Чим “наш” ГЛОНАСС кращий за “їхній” GPS

Коли мова заходить про космічні проекти, прийнято згадувати про “технічний прогрес”, “інтереси майбутніх поколінь” і “поклоніння науці”. Причому ніщо, навіть банкрутство радянського науково-технічного монстра, не змусило українців відмовитися від гордості за деякі “таємничі” об'єкти, які “скородять простори океанів”.

Під час обговорення результатів візиту російського президента до України найменше нарікань викликало майбутнє науково-технічне співробітництво країн з розвитку супутникової навігаційної системи ГЛОНАСС. Точніше, продовження розвитку надбань, які дісталися у спадок від радянської епохи.

Багатьох може зачарувати мелодійність назви, але навряд чи вони розуміють, який масштаб фінансових вкладень стоїть за цим проектом. Приєднання до аналогічної загальноєвропейської програми з не менш мелодійною назвою GALILEO або до китайської COMPASS обійшлося б Україні значно дешевше.

Споживача уся ця термінологія не цікавить, для нього важливо отримати послугу “супутникова навігація”. Таксист, шукаючи будинок клієнта за допомогою електронної карти, використовує підказки “світового розуму”, однак цей розум — не ГЛОНАСС. Хоча працює непогано. Навіть з наземним китайським пристроєм-приймачем.

Що ж таке “глобальна навігаційна система”? Це точне визначення координат на поверхні Землі, яке здійснюється шляхом вимірювання відстаней мінімум до трьох супутників, положення яких у космосі відоме.

Далі — згідно з шкільним курсом геометрії: поточне місце розташування знаходиться на перетині трьох кіл відповідного радіуса. Щоб виміряти відстань до супутників, слід визначити затримку сигналів з усіх сателітів орбітального угрупування. Відстані отримуються шляхом множення часу затримки на швидкість поширення хвиль.

Усі системи супутникової навігації належать до категорії пасивних систем із самовизначенням. У них радіопередавач є тільки на супутниках. Апаратура користувача має лише приймач сигналів і пристрій для обчислення координат об'єкта. Наземна частина системи функціонує незалежно від її орбітальної частини.

Отже, мільйони людей можуть використовувати спільне надбання у формі дорогого орбітального угруповання: 24 супутників, які обертаються на таких орбітах, щоб будь-коли у довільній точці Землі зберігалася видимість не менше трьох з них.

Чим не “місія” для країни, яка претендує на статус світового лідера? Створюєш сам — користуються всі. Однак чи доросло людство до такої розкоші і щедрості?

Наразі для широкого використання доступні чотири системи супутникової навігації.

Перша — Глобальна система позиціонування — GPS — під управлінням уряду США. Друга — Глобальна навігаційна супутникова система — ГЛОНАСС — керується урядом РФ. Третя — Супутникова система позиціонування — GALILEO — під управлінням ЄС. Четверта — Супутникова система позиціонування — COMPASS — керується Китаєм.

Можна помітити, що системи супутникової навігації намагаються створити усі країни, які ледь подолали необхідну для цього технологічну планку. Це відбувається на тлі показово доступних і безкоштовних послуг американської системи GPS, яка працює з безпрецедентно високою точністю.

Названі навігаційні системи створені для одних і тих же груп користувачів. Однак у технічних характеристиках GPS і ГЛОНАСС є істотні відмінності. Вони зумовлені тим, що обидві системи проектувалися конфронтуючими сторонами у період холодної війни. Звідси — поділ на цивільні і військові частоти, додаткове кодування сигналів.

Крім того, системи розроблялися з урахуванням найбільш імовірних областей застосування, тож ГЛОНАСС має переваги у високих північних широтах, а GPS — у середніх. Принципово різними є моделі земної поверхні ГЛОНАСС і GPS.

Радянська картографічна модель Землі у формі “еліпсоїда Красовського зразка 1943 року” геть відрізняється від американської, тому поєднати переваги обох систем при одночасній видимості супутників, принаймні у побутових пристроях, проблематично.

Протиборство і самостійний розвиток навігаційних систем мали сенс у період холодної війни. Тоді існували спеціальні роздільні частоти для передачі точних сигналів для військових і “зашумлених” сигналів — для інших користувачів.

По закінченні протистояння величним американським жестом доброї волі у виконанні президента Білла Клінтона стало відкриття доступу рядовим користувачам до високоточних навігаційних сигналів систем GPS. Саме цей момент можна вважати вибухом ринку GPS-навігаторів різного формату.

Ринок професійних пристроїв заполонила апаратура американського виробництва, ринок побутових пристроїв — вироби з Китаю. Військові ще деякий час побоювалися, що у разі конфлікту США швиденько вимкнуть свою систему для несанкціонованого використання, що зробить наземні приймачі звичайним брухтом.

Проте згодом вдалося домовитися, що США не будуть блокувати систему, а лише збережуть за собою можливість обмежувати її дію в обраному районі — у зоні збройного конфлікту. З цього моменту навіть Україна почала модернізацію своєї авіаційної техніки з використанням навігаційних пристроїв стандарту GPS.

До розпаду СРСР система ГЛОНАСС не була повністю розгорнена і функціонувала частково. В економічно тяжкі 1990 роки Росія наполегливо пропонувала Європейському космічному агентству ESA проект спільного доведення ГЛОНАСС до робочого стану як альтернативу створення європейської системи GALILEO.

Однак переговори не увінчалися успіхом: хоча у рамках спільного розвитку ГЛОНАСС таки анонсувала передачу сигналів, сумісних з GPS і GALILEO, Європейське космічне агентство вирішило формувати орбітальне угруповання GALILEO винятково силами європейських держав.

Зрозумівши, що ГЛОНАСС доведеться розвивати самотужки, Росія зіткнулася з низкою проблем. Радянські супутники завжди славилися малим терміном експлуатації. Це змушувало постійно поповнювати і замінювати орбітальне угрупування, що істотно здорожувало експлуатацію системи.

Після розвалу радянського приладобудування значна частина комплектації супутників виявилася зарубіжною, через що виникли сумніви у здатності Росії реалізувати проект. Постала й проблема виробництва наземних пристроїв: якщо американський солдат тримав приймач у руках, російський — носив його за плечима.

Несподівано ринок заполонили дешеві побутові навігаційні пристрої з Китаю. Світові виробники уперто не бажали переорієнтуватися на новий стандарт, бо не бачили принципових переваг. У відповідь Росія вдалася до політики державного протекціонізму.

Використовувати ГЛОНАСС було наказано усім російським державним структурам. Сертифікації пристроїв, орієнтованих на інші системи, почали чинитися перешкоди. Мета цих зусиль незрозуміла, адже усі системи орієнтовані на одне коло споживачів, і послуги для них безкоштовні.

Переваги, принаймні для України, відсутні. Дохід від проекту, окрім “розвитку народного господарства”, визначити складно.

Існує, правда, певна плата за отримання високоточних даних для професійних споживачів з точністю вимірювання до одного метра, але це неможливо порівняти з витратами на створення і підтримку орбітального угрупування.

Можна спробувати брати ліцензійний збір з виробників приймачів, але в Україні їх виробляє єдине державне підприємство “Орізон” у місті Сміла. Можна зобов'язати використовувати винятково ГЛОНАСС топографічну, геодезичну та картографічну служби, але це переважно державні послуги при розпаюванні земельних ділянок.

Загалом, питання комерціалізації космосу надто довго перебувало в тіні. Що дає цей сектор “народному господарству”? Проект “Морський старт” другий рік знаходиться у стані формального банкрутства заради порятунку від кредиторів.

Проект спільного космодрому у Бразилії, кажуть українські фахівці, гальмується бразильською стороною. Насправді ж, партнери тверезо оцінюють свої сили. Може, і українцям варто вдатися до фінансового прагматизму? Принаймні, цікаво було б дізнатися, хто відповідає за фінансовий бік спільного “народного” проекту ГЛОНАСС.

Сергій БОЧКАРЬОВ