12 июля 2007 года структура ВВС США под названием «крыло GPS» (Global Positioning System Wing) представила тактико-техническое задание на систему, которая призвана будет обеспечить абсолютные лидерство и независимость США в предоставлении так называемых «координатно-временных сервисов» пользователям во всем мире в условиях конкуренции с потенциальными соперниками. Документ появился с задержкой - ранее его планировалось предоставить к 6 апреля 2007 года. Первая информация об архитектуре системы и ее возможностях начала появляться в печати.
Как сообщает космическое командование США, система будет развертываться поэтапно. Развертывание первого эшелона системы из восьми спутников GPS IIIA начнется в 2013 году. Впоследствии группировка будет дополнена восемью усовершенствованными спутниками GPS IIIB, а затем - шестнадцатью еще более совершенными спутниками GPS IIIC.
Уже первый эшелон системы позволит улучшить точность, надежность и помехозащищенность пользовательских измерений - в первую очередь, за счет повышенной мощности излучаемого сигнала. Станет возможным «очаговое» изменение точности позиционирования за счет узконаправленной передачи М-сигнала. Это также повысит помехозащищенность системы.
Спутники будут оснащены комплексом средств межспутниковых измерений и передачи данных, что позволит единомоментно обновлять информацию на всех спутниках группировки с одной наземной станции управления. Аналогичным комплексом, судя по представленной на Глонасс-форуме информации, планируется оснастить и российские спутники системы Глонасс, которая должна выйти на соизмеримый с GPS уровень точности и надежности.
Предполагается обновить пользовательскую аппаратуру, а также сегмент управления системой - США все больше зависят от бессбойного функционирования группировки GPS.
Согласно предварительной информации, первый контракт на производство 8 спутников GPS IIIA (с опционом еще на 4) оценочной стоимостью $1,8 млрд. будет подписан еще до конца 2007 года. Основными претендентами на получение госзаказа станут промышленные группы под руководством корпораций Boeing и Lockheed Martin. В настоящее время Boeing выполняет заказ на производство 12 спутников GPS IIF, первый из которых должен быть передан заказчику в 2008 году.
---------------------------------------------------------------------------------
Спутниковая система навигации - комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты), а также параметров движения (скорости и направления движения и т. д.) для наземных, водных и воздушных объектов.
Принцип работы
Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить) до спутников, положение которых известно с большой точностью. Таблица положений всех спутников называется альманахом, которым должен располагать любой спутниковый приёмник до начала измерений. Обычно приёмник сохраняет альманах в памяти со времени последнего выключения и если он не устарел — мгновенно использует его. Каждый спутник передаёт в своём сигнале весь альманах. Таким образом, зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений, на основе альманаха, можно вычислить положение объекта в пространстве.
Метод измерения расстояния от спутника до антенны приёмника основан на определённости скорости распространения радиоволн. Для осуществления возможности измерения времени распространения радиосигнала каждый спутник навигационной системы излучает сигналы точного времени в составе своего сигнала используя точно синхронизированные с системным временем атомные часы. При работе спутникового приёмника его часы синхронизируются с системным временем и при дальнейшем приёме сигналов вычисляется задержка между временем излучения, содержащимся в самом сигнале, и временем приёма сигнала. Располагая этой информацией, навигационный приёмник вычисляет координаты антенны. Для получения информации о скорости большинство навигационных приёмников используют эффект Доплера. Дополнительно накапливая и обрабатывая эти данные за определённый промежуток времени, становится возможным вычислить такие параметры движения, как скорость (текущую, максимальную, среднюю), пройденный путь и т. д.
В реальности работа системы происходит значительно сложнее. Ниже перечислены некоторые проблемы, требующие специальных технических приёмов по их решению:
* Отсутствие атомных часов в большинстве навигационных приёмников. Этот недостаток обычно устраняется требованием получения информации не менее чем с трёх (2-мерная навигация при известной высоте) или четырёх (3-мерная навигация) спутников; (При наличии сигнала хотя бы с одного спутника можно определить текущее время с хорошей точностью).
* Неоднородность гравитационного поля Земли, влияющая на орбиты спутников;
* Неоднородность атмосферы, из-за которой скорость и направление распространения радиоволн может меняться в определённых пределах;
* Отражения сигналов от наземных объектов, что особенно заметно в городе;
* Невозможность разместить на спутниках передатчики большой мощности, из-за чего приём их сигналов возможен только в прямой видимости на открытом воздухе.