Спутниковая система ГЛОНАСС

В Советском Союзе испытания системы ГЛОНАСС начались в 1982 г. Используемая методика требует нахождения в любой момент времени в поле зрения каждого пользователя не менее 4 спутников, поэтому высоты орбит и количество спутников в системах второго поколения значительно увеличены. Развертывание первой фазы системы, предусматривающей использование 10-12 ИСЗ в двух плоскостях, завершилось в 1991 г. В феврале 1992 г. количество работающих одновременно спутников впервые достигло 12. В настоящее время (2006 г.) количество работающих спутников ГЛОНАСС составляет 17.

Спутники системы ГЛОНАСС доставляются на рабочую орбиту 4-ступенчатыми носителями «Протон» по 3 штуки в одном пуске. При начальном периоде обращения 675 минут спутники дрейфуют вдоль рабочей орбиты до назначенных точек расположения, где и стабилизируются с помощью бортового двигателя, доводя период обращения до 675,7 минуты. Высота орбиты — 19100 км, наклонение (угол, образуемый плоскостью орбиты и плоскостью экватора) — 64,8°, период обращения — 11 ч. 15 мин. 44 с. Орбиты являются кратными и обеспечивают повторение наземной трассы каждого спутника через 8 суток по завершении им 17 витков. Это имеет определенные преимущества на начальном этапе, когда задействованы еще не все орбитальные плоскости и места расположения спутников. Кроме того, намного реже приходится корректировать орбиты.

ГЛОНАСС позволяет создавать сплошное навигационное поле над поверхностью Земли до высоты 2000 км, находясь внутри которого, потребитель в любой момент времени может принять радионавигационные сигналы не менее чем от четырех спутников. Время эксплуатации спутника первого поколения ГЛОНАСС-М — 5 лет, за это время параметры его орбиты не должны отличаться от номинальных значений больше чем на 5 %. Сам спутник весит до 1415 кг и представляет собой герметический контейнер диаметром 1,35 м и длиной 7,84 м, внутри которого размещается аппаратура.

Каждый спутник построен на основе использования герметичного приборного отсека. Внутри отсека с помощью активного газового контура, системы жалюзи с электроприводами и набора управляемых обогревателей поддерживаются комфортные условия по температуре в диапазоне 0-40 °С. Там, где размещены блоки стандартов частоты, создана зона термостабилизации в пределах ±1 °С. Все тепловыделяющие приборы целевой аппаратуры размещены вне герметичного приборного блока на антенном модуле в зонах, не засвечиваемых Солнцем.

Система коррекции, использующая двигательную установку, работает после выведения КА на орбиту в процессе приведения его в системную точку и позволяет удерживать КА в заданных пределах (±5° по аргументу широты) без последующих коррекций в течение всего срока функционирования КА. Ориентация продольных и поперечных осей космического аппарата, а также солнечных батарей обеспечивается с помощью электромаховиков, периодически разгружаемых электромагнитами.

На втором этапе модернизации «созвездия» ГЛОНАСС используется космический аппарат «ГЛОНАСС-К», который имеет следующие отличительные особенности по сравнению с «ГЛОНАСС-М»:

• введена третья частота в L-диапазоне для повышения точности и надежности навигационных определений потребителей;
• срок активного существования КА увеличен до 10 лет;
• масса КА уменьшена примерно в 2 раза;
• размещается дополнительная полезная нагрузка, в т. ч. аппаратура спасения терпящих бедствие.

Космический аппарат (КА) «ГЛОНАСС-М» может выводиться по групповой схеме 3 КА одновременно с космодрома Байконур с использованием ракеты-носителя «Протон» («Протон-М») и по одиночной схеме с космодрома Плесецк с использованием ракеты носителя «Союз-2».

Как уже отмечалось, в настоящее время количество работающих спутников ГЛОНАСС составляет 17. До конца 2006 г. будут запущены еще три спутника «ГЛОНАСС-М», а в 2007 г. — еще три спутника. В 2008 г. планируется провести испытания спутника нового поколения «ГЛОНАСС-К», который имеет меньшую массу, лучшие характеристики и гарантированный срок работы на орбите 10-12 лет.