Viele haben Wörter wie GPS, GLONASS, GALILEO gehört. Die meisten Menschen wissen, dass diese Konzepte Navigationssatellitensysteme (im Folgenden - NSS) bedeuten.
Die Abkürzung GPS bezieht sich auf das amerikanische NSS NAVSTAR. Dieses System wurde für militärische Zwecke entwickelt, wurde aber auch zur Lösung ziviler Aufgaben verwendet - Standortbestimmung für Luft-, Land- und Seenutzer.
In der Sowjetunion wurde die Entwicklung eines eigenen NSS GLONASS hinter einem Schleier der Geheimhaltung verborgen. Nach dem Zusammenbruch der UdSSR wurde lange Zeit nicht in diese Richtung gearbeitet, daher wurde NAVSTAR das einzige globale System, mit dem der Standort überall auf der Welt bestimmt wurde. Aber nur die Vereinigten Staaten haben Zugang zu einem anderen Zweck dieses Systems - Massenvernichtungswaffen auf ein Ziel zu richten. Und noch ein nicht unwichtiger Faktor - durch die Entscheidung des US-Militärministeriums darf das "zivile" Signal von amerikanischen Navigationssatelliten und Passagierflugzeugen abgeschaltet werden, die Schiffe verlieren die Orientierung. Dieses Monopol auf die Kontrolle des Satellitensystems durch die Vereinigten Staaten kommt vielen Ländern, einschließlich Russland, nicht entgegen. Daher begannen viele Länder Russland, Indien, Japan, europäische Länder, China, ihre eigene Positionierungs-NSS zu entwickeln. Alle Systeme sind Dual-Use-Systeme - sie können zwei Arten von Signalen übertragen: für zivile Objekte und erhöhte Genauigkeit für militärische Verbraucher. Das Hauptfunktionsprinzip des Navigationssystems ist die vollständige Autonomie: Das System empfängt keine Signale von Benutzern (keine Anfrage) und verfügt über ein hohes Maß an Störfestigkeit und Zuverlässigkeit.
Die Schaffung und der Betrieb eines NSS ist ein sehr komplexer und teurer Prozess, der aufgrund seines militärischen Charakters nur dem Staat des Entwicklungslandes gehören sollte, da es sich um eine strategische Waffe handelt. Im Falle eines bewaffneten Konflikts kann die Satellitennavigationstechnologie nicht nur zum Zielen von Waffen verwendet werden, sondern auch zum Landen von Fracht, zur Unterstützung der Bewegung von Militäreinheiten, zur Durchführung von Sabotage- und Aufklärungsoperationen, was einem Land, das verfügt über eine eigene Technologie zur Satellitenortung.
Das russische GLONASS-System verwendet das gleiche Positionierungsprinzip wie das amerikanische System. Im Oktober 1982 trat der erste GLONASS-Satellit in die Erdumlaufbahn ein, das System wurde jedoch erst 1993 in Betrieb genommen. Die Satelliten des russischen Systems senden kontinuierlich Signale mit Standardgenauigkeit (ST) im 1,6-GHz-Bereich und Signale mit hoher Genauigkeit (HT) im 1,2-GHz-Bereich. Der Empfang des ST-Signals steht jedem Benutzer des Systems zur Verfügung und ermöglicht die Bestimmung der horizontalen und vertikalen Koordinaten, des Geschwindigkeitsvektors und der Zeit. Um beispielsweise Koordinaten und Zeit genau anzuzeigen, ist es erforderlich, Informationen von mindestens vier GLONASS-Satelliten zu empfangen und zu verarbeiten. Das gesamte GLONASS-System besteht aus 24 Satelliten auf kreisförmigen Umlaufbahnen in einer Höhe von etwa 19.100 km. Die Zirkulationszeit beträgt jeweils 11 Stunden und 15 Minuten. Alle Satelliten befinden sich in drei Orbitalebenen mit jeweils 8 Fahrzeugen. Die Konfiguration ihrer Platzierung bietet die globale Abdeckung des Navigationsfelds nicht nur zur Erdoberfläche, sondern auch zum erdnahen Raum. Das GLONASS-System umfasst ein Kontrollzentrum und ein Netzwerk von Mess- und Kontrollstationen in ganz Russland. Jeder Verbraucher, der ein Navigationssignal von GLOGASS-Satelliten empfängt, muss über einen Navigationsempfänger und eine Verarbeitungsausrüstung verfügen, die es ihm ermöglicht, seine eigenen Koordinaten, Zeit und Geschwindigkeit zu berechnen.
Derzeit bietet das GLONASS-System den Benutzern keinen 100%igen Zugang zu seinen Diensten, sondern geht von der Anwesenheit von drei Satelliten am sichtbaren Horizont Russlands aus, was es den Benutzern nach Ansicht von Experten ermöglicht, ihren Standort zu berechnen. Jetzt befinden sich die Satelliten "GLONASS-M" in der Erdumlaufbahn, aber nach 2015 ist geplant, sie durch Geräte der neuen Generation - "GLONASS-K" - zu ersetzen. Der neue Satellit wird eine verbesserte Leistung haben (die Garantiezeit wurde verlängert, eine dritte Frequenz wird für zivile Verbraucher erscheinen usw.), das Gerät wird zweimal leichter - 850 kg statt 1415 kg. Außerdem ist zur Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit des Gesamtsystems nur eine Gruppeneinführung von GLONASS-K pro Jahr erforderlich, was die Gesamtkosten deutlich senkt. Um das GLONASS-System zu implementieren und seine Finanzierung sicherzustellen, wird die Ausrüstung dieses Navigationssystems in allen in Betrieb genommenen Fahrzeugen installiert: Flugzeuge, Schiffe, Bodentransport usw. Ein weiterer Hauptzweck des GLONASS-Systems besteht darin, die nationale Sicherheit des Landes zu gewährleisten. Doch die Zukunft des russischen Navigationssystems ist Experten zufolge nicht wolkenlos.
Das Galileo-System wird mit dem Ziel geschaffen, den europäischen Verbrauchern ein unabhängiges Navigationssystem zu bieten - unabhängig vor allem von den Vereinigten Staaten. Die Finanzquelle dieses Programms beträgt etwa 10 Milliarden Euro pro Jahr und wird zu einem Drittel aus dem Haushalt und zu zwei Dritteln von privaten Unternehmen finanziert. Das Galileo-System umfasst 30 Satelliten und Bodensegmente. Zunächst trat China zusammen mit anderen 28 Staaten dem GALILEO-Programm bei. Russland verhandelte über die Interaktion des russischen Navigationssystems mit dem europäischen GALILEO. Neben europäischen Ländern sind Argentinien, Malaysia, Australien, Japan und Mexiko dem GALILEO-Programm beigetreten. Es ist geplant, dass GALILEO zehn Arten von Signalen überträgt, um die folgenden Arten von Diensten bereitzustellen: Positionsbestimmung mit einer Genauigkeit von 1 bis 9 Metern, Bereitstellung von Informationen für Rettungsdienste aller Transportarten, Bereitstellung von Diensten für Behörden, Krankenwagen, Feuerwehr, Polizei, Militärspezialisten und -dienste, die das Leben der Bevölkerung sichern. Ein weiteres wichtiges Detail ist, dass das GALILEO-Programm etwa 150.000 Arbeitsplätze schaffen wird.
Im Jahr 2006 beschloss Indien außerdem, ein eigenes Navigationssystem, IRNSS, zu entwickeln. Das Budget des Programms beträgt etwa 15 Milliarden Rupien. Sieben Satelliten sollen in geosynchrone Umlaufbahnen gebracht werden. Das indische System wird vom staatlichen Unternehmen ISRO eingesetzt. Die gesamte Systemhardware wird ausschließlich von indischen Unternehmen entwickelt.
China, das eine führende Position auf der geopolitischen Weltkarte einnehmen möchte, hat mit Beidou sein eigenes Satellitennavigationssystem entwickelt. Im September 2012 wurden zwei Satelliten dieses Systems erfolgreich vom Kosmodrom Sichan gestartet. Sie schlossen sich der Liste von 15 Raumfahrzeugen an, die von chinesischen Spezialisten im Rahmen der Entwicklung eines vollwertigen Satellitennavigationssystems in eine erdnahe Umlaufbahn gebracht wurden.
Die Umsetzung des Programms durch chinesische Entwickler begann bereits im Jahr 2000 mit dem Start von zwei Satelliten. Bereits 2011 befanden sich 11 Satelliten im Orbit, und das System trat in den experimentellen Betrieb ein.
Der Einsatz eines eigenen Navigationssatellitensystems wird es China ermöglichen, nicht von den weltweit größten amerikanischen (GPS) und russischen (GLONASS) Systemen abhängig zu sein. Dadurch wird die Effizienz der chinesischen Industrien, insbesondere der Telekommunikationsbranche, gesteigert.
Es ist geplant, dass bis 2020 etwa 35 Satelliten am chinesischen NSS beteiligt sein werden, und dann wird das Beidou-System in der Lage sein, den gesamten Globus zu kontrollieren. Das chinesische NSS bietet folgende Arten von Diensten: Standortbestimmung mit einer Genauigkeit von 10 m, Geschwindigkeit bis zu 0,2 m / s und Zeit bis zu 50 ns. Ein spezieller Nutzerkreis wird Zugang zu genaueren Messparametern haben. China ist bereit, mit anderen Ländern zu interagieren, um Satellitennavigation zu entwickeln und zu betreiben. Das chinesische Beidou-System ist voll kompatibel mit europäischem Galileo, russischem GLONASS und amerikanischem GPS.
"Beidou" wird effektiv bei der Erstellung von Wettervorhersagen, der Prävention von Naturkatastrophen, im Bereich des Transports auf dem Land-, Luft- und Seeweg sowie bei der geologischen Erkundung eingesetzt.
China plant, sein Satellitennavigationssystem ständig zu verbessern. Die Erhöhung der Anzahl der Satelliten wird das Servicegebiet des gesamten asiatisch-pazifischen Raums erweitern.
