Как потерять 5 миллиардов долларов и не подать виду: особенности спутниковой навигации

«Через триста метров поверните направо»

Мы уже настолько привыкли к спутниковой системе глобального позиционирования, что воспринимаем её как нечто незыблемое и существовавшее всегда. Таксисты потихоньку забывают дорогу, полагаясь на навигаторы, мирно пашущие тракторы в беспилотном режиме чертят идеальную вязь маршрутов, и даже туристы мало представляют себе жизнь без спутниковой навигации.

Спутниковая навигация и в самом деле разрабатывалась достаточно давно, однако долгое время была доступна только военным. Персональным коммерческим навигаторам, использующим спутники, всего пара десятков лет. В первое время они все работали только со спутниками самой первой, изначально военной, американской системы GPS. Современные устройства используют не только GPS — они получают информацию со всех видимых им спутников.

В настоящее время работает сразу несколько спутниковых систем глобального позиционирования, принадлежащих разным странам. Американская GPS, российская ГЛОНАСС (обе глобальные, действуют по всему миру) и локальные: европейская Galileo, китайская Beidou и индийская IRNSS. Есть ещё японская система QZSS, но она пока тестируется, работать полноценно начнёт только к 2024 году. Локальные системы позиционирования имеют ограничения по месту использования — то есть работают только в пределах определённого региона. Но есть у них и плюсы — им требуется гораздо меньше спутников для покрытия (например, у QZSS их будет всего 7) и они способны обеспечить гораздо более высокую точность.

(Источник фото)

Как работает система спутникового позиционирования? Чрезвычайно просто: всё основано на точном времени прохождения сигнала от спутника до вашего устройства, в котором есть альманах — схема расположения спутников на своих орбитах в данный момент. Устройство получает сигналы со спутников, измеряет, сколько времени сигнал шёл от каждого из них, и на основании этого высчитывает своё местонахождение. Минимальное количество спутников для этого — три, но чем больше спутников видит устройство, тем точнее оно определяет свои координаты.

Иногда говорят о том, что военная версия навигации работает точнее, чем коммерческая. Это действительно так. В большинстве систем спутники посылают сигналы двух видов — открытые и защищённые. Сигналы защищённого потока имеют бóльшую длительность — за счёт дополнительной информации, передаваемой на устройство, — и получается более точное определение координат. Коммерческим же системам доступны лишь открытые, менее точные сигналы. Такое разделение реализовано в системах GPS и ГЛОНАСС, в Galileo точность открытого и служебного сигнала совпадает.

Антон ЖелезнякЭксперт по техническим и инженерным вопросам

В первые секунды работы системы навигации на телефоне, когда пакеты сигналов ещё не получены со всех видимых спутников, срабатывает так называемая система A-GPS, ассистирующая спутниковой навигации. Она даёт примерное местоположение телефона и ускоряет начало полноценной навигации за счёт нескольких методов — определения приблизительного местоположения по базовым станциям и получения обновления альманаха, что помогает GPS-приёмнику «понимать», на каких частотах ожидать сигналы спутников. Именно это помогает определить координаты практически мгновенно, в том числе и в здании. Без системы A-GPS полноценное определение координат начинается примерно через 30 секунд после начала работы навигатора.

Умерла — так умерла

И вот 11 июля 2019 года новейшая европейская сеть спутникового позиционирования Galileo без предупреждения прекратила работать. Компания-оператор системы сказала в официальном заявлении, что пользователи «могут испытывать возможное ухудшение работоспособности навигации». Это как после ампутации заявить о «возможном ухудшении работоспособности конечности». На самом же деле спутники вышли из строя полностью. Их работоспособность можно проверить на официальном сайте — все двадцать четыре аппарата не подают признаков жизни, кроме двух, которые и до 11 июля находились в режиме тестирования. Это так называемые запасные спутники — их выводят на случай выхода из строя одного из основных.

Спутники системы Galileo (фото: European Space Agency)

Спустя сутки о произошедшем рассказали чуть более детально. Всему виной было названо «техническое происшествие» на наземной инфраструктуре Galileo. Именно оно повлияло на качество функционирования системы, после чего её пришлось отключить. К настоящему времени Galileo по-прежнему не подаёт признаков жизни.

Я что-то нажал, и оно само

Что могло случиться с Galileo? Скорее всего, виновата какая-то программная ошибка. Сами космические аппараты по-прежнему на орбите, с ними ничего не произошло. Одна из версий — некорректное обновление программного обеспечения или неудачная попытка исправить какой-то баг. Примерно такого же мнения придерживаются специалисты: «Похожая ситуация могла сложиться из-за неверного программирования космических аппаратов во время сеанса связи, то есть неполадки связаны, скорее всего, с наземным комплексом управления» — Константин Крейденко, главный редактор журнала «Вестник ГЛОНАСС»

Насколько это поддаётся «лечению» — пока непонятно. Скорее всего, спутники должны иметь возможность отката к стабильной версии или возможность заливки софта заново. Если так, то уже в ближайшие дни работоспособность всей системы восстановится.

Если нет, и предположить самое худшее, — то окажется, что вся система Galileo может в одночасье стать просто космическим мусором совокупной стоимостью более пяти миллиардов долларов. Пока остаётся только ждать. Если это действительно так, произошедшее станет одной из самых крупных космических потерь последнего времени.

(Фото: European Space Agency)

Для обычных пользователей, конечно, практически ничего не изменится — современные смартфоны получают данные и с других систем навигации. А вот различные локальные системы, использующие Galileo (например управление городским транспортом или сельскохозяйственной техникой), потребует замены принимающего устройства и перехода на российскую или американскую систему глобального позиционирования. Как ни крути, а это будет эпик фейл просто космического масштаба.

ВАЖНОЕ ЗАЯВЛЕНИЕ

  «Лига зла кота Зловреда» ответственно заявляет, что непричастна к произошедшему.

Мнение редакции не всегда совпадает с мнением автора.

Комментарии 0
Оцените статью
WARHEAD.SU
Добавить комментарий