно осуществляться сбалансировано. Важнейшими мероприятиями в этой области являются: наращивание орбитальной группировки ГНС ГЛОНАСС с использованием КА «Глонасс-М»; - развертывание массового производства НАП, конкурентоспособной с лучшими зарубежными образцами, в том числе и по стоимостным показателям. Планируется дальнейшее развитие СДКМ. Полная сеть станций СДКМ будет включать 40 станций на территории Российской Федерации, 7 станций в странах ближнего зарубежья и 15 — в глобальном масштабе с учетом 4-х станций в Антарктиде. Передачу информации потребителям предполагается вести с помощью передатчиков сигналов геостационарных космических аппаратов (ГКА) «Луч-5А», «Луч-5Б» и «Луч-5В» с точками стояния (орбитальные позиции) соответственно 167 в. д., 16з. д. и 95 в. д. 102 Планируется также создание в рамках СДКМ системы высокоточного позиционирования с точностью навигационных определений на территории Российской Федерации и государств — участников СНГ на уровне 3–5 см в реальном масштабе времени. 6.3 Морские ДПС ГНС МДПС рассматриваются в качестве наиболее перспективных средств навигационного обеспечения мореплавания в прибрежных и проливных зонах, портах и узкостях, водного транспорта на внутренних водных путях. МДПС имеют также возможности повышения точности местоопределения для решения таких задач, как выполнение гидрографических работ, прокладка подводных трубопроводов и автоматическая постановка в док при использовании фазовых методов определения навигационных параметров. В соответствии с программой работ по ФЦП ГЛОНАСС в Российской Федерации введены в строй 48 ККС МДПС, в дальнейшем будут введены в соответствии с ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012–2020 годы» еще дополнительно 48. Развертывание аналогичных систем предполагается Республикой Казахстан в акватории Каспийского моря и Украиной в акватории Черного моря. В целях недопущения взаимных помех смежных станций МДПС и радиомаяков (отечественных и сопредельных государств) под эгидой МАМС выполнена координация частотных присвоений в полосе радионавигации 283,5–325 кГц для европейской морской зоны. 18 сентября 2001 года соответствующий частотный план был введен в действие. В соответствии с проектом «Создание наземной инфраструктуры системы высокоточной спутниковой навигации Республики Казахстан» планируется создание и использование морских локальных дифференциальных станций — аналогов МДПС. 6.4 Авиационные ЛДПС типа GBAS и РДПС типа GRAS В настоящее время разработана, сертифицирована и принята для оснащения аэродромов гражданской авиации Российской Федерации наземная контрольно-корректирующая станция ЛККС-А-2000. Данная система соответствует требованиям выполнения посадки по категории I ИКАО. В дальнейшем, после разработки и принятия соответствующих SARPs ИКАО, предполагается ее доработка до требований II и III категорий и установка в аэроузловых зонах и аэродромах. К настоящему времени 103 оборудовано более 50 аэропортов ЛККС-А-2000. К 2020 году планируется оборудовать еще не менее 33 аэропортов. В Российской Федерации разработана и сертифицируется бортовая аппаратура GBAS. Разрабатываются нормативная база и конструкторская документация, необходимая для установки данной аппаратуры на различных типах ВС и ее использования. В настоящее время создание и применение в Российской Федерации региональных систем функционального дополнения типа GRAS не предполагается. 6.5 Региональные ДПС на основе ИФРНС ОКР по созданию РДПС на основе РНС «Чайка» «Тропик-2В» — ОКР «СНС-Восток», «Тропик-2С» — ОКР «СНС-Север», работы по которым проводились в рамках ФЦП “Глобальная навигационная система”, в настоящее время не предусматриваются. Для реализации РДПС на территориях государств — участников СНГ необходимо совместное участие их научно-исследовательских структур (которые эксплуатируют на своей территории станции ИФРНС) в проводимых и планируемых ОКР по созданию региональных дифференциальных подсистем на базе ИФРНС и их модернизации. Концепцией ЕС НВО Республики Беларусь предусматриваются модернизация станции ИФРНС «Слоним» и реализация технологии, аналогичной технологии Eurofix. Необходима проработка вопроса о совместном участии научно-исследовательских структур государств – участников СНГ, которые эксплуатируют на своих территориях станции ИФРНС, в проводимых и планируемых ОКР по созданию региональных дифференциальных подсистем на базе ИФРНС и их модернизации. 6.6 Центры управления и диспетчерские пункты наземного транспорта Предусматривается создание и использование за пятилетие более 110 центров управления и диспетчерских пунктов автомобильного и городского электрического транспорта с дифференциальными опорными станциями. 104 6.7 Геодезические ДПС В соответствии с ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012–2020 годы» предусмотрено создание сети спутниковых дифференциальных геодезических станций (СДГС) на базе наблюдений спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС, в том числе в интересах развития Фундаментальной астрономо-геодезической сети России (ФАГС), как сети наблюдательных обсерваторий и центров анализа данных. При этом для оснащения служб геодезии, картографии и землеустройства в пределах пятилетия существует потребность в более чем 530 опорных (референцных) дифференциальных станциях. На территории Республики Беларусь функциональное дополнение к ГНСС реализовано в виде проекта ССТП Минского региона, действующей в режиме промышленной эксплуатации с 1 декабря 2010 года. Планируется завершить создание ССТП всей территории Республики Беларусь к 2015 году. Для этого достаточно 97 постоянно действующих пунктов спутниковой системы точного позиционирования, из которых определено 34. В Украине развитие геодезических подсистем планируется при реализации всех трех подсистем СКНОУ: ПШДК с точностью определения координат 0,5–1,5 м для одночастотного приемника и 0,2–0,5 м для двухчастотного приемника; ПРДК с точностью 0,02–0,2 м; ПППО с точностью определения координат на уровне 1 см. В соответствии с проектом «Создание наземной инфраструктуры системы высокоточной спутниковой навигации Республики Казахстан» геодезические подсистемы планируется создавать в первую очередь на основе «локальных дифференциальных станций». 6.8 Радиотехнические системы дальней навигации Радиотехнические системы дальней навигации «Тропик-2» («Чайка») остаются (см. таблицу 26) в качестве важного средства коррекции автономного счисления. По мере внедрения ГНС за ней предполагается оставить функцию автономной резервной системы ГНСС. Системы «Тропик-2» («Чайка») модернизированы в ходе ОКР «Пустырник». 105 6.9 Радиотехнические системы ближней навигации РСБН Система РСБН-4Н (4НМ, 8Н) будет работать в разрешенном диапазоне частот в качестве основного средства ближней навигации военных самолетов и вертолетов по крайней мере до 2017 года (см. таблицу 26). Затем предполагается ее использование в качестве резервного средства. Комплексы РМА-90, РМД-90, DVOR-2000, DМЕ-2000, 5850 VOR, CVOR 431, 5960 DME, DME 435 (типа ВОР/ДМЕ) Комплекс совместим с зарубежной аппаратурой типа ВОР/ДМЕ и обеспечивает самолетовождение по воздушным трассам и в районах аэродромов Российской Федерации, Республики Беларусь и др., является основным радионавигационным средством в гражданской авиации и будет использоваться, пока это экономически целесообразно (см. таблицу 26). Комплекс ПРС-АРК Комплекс ПРС-АРК будет использоваться в качестве радионавигационного средства обеспечения ВС до их оснащения перспективными навигационными средствами, а затем — в качестве резервного и аварийного навигационного средства с постепенным снижением числа систем (см. таблицу 26). РНС БРАС-3 и РС-10 Разностно-дальномерные РНС БРАС-3 и РС-10 предназначены для обеспечения судовождения в прибрежной зоне плавания и при подходе к портам. Эксплуатация действующих цепей РНС планируется до выработки технического ресурса. Будут заменены разрабатываемой в настоящее время системой «Спрут» и МДПС (см. таблицу 26). Системы ГРАС (ГРАС-2), «Крабик-Б», «Крабик-БМ» Дальномерные радионавигационные системы ГРАС (ГРАС-2), «Крабик-Б» по-прежнему будут обеспечивать решение задач высокоточной геодезической привязки подвижных и стационарных надводных объектов в прибрежной зоне, специальных задач и задач гидрографии, требующих ультравысокой точности определения местоположения. По мере выработки технического ресурса они будут выводиться из эксплуатации и заменяться разработанным в настоящее время радиогеодезическим комплексом «Крабик-БМ» (см. таблицу 26). 6.10 Системы посадки Системы СП-75 (80, 90, 200) Будучи стандартным средством обеспечения посадки ВС международной гражданской авиации (аналогом ИЛС), системы СП-75 (80, 106 90, 200) будут эксплуатироваться, пока это будет экономически целесообразно (решение ИКАО). Возможна замена систем I категории на АЛДПС (см. таблицу 26). Системы ПРМГ-5 (76У, 76УМ) Являясь основными инструментальными средствами посадки военной авиации, системы ПРМГ будут эксплуатироваться вплоть до 2015 года и далее. При этом должны быть проведены доработка и модернизация систем для работы в разрешенной части диапазона частот (см. таблицу 26). 6.11 Информационные системы для радионавигации В соответствии с ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012–2020 годы» предусмотрено проведение работ «Поддержание в технической и эксплуатационной готовности средств Информационно-аналитического центра координатно-временного и навигационного обеспечения», шифр: «ИАЦ-Экс», «Поддержание в технической и эксплуатационной готовности средств подсистемы сбора, анализа и предварительной обработки информации от отечественных гражданских и зарубежных источников информации и представления результатов гражданским организациям, объектам и частным потребителям (ПСАГП) системы высокоточного определения эфемерид и временных поправок (СВОЭВП)», шифр: «ПСАГП-Экс», «Поддержание в технической и эксплуатационной готовности средств прикладных потребительских центров и систем информационного обеспечения Роскосмоса», шифр: «ППЦ-Р-Экс», «Модернизация прикладных потребительских центров Роскосмоса в интересах гражданских потребителей», шифр: ОКР «Посылка», «Модернизация центров обработки и анализа данных с целью высокоточного определения параметров вращения Земли с одновременным уточнением фундаментальных земной и небесной систем координат в интересах системы ГЛОНАСС», шифр: ОКР «Совмещение», «Развитие программно-аппаратных комплексов автоматизированных систем подготовки и обеспечения аэронавигационной информацией авиационной аппаратуры потребителей ГЛОНАСС», шифр: ОКР «Авиа-АНИ-II», «Создание системы мониторинга и доведения до авиационных пользователей информации о состоянии навигационных полей ГНСС», шифр: «Авиа-Мониторинг», «Создание системы мониторинга воздушных судов, основанной на использовании глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS и систем спутниковой связи», шифр: «Авиа-ГЛОНАСС-АЗН», «Развитие комплексной автоматизированной системы обеспечения авиационных потребителей, использующих системы ГЛОНАСС/GPS, цифровыми базами аэронавигационных данных», шифр: «Авиа-АНИ», «Разработка предложений 107 и научно-техническое обеспечение работ по созданию на базе технологий ГЛОНАСС/GPS комплексной автоматизированной системы сбора и оперативной передачи актуализированных электронных навигационных карт на суда подведомственных Росморречфлоту организаций в речных бассейнах Сибири и Дальнего Востока России», шифр: НИР и ОКР «Мониторингпередача ЭНК», «Проведение комплекса работ по созданию и обновлению баз данных навигационной информации для картографического обеспечения внутренних водных путей с использованием сигналов системы ГЛОНАСС, перспективных глобальных навигационных спутниковых систем и их функциональных дополнений», шифр: «Карта-Река». В соответствии с Концепцией ЕС НВО в Республике Беларусь в целях организации информационного взаимодействия элементов системы НВО планируется создание навигационно-информационного центра, а также отраслевых центров аналогичного назначения в структуре сетевого оператора в сфере навигационной деятельности. 6.12 Система фундаментального радионавигационных систем обеспечения космических Система фундаментального обеспечения космических радионавигационных систем должна развиваться в направлении реализации Постановления Правительства Российской Федерации № 1463 от 28 декабря 2012 года «О единых государственных системах координат». Основными задачами Системы фундаментального координатновременного обеспечения (ФКВО) являются: - установление небесной системы координат и ее реализация в виде каталогов координат источников в разных диапазонах длин волн; - установление земной системы координат и ее реализация в виде каталога координат опорных станций; - определение параметров ориентации небесной и земной систем координат — параметров вращения Земли (ПВЗ); - установление динамической системы координат и ее реализация в виде теории движения тел Солнечной системы; - создание и поддержание единой системы времени и эталонных частот; - установление параметров фигуры Земли и тел Солнечной системы; - установление параметров гравитационного поля Земли и тел Солнечной системы; - формирование баз данных о физических полях Земли (гравитационном, геомагнитном и др.); - разработка теорий, моделей и методов для решения перечисленных задач и использования данных ФКВО при решении прикладных задач. 108 При этом в рамках координатно-временного обеспечения космической навигационной системы ГЛОНАСС основными задачами системы фундаментального обеспечения являются следующие: - регулярное высокоточное определение Всемирного времени отечественными РСДБ-средствами независимо от международных служб; развитие узлов коллокации на базе обсерваторий радиоинтерферометрического комплекса «Квазар-КВО», соединённых высокоскоростными волоконно-оптическими линиями связи со скоростями передачи информации до 10Гбит/с, с включением средств РСДБ, GPS/ГЛОНАСС-наблюдений и лазерной локации спутников; - создание и внедрение универсальных комплексов программ, позволяющих совместную обработку различных типов высокоточных координатно-временных и навигационных измерений; - согласование государственной геоцентрической системы координат (ПЗ-90.02) с международной земной системой координат (ITRF); - обеспечение соответствия ориентации координатных осей и угловой скорости единых государственных систем координат в составе числовых геодезических параметров единых государственных систем координат рекомендациям Международной службы вращения Земли и Международного бюро времени; - создание эталонных базисов больших длин средствами РСДБ и GPS/ГЛОНАС-наблюдений. 109 Таблица 26 — Планы развития радионавигационных систем. Система Годы ОГ ГНС ГЛОНАСС Все потребители СДКМ 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Запуск «Глонасс-К» 24КА 26-28 КА 30КА 30-32 КА 30-32 КА Разработка Цикада-М Морской флот, ВМФ МДПС Морской и речной флот, ВМФ АЛДПС GBAS ГА, МО РДПС на основе ИФРНС. МО, морской флот Центры управления и 30 диспетчерские пункты наземного транспорта Геодезические ДПС 2019 2020 30-32 КА 2021 30-32 КА ОКР «КФД-В» Прекращение эксплуатации и переход на ГЛОНАСС 48 96 50 ЛККС в год Эксплуатация и развитие Парк НАП ГНС Альфа «Маршрут», МО 2018 Работы не запланированы 110 Эксплуатация и развитие Более 530 Эксплуатация и развитие Эксплуатация и развитие 500 000 4 станции 83 Решение вопроса о дальнейшем использовании Чайка, «Тропик-2П», МО Модернизация по ОКР «Пустырник» и замена на «Скорпион» Продолжение эксплуатации Марс-75, ВМФ Эксплуатация и замена по мере выработки ресурса РСБН, МО Перевод в разрешенную часть диапазона частот. Эксплуатация в качестве основного средства БН. Резервное средство 110 Система Годы РМА-90, РМД-90 ВОР/ДМЕ, DVOR-2000, 5850 VOR, CVOR 431, 5960 DME, DME 435, ГА 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Основное средство для обеспечения маршрутных полетов и неточных заходов; развитие, будет использоваться, пока это экономически целесообразно Комплекс ПРС-АРК, ГА, Основное средство до оснащения воздушных судов перспективными МО навигационными средствами. Резервное и аварийное средство. Постепенное снижение числа систем РНС БРАС-3, и РС-10, ВМФ Эксплуатация РНС до выработки ресурса — замена на «Спрут» и МДПС ГРАС (ГРАС2), «Крабик-Б (БМ)», ВМФ ГРАС (ГРАС-2), «Крабик-Б» по мере выработки ресурса заменяются на «Крабик-БМ» СП-75 (80, 90, 200), ГА, МО Эксплуатация, пока это экономически целесообразно. Возможна замена систем I категории на АЛДПС Системы ПРМГ-5 (76У, Доработка и модернизация 76УМ), МО систем для работы в разрешенной части диапазона частот. Замена части систем на АЛДПС. Продолжение эксплуатации до 2015 года 111 7 Международное сотрудничество в области радионавигационного обеспечения Главными целями сотрудничества являются: - создание и обеспечение условий для комбинированного использования потребителями государств — участников СНГ ГНС ГЛОНАСС, GPS, Galileo и Beidou; взаимовыгодный информационный обмен в интересах совершенствования и развития навигационных средств и систем; - создание и использование объединенных РНС на территориях государств — участников СНГ и стран Европы и Азии с использованием станций систем «Чайка» и «Лоран-С» или других средств радионавигационного обеспечения. Основные задачи сотрудничества: 1. Обеспечение выполнения международных договоров и других международных обязательств государств — участников СНГ в области радионавигации. 2. Создание условий для расширения экспорта НАП и технических средств ГНС ГЛОНАСС, произведенных на предприятиях государств — участников СНГ, на зарубежные рынки. 3. Координация выполнения научно-исследовательских и опытноконструкторских работ по созданию международных РНС и средств. Основные направления сотрудничества: 1. Обеспечение совместимости и взаимодополняемости ГНС и региональных навигационных систем, создание условий для комбинированного использования ГЛОНАСС и GPS, а в перспективе — ГЛОНАСС, GPS и Galileo. 2. Продажа НАП и средств функциональных дополнений ГНС, работающих по сигналам стандартной точности, и оказание помощи в их внедрении в информационные контуры объектами гражданских отраслей, обслуживании, ремонте и эксплуатации. 3. Проведение совместных НИОКР по разработке и созданию отдельных элементов навигационных систем на основе ГНС и новых навигационных технологий. 4. Оказание коммерческих услуг по проведению натурных экспериментов при выполнении работ по созданию функциональных дополнений ГНС. 5. Проведение маркетинговых исследований для определения потребностей иностранных потребителей в навигационных средствах и услугах ГНС. 6. Совместная разработка навигационных технологий в интересах создания космических средств навигации III поколения. 112 7. Участие представителей государств — участников СНГ в работе международных организаций: ИКАО, ИМО, МАМС, FERNS, RTCA, RTCM, МАИН, EUGIN, Международного комитета по ГНСС при ООН и др.; сотрудничество с национальными институтами навигации. 8. Согласование и уточнение частотных планов МДПС регулирующими администрациями сопредельных государств в рабочих группах МАМС и FERNS. 9. Участие в работе международных конференций, симпозиумов и совещаний по вопросам радионавигации. 10. Координация деятельности пользователей РНС по разработке единых общесистемных требований на создание радионавигационных систем и средств и участие совместно с заинтересованными органами исполнительной власти государств — участников СНГ в работе международных технических комиссий по стандартизации радионавигационной аппаратуры. 11. Проведение в установленном порядке по согласованию с заказчиками и организациями-разработчиками сертификации наземных объединенных систем радионавигации. 113 8 Эффекты от реализации Основных направлений (плана) развития радионавигации государств — участников СНГ на 2013–2017 годы Анализ приведенных материалов показывает, что при использовании ГЛОНАСС вместо традиционных радионавигационных средств возникнут: социально-экономический эффект — снижение себестоимости перевозок за счет: - экономии топлива на 5 % в результате сокращения времени нахождения транспортных средств в пути; - сокращения эксплуатационных расходов на 10 %; - экономии капитальных вложений за счет исключения установки новых наземных радионавигационных средств, сокращения номенклатуры навигационной аппаратуры потребителей; - экономии электроэнергии за счет сокращения количества эксплуатируемых наземных радионавигационных средств; социальный эффект: прогнозируемое уменьшение количества чрезвычайных происшествий за счет повышения уровня безопасности на всех видах транспорта; - создание более благоприятных условий для эффективной борьбы с преступностью и терроризмом; - повышение качества обслуживания пассажиров за счет повышения регулярности движения транспорта; - повышение производительности труда за счет увеличения объемов перевозок в часы «пик» и, как следствие, снижение фактора «транспортной усталости»; - увеличение числа рабочих мест за счет расширения производства спутниковой навигационной аппаратуры потребителей; научно-технический эффект: - создание высокоточного непрерывного глобального навигационновременного поля; - повышение точности местоопределения транспортных и других объектов в 20–50 раз; - повышение степени достоверности получения навигационной информации; - создание условий для научных исследований атмосферы и земной поверхности, способности по предсказанию землетрясений и других неблагоприятных явлений и катастроф; - освоение самых современных микроэлектронных и информационных технологий; экологический эффект: 114 - исключение радиоизлучения наземных радионавигационных систем, снимаемых с эксплуатации, улучшение экологической обстановки вследствие прекращения эксплуатации дизельных установок на наземных радионавигационных объектах; - улучшение экологической обстановки за счет снижения расхода топлива при полетах ВС и движении автотранспорта по наиболее выгодным и спрямленным маршрутам. 115 ПРИЛОЖЕНИЕ А Характеристики аппаратуры потребителей ГНС Точность (СКО) Время вхождения определения в работу, координат, м; холодный старт/ Температура, (°С), Влажскорости V;. горячий старт/ рабочая/хранения ность (%) НР/ДР/ПДР; после перерывов точность измерения S, 0,3 мин (м), VS, (см/с) Модель Год начала производства Число каналов/ число КА Принимаемые сигналы Потребитель Масса, (кг) 1 2 3 4 5 6 12/12 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS ПСН-2001 2004 12/12 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS А 1 15/–/-ГЛ 2/0,5/– Терминатор 1998 12/12 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS A 3,5 15...17/–/-ГЛ 2,5/–/0,08−0,5 0,15 ≤15/–/– –60 − +60 0,1 ≤15/–/– –60 − +60 1 10−15/1−3/-ГЛ 25−40/–/-GPS 7 8 9 15/–/-ГЛ 4−6/0,5−2,0/ 0,08−0,5 –40 − +50/ –60 − +70 (предельная) 10 Связи Среднее время наработки на отказ, (ч)/ срок службы, (лет)/ресурс, (ч)/ гарантия, (мес.) 11 12 МКБ «Компас» А-737 1998 A Все типы Все типы в L1 СТ, ВТ Плата сложных 2005 24 ГЛ ПРО-М L1 С/А GPS помеховых условиях КБ «Навис», ГПФ Оризон-Навигация Плата ПРО 2005 СН-3001 1999 24 14/14 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS З L1 СТ ГЛ (полевые L1 С/А GPS условия) 2,8 116 3/1/0,1 –60 − +60 – ГОСТ 18977-79, РТМ 1495-75, 20000/–/– изменения 2, 3; /– RS232 – ГОСТ 18977-79, РТМ 1495-75, изменения 2, 3; RS232 – RS232 – – RS232 – – RS232 – RS232 (422), NMEA-0183, BINR – –40 − +50/ 98 –60 − +50 (35 °С) (предельная) –10 − +55/ –40 − +55 1 2 3 СН-3002 1999 14/14 СН-3003 1999 14/14 4 5 З L1 СТ ГЛ (полевые L1 С/А GPS условия) З L1 СТ ГЛ (полевые L1 С/А GPS условия) 6 7 8 9 0,8 10−15/1−3/-ГЛ 25−40/–/-GPS 3/1,5/0,1 –10 − +55/ –40 − +55 1 10−15/1−3/-ГЛ 25−40/–/-GPS 3/1,5/0,1 –10 − +55/ –60 −+85 СН-3101 1999 14/14 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS М 3 10−15/1−3/-ГЛ 25−40/–/-GPS 3/1,5/0,1 –10 − +55 –40 − 55 (антенна)/ –60...+70 СН-3102 1999 14/14 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS М, Р 2,6 10−15/1−3/-ГЛ 25−40/–/-GPS 3/0,8/0,1 0−40 –60−70 (антенна)/– 3/1,5/0,1 –10 − +55 –55 − +65 (антенна)/– СН-3301 1999 14/14 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS А 3,8 10−15/1−3/-ГЛ 25−40/–/-GPS СН-3302 1999 14/14 L1 СТ ГЛ A, связь L1 С/А GPS с НК 2,3 20/–/– 3/1,5/– –40 − +55 –55 −+65 (антенна) –60 −+85 (предел)/– СН-3601 1999 14/14 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS 4,5 12/1−2/0,02−0,0 3 3/1,5/– –20 − +55 –55 − +65 (антенна)/– 14/14 L1 СТ ГЛ А, М, З L1 С/А GPS (Тр) 1,2 10−15/1−3/-ГЛ 25−40/–/-GPS 3/1,5/0,1 –40 − +55 –60 − +85 (антенна)/ –60 − +85 СН-3700 1999 З, Г 117 10 11 RS232 (422), NMEA-0183, BINR RS232 (422), NMEA-0183, BINR 98 (40 °С) 100 (антенн а) 12 – – RS232, NMEA-0183, BINR – RS232(422), NMEA-0183, BINR – 98 ARINC429, (40 °С) RS232, NMEA100 0183, BINR, (антенн RTCM SC-104 а) ARINC429 98 ГОСТ 18977-79 (40 °С) РТМ 1495 100 изменение 3, (антен- RS232E, NMEAна) 0183, BINR, RTCM SC-104 RS232E, NMEA0183, BINR, RTCM SC-104 RINEX 70 RS232E, (40 °С) NMEA-0183, 100 BINR, RTCM (антен- SC-104 RINEX на) – – – – 1 2 СН-3704 плата НАВИОР- 1999 14 СН-3706 плата 1999 СН-3706 L2 модуль 1999 приема плата 3 4 5 14/14 L1 СТ ГЛ А, М, З L1 С/А GPS (Тр) 14/14 L1 СТ ГЛ А, М, З L1 С/А GPS (Тр) 7/7 L2 ВТ ГЛ дополне ние к СН3706 6 7 0,12 10−15/1−3/-ГЛ 25−40/–/-GPS 0,18 8−15/1−3/-ГЛ 25−40/–/-GPS – – 8 9 10 11 12 3/1,5/0,1 –40 − +55 –60 − +85 (антенна)/ –60 − +85 70 RS232E, (40 °С) NMEA-0183, 100 BINR, RTCM (антен- SC-104 RINEX на) – 3/0,8/0,1 –40 − +70/ –60 − +85 98 (25 °С) RS232 (422), NMEA-0183, BINR, RTCM SC-104 – –40 − +70/ –60 − +85 98 (25 °С) – – СН-99 2001 14/14 L1 СТ ВТ А, М, З, ГЛ Н L1 С/А GPS 1,2 10/1–2/– 3/0,25/0,1 –50 − +55/– 70 RS232, RS422 RTCM SC-104 – СН-3702 2001 14/14 L1 СТ ГЛ А, М, З, L1 С/А GPS Н 1,2 10/1–2/– 3/1,5/0,22 –40 − +55/– 70 RS232, RS422 RTCM SC-104 – – СН-3820 СН-4312 2006 2008 14 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS Вр 4,5 20−40/–/– 3/1,5/– –10 − +40/– 98 RS232, ), NMEA-0183, BINR, RTCM SC-104 24 ГЛ L1, СТ GPS L1, C/A ДР (GBAS) SBAS А 4,5 15/–/– 3/1,5/0,22 –20 − +55 70 RS232? RS422, ARINC 429, 1 PPS – 16/16 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS, WAAS, EGNOS З, М, Р, Вр, ручная, ж/д 0,1 15/1,2/– 3/0,33/– –30 − +75/– 85 RS232, NMEA, RTCM SC-104 – РИРВ-Котлин К-161 2000 118 1 2 3 K-242 2000 24/– Котлин МТ-102 2000 16/– Котлин МТ-201 с 2000 приемником ДП 16/– 4 L1 СТ ВТ ГЛ L1 С/А GPS, WAAS, EGNOS L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS, WAAS, EGNOS L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS, WAAS, EGNOS 5 6 7 8 9 10 11 12 З, М, Р, Вр, ручная, ж/д 0,2 10/–/-ГЛ ≤15/–/-GPS 1,5/0,33/– –30 − +75/– 98 RS232, RTCM SC-104 – М, Р 3,5 12/1,5/– 3/0,33/– –15 − +55/– 98 RS232, RTCM SC-104 – М, Р 1,5 12/1,5/– 3/0,33/– –15 − +55/– 98 RS232, RTCM SC-104 – авто 0,85 12/1,5/– 3/0,33/– –30 − +60/– 98 RS232, RTCM SC-104 – 2000 16/– L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS, WAAS, EGNOS Землемер- 1998 Л1 6/– L1 С/А GPS Г 10 10–15 (без СД)/ 0,005−0,01/– –/–/– –20 − +50/– 100 RS232C – Котлин НТ-101 АВИАПРИБОР СНС-2 2001 12 L1 СТ ГЛ ГЛ+12 L1 С/А GPS GPS А 3,4 18/–/– – – – ГОСТ 18977-79 ARINC429 – СНС-3 2001 12 L1 СТ ГЛ ГЛ+12 L1 С/А GPS GPS А 4 18/–/– – – – ГОСТ 18977-79 ARINC429 – З, Тр 0,4 ≤20/2,5/– VS≤ 3/0,33/ –40 − +50/– 100 RS232 – ФГУП «РНИИ КП» – ЗАО «НПО КП» Репер-М 2001 18 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS 119 1 Репер-ВТ Репер 01 ГСА-2 2 2001 2001 2001 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 40 L1 СТ, L2 бкп ГЛ L1 С/А L2 бкп GPS З, Г, Тр 1,65– 2,1 ≤25/1/ 0,02+1 ppm –/–/– –30 − +70/– 98 RS232 – 24 L1 СТ L2 бкп ГЛ L1 С/А L2 бкп GPS З, Тр 5 ≤20/–/– S≤1, VS≤0,1 –/–/– –10 − +60/– 100 RS232 – 40 L1 СТ L2 бкп ГЛ L1 С/А L2 бкп GPS Г, З 4 ≤3/–/≤0,003 +1ppm 3/–/– 0 − +50 98 USB RS232 З 8 Форм. Диф. Поправок с точн. 0,1 м по коду, 0,5 мм по фазе –40 − +50 98 RS232 Репер 21 2002 40+20 L1 СТ L2 бкп ГЛ L1 С/А L2 бкп GPS АСН-Ф 2003 12 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS К 3 ≤20/–/– V≤3,3см/с/–/– 2/–/– 0 − +40 98 Токовая петля АСН-К 2003 12 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS К 3,5 S≤3 VS≤1,5 –/0,17/– –20 − +50 98 МКО 40 L1 СТ L2 бкп ГЛ L1 С/А L2 бкп GPS З 9,5 –/0,1 по коду 0,0005 по фазе/– S≤1 VS≤0,1 0 − +55 98 при t=35 °С RS232 З 1,1 ≤15/–/– S≤1 VS≤0,1 0 − +40 98 при t=35 °С RS422 К 3,2 S≤15 VS≤10 –40 − +50 98 RS232 БИС 1 2003 БИС 2 2003 40 L1 СТ L2 бкп ГЛ L1 С/А L2 бкп GPS АСН-С 2004 20 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS 120 –/0,5/– 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 АСН-Т 2004 40 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS К 1,6 ≤20/–/– S≤3,4 VS≤2,7 –/1/– –50 − +55 98 RS232 Токовая петля МКО З, Тр 1,5 ≤20/–/– V≤5см/с/–/– Ориент. ≤10 угл. мин на базе 1м –40 − +50 98 RS232 –30 − +60 98 RS232 НАП-С 2004 2x40 L1 СТ L2 бкп ГЛ L1 С/А L2 бкп GPS АСН-Г 2004 12 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS К 0,5 ≤20/–/– V≤3,3см/с/–/– АСН-Я 2005 12 L1 СТ ГЛ L1 С/А GPS К 3 ≤18/2/– V≤см/с/– –20 − +50 98 МКО 48 L1 СТ ВТ L2 СТ ВТ ГЛ L1 С/А GPS З 2 евростой-ки S≤0,5 0 − +50 98 Специал. 4x40 L1 СТ L2 бкп ГЛ L1 С/А L2 бкп GPS А, К 5 ≤10/–/– V≤1см/с/–/– Ориент. ≤4,5 угл. мин на базе 1м –40 − +55 98 RS232 40 L1 СТ L2 бкп ГЛ L1 С/А L2 бкп GPS Г, Тр 3,5 ≤20/–/≤0,02 +1ppm –40 − +50 100 USB БИС 3 НАП-О ГСА-2П 2005 2005 2006 2/–/– 1,5/0,17/– 12 КГТУ, НИИ радиотехники, ГУ НПП «Радиосвязь», г. Красноярск МРК-11 МРК-18А 1999 L1 СТ ВТ А, М, З, доработка Тр, ж/д, ГЛ ориентац L1 С/А GPS ия 1999 L1 ПТ ГЛ L1 С/А GPS А 6,2 30/–/–2–10, ориентация – –40 − +60/– RS232 (422) – 2,5 3,3 с пульто м 30/–/– – –40 − +60/– RS232 (422) – 121 1 2 МРК-31 2008 3 4 5 6 7 8 9 L1 ПТ ГЛ L1 С/А GPS А 3 15/–/– 3,5/0,25 –40 − +60/– 10 11 12 RS232 (422) – Примечание: А — авиация Р — речной флот В — военные объекты Тр — транспорт Вр — временное обеспечение ГЛ — ГЛОНАСС Г — геодезия, ж/д — железнодорожные потребители НР — номинальный режим З — наземные потребители ДР — дифференциальный режим К — космические объекты МКО – мультиплексный канал обмена М — морской флот S — псевдодальность Н — навигационное обеспечение VS — радиальная псевдоскорость. ПДР — постдифференциальный режим, предполагающий обработку после проведения измерений, ppm = 10–6L, где L — длина определяемой базы в геодезических применениях бкп — бескодовый прием 122 ПРИЛОЖЕНИЕ Б Диапазоны радиочастот, используемые средствами радионавигации Место развертывания РНС Космические Область применения РНС Общего назначения Геодезия Авиационные Наземные Морские Наименование РНС Диапазон частот, МГц *) Цикада-М 150; 400 ГЛОНАСС, ГЛОНАСС-М 1250; 1600 ГЛОНАСС-К 1200; 1250; 1600 ГЕО-ИК-2 270; 2200 «Маршрут» («Альфа») 0,01–0,017 «Тропик-2» («Чайка»), «Тропик-2П» 0,083–0,117 ПРС-АРК 0,15–1,75 РМА-90 (VOR); АЛДПС 108–118 СП-75; СП-80; СП-90; СП-200 110; 330; 75 (маркер) РМД-90 (DME) 960–1215 РСБН-4Н (4НМ, 8Н), Тропа-СМД 726–960; 960–1215 ПРМГ-5 (76У, 76УМ) 726–960; 960–1215 «Марс-75» 0,064–0,092 РМ типа КРМ и «АЛМАЗ»; МДПС 0,3 «Спрут» 1,6–2,2 «Поиск» 1–2,4 БРАС-3 1,6–2,2 РС-10 3,6–12 ГРАС (ГРАС-2) 4200 (ГРАС); 4000 (ГРАС-2) «Крабик-Б» 330 «Крабик-БМ» 230–332 Конкретные полосы радиочастот определены Регламентом радиосвязи МСЭ для Района 1 (статья 5) и действующей Таблицей распределения полос радиочастот между радиослужбами Российской Федерации. *) 123