Состояние ГНС ГЛОНАСС и СДКМ

Состояние и перспективы
развития глобальной
навигационной системы ГЛОНАСС
Открытое акционерное общество
«Российские космические системы»
ОАО «Российские космические системы»
1
Состав системы ГЛОНАСС, согласно ТТТ
Глобальная навигационная
система ГЛОНАСС
(ГНС ГЛОНАСС)
Средства
фундаментального
обеспечения (СФО)
ГНС ГЛОНАСС
Комплекс средств
определения и
прогнозирования
параметров вращения
Земли
Космический комплекс
ГЛОНАСС
Комплекс средств
уточнения
фундаментальных
астрономогеодезических
параметров
Система апостериорного
Комплекс аппаратуры
высокоточного
потребителей
определения эфемерид и
навигационной и
временных поправок
временной информации
системы ГЛОНАСС
гражданского назначения
Орбитальная
группировка
навигационных
космических аппаратов
(ОГ НКА)
Ракетно-космические
комплексы
Комплекс средств
формирования UTC
(SU)
Комплекс функциональных
дополнений глобальных
навигационных спутниковых
систем (КДФ ГНСС)
Широкозонная система
дифференциальной
коррекции и
мониторинга (СДКМ)
Комплекс средств
обеспечения
взаимодополняемости
СДКМ с наземными
радиотехническими
средствами
Региональные и
Региональные
и
локальные
Региональные
и
локальные
дифферен
локальные
дифференциа
системы
дифференциальные
системы
системы
Наземный комплекс
управления,
включающий систему
синхронизации
Специальные
комплексы потребителей
ОАО «Российские космические системы»
2
Глобальная навигационная система ГЛОНАСС.
Этапы развития
Решение руководства
государства
о развертывании
системы ГЛОНАСС
год
1976
Запуск первого
КА «Глонасс-М»
10.12.2003
Запуск первого
КА «Глонасс»
12.10.1982
1982
1989
Начало
эксплуатации
системы ГЛОНАСС
1993 г.
ОАО «Российские космические системы»
1991
1993
1995
Гражданское
применение
в России
1995 г.
2002
2007
2009
Гражданское
применение
в России и
мировом
сообществе
2007 г.
3
Повышение точности навигации потребителей
Среднеквадратическая ошибка навигационных определений, м
30
Запросная
технология в
существующем
НКУ
Переход
на беззапросную
технологию
Расширение сети
беззапросных
станций
20–25
Доведение
беззапросных
средств до
штатного
состава
20
3 БИВС, 3 БИС
и 1 ЗИС
3 БИВС, 5 БИС и 3 ЗИС
10,5
3 БИВС, 7 БИС
и 4 ЗИС, 24 КА,
беззапросные
измерительные
средства
вне территории РФ
10
5,3
Использование БСУ в системе ГЛОНАСС с нестабильностью 10
Система GPS
0
-14
-13
БСУ с нестабильностью 10
4,9
-14
БСУ с нестабильностью 5 х 10
3,7
Использование корректирующей информации от СДКМ
2,4
2,3
2,0
1.12.2007 г.
БИВС – беззапросная измерительно-вычислительная станция
СУИК – система управления и контроля
БИС – беззапросная измерительная станция
ЗИС – запросная измерительная станция
КИС – командно-измерительная система
ОАО «Российские космические системы»
4
Существующие средства навигационновременного обеспечения
СДКМ – система дополнительной коррекции и мониторинга
ИФРНС – импульсно-фазовая радионавигационная система
ОАО «Российские космические системы»
5
Нерешенные вопросы навигационно-временного
обеспечения
• Гарантированное предоставление навигационных услуг в различных
условиях и средах (в зданиях и сооружениях, под землей, под водой …)
• Гарантированное предоставление навигационных услуг в условиях
воздействия естественных, искусственных и преднамеренных помех
• Оперативное оповещение потребителя
радионавигационных полей (не более 6 с)
о
нарушении
целостности
• Обеспечение
потребителей
современной
геопространственной
информацией через систему широкополосного доступа
• Предоставление потребителям услуг высокоточного местоопределения в
реальном времени
ОАО «Российские космические системы»
6
Перспективная архитектура системы
навигационно-временного обеспечения
СДКМ – система дополнительной коррекции и мониторинга
ИФРНС – импульсно-фазовая радионавигационная система
ОАО «Российские космические системы»
7
Направления развития космического
аппарата системы ГЛОНАСС
•
•
•
•
•
•
Достижение требуемой надежности составных частей и срока активного
существования в целом
- развитие отечественной элементной базы;
- использование электронной компонентной базы (ЭКБ) с индексом
«ОСД» (или ЭКБ импортного производства с индексом «Space»);
- интеграция бортовых подсистем.
Создание бортового синхронизирующего устройства с повышенными
тактико-техническими характеристиками
Определение положения КА, используя излучение астрономических
объектов
Увеличение интервала автономной работы КА
Внедрение информационного канала на КА
Развитие системы навигационных радиосигналов
ОАО «Российские космические системы»
8
Основные направления развития НКУ
•
Безусловное выполнение «Программы обеспечения повышения точностных
и эксплуатационных характеристик …»
Создание усовершенствованной беззапросной измерительновычислительной системы (БИВС)
Создание системы передачи данных через КА системы ГЛОНАСС
Уточнение организационной структуры управления КА
•
•
•
Система передачи данных
Радиотехническая измерительная система
КА ГЛОНАСС
КА ГЛОНАСС
Данные от
зарубежных
пунктов НКУ
Данные от
зарубежных
пунктов НКУ
БИС
Станция
спутниковой связи
Станция
спутниковой связи
БИС
Станция
спутниковой связи
БИВС
Наземная
опорная станция
Наземная
опорная станция
Наземная
опорная станция
БИС
Станция
спутниковой связи
Наземная
опорная станция
Станция
спутниковой связи
БИВС
Станция
спутниковой связи
БИС
Наземная
опорная станция
БИС
ЦУС-У
ЦС
Межспутниковые
измерения
Межспутниковые
измерения
Наземная
опорная станция
БИВС
Навигационные
радиосигналы бортовой
аппаратуры
межспутниковых
измерений
Станция
спутниковой связи
Межспутниковая линия
связи
Станция
спутниковой связи
БИС
Станция
спутниковой связи
Радиолиния Земля-Борт
БИС
Станция
спутниковой связи
ОАО «Российские космические системы»
БИС
Навигационные
радиосигналы наземных
опорных станций
Наземная
опорная станция
Наземная
опорная станция
Наземная
опорная станция
Наземная
опорная станция
9
Система дифференциальной коррекции и
мониторинга (СДКМ)
Геостационарный
ИСЗ
КА ГЛОНАСС и GPS
SBAS
L1
Комплекс
закладки
Центр
СДКМ
Сеть станций
сбора
измерений
Точность в диф. режиме
Точность в абс. режиме
Сеть
БИВС, БИС
и ЗИС
Потребители
ОАО «Российские космические системы»
Центр
Управления
Системой
10
Орбитальная группировка СДКМ на КА типа «Луч»
КА Луч-4
95E
КАЛуч-5Б
Точки
размещения
КА типа
«Луч»
16W
16 з.д.
95 в.д.
Планируемые даты запуска
КА «Луч-5А» 2010 г.
КА «Луч-5Б» 2011 г.
167 в.д.
КА «Луч-4» 2013 г.
ОАО «Российские космические системы»
11
Создание системы дифференциальной коррекции
и мониторинга (программа до 2011 года)
Задачи СДКМ: повышение точности навигационных определений до уровня менее 1 м (СКО)
и оперативная передача информации о целостности радионавигационного поля
Состав:
Сеть из 26 глобальных станций
сбора измерений (20 на
территории РФ)
167º в.д.
Центр дифференциальной
коррекции и мониторинга
Орбитальная группировка 3 КА
на геостационарной орбите
Сеть из 3 станций закладки
информации на борт КА
95º в.д.
16º з.д.
ОАО «Российские космические системы»
12
Система высокоточного местоопределения на
основе СДКМ
Задачи СДКМ: повышение точности навигационных определений до уровня менее 0.1 м
(СКО) и оперативная передача информации о целостности радионавигационного поля
Состав:
Сеть из 40 глобальных станций
сбора измерений (20 на
территории РФ)
167º в.д.
Центр дифференциальной
коррекции и мониторинга
Орбитальная группировка из
КА на геостационарной и
высокоэллиптической орбите
Сеть станций закладки
информации на борт КА
ОАО «Российские космические системы»
95º в.д.
16º з.д.
13
Направления развития импульсно-фазовой
радионавигационной системы «Чайка»
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Макс СКП
Мин СКП
2008г
2015г
2020г.
ИФРНС «Чайка» как резервная
радионавигационная
система
ОАО «Российские космические системы»
14
Пример развития навигационных приемников
отечественного производства
ГеоС-1
размеры:
47х35х9 мм
цена:
2400 руб.
ГеоС-1М
ГеоС-2
37х35х3 мм
1800 руб.
ГеоС-3
ГеоС-4
15х15 мм
8х8 мм
15х15 мм
12х12 мм
750-900 руб.
600-750 руб.
ГеоС-2
ГеоС-3
150-210 руб.
ГеоС-4
ГеоС-2
Текущее финансирование:
собственные средства
Август 2009
Ноябрь 2009
Плановое финансирование:
с привелечение внешнего финансирования
Сроки при отсутствии кредита
IV кв. 2010
I кв. 2011
2012 год
2013 год
В ГК РОСНАНО заявлен и рассматривается инвестиционный проект
компании «ГеоСтар» по разработке, производству и продвижению на Плановое финансирование:
международный
рынок
семейства
малогабаритных
недорогих инвестиции ГК РОСНАНО
спутниковых навигационных приемников ГЛОНАСС/GPS (Galileo, Сроки при отсутствии
COMPASS), выполненных по технологии 90 нм
ОАО «Российские космические системы»
финансирования ГК РОСНАНО
I кв. 2012
2016 год
15
Научно-техническая конференция
«Тенденции и гармонизация
развития радионавигационного
обеспечения»
ОАО «Российские космические системы»
16