Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20.10.2020
Василий Парфенов
3 649

Пандемия выявила архитектурные недостатки европейской навигационной системы

Среди всех альтернатив GPS европейская навигационная система Galileo выделяется поразительной точностью позиционирования. Однако в последнее время она стала довольно часто ухудшаться. Оказывается, это связано с различными ограничениями в деятельности наземных станций из-за пандемии коронавирусной инфекции.

Как работает спутниковая навигация
©ESA

Заявленная точность определения координат в системе спутниковой навигации (GNSS) Galileo составляет всего один метр. Обычно это подтверждается на практике, и все пользователи рассчитывают свои бизнес-процессы исходя из предположения, что она не меняется. Стоит отметить, что, в отличие от других аналогов GPS, европейская орбитальная группировка в первую очередь предназначена для коммерческих и государственных структур.

Ее используют для отслеживания морского, воздушного или наземного транспорта, проведения высокоточных измерений в полевых условиях и обеспечения бесперебойной работы энергетической инфраструктуры. Но, как сообщает портал berthub, осенью 2020 года точность некоторых спутников Galileo снижалась в пять раз на несколько дней. Небольшое расследование раскрыло причину.

Спутниковая навигация
©Pixabay

Аккуратность любых систем спутниковой навигации напрямую зависит от двух параметров:

  • Первый — корректность работы атомных часов на борту космических аппаратов. Это прецизионное оборудование, и таких хронометров на каждом спутнике Galileo аж четыре штуки. Многократное резервирование позволяет нивелировать любые возникающие ошибки.
  • Второй — регулярная корректировка данных об орбитах каждого космического аппарата. Для этого спутники постоянно отслеживают с помощью наземного оборудования и регистрируют любые отклонения от траектории движения. А они обязательно возникают из-за неоднородности земной гравитации.
Временное ухудшение точности атомных часов из-за отсутствия коррекции ошибок на спутнике Galileo E11
Временное ухудшение точности атомных часов из-за отсутствия коррекции ошибок на спутнике Galileo E11 / ©berthub

Все эти данные о состоянии часов и положении космических аппаратов на орбитах должны рассылаться на каждый приемник Galileo. Получив синхронизированное время и эфемериды (таблицы небесных координат), устройство вносит поправки в расчеты и повышает свою точность. Но сами данные пересылаются не наземными станциями, а спутниками, которые, в свою очередь, нужно ими как-то обеспечить.

Существует несколько специальных коммуникационных узлов, передающих свежий набор данных на аппараты «созвездия» Galileo. Это непростой процесс, требующий точного наведения антенны-тарелки на спутник, движущийся в пространстве со скоростью около трех километров в секунду. Проблем добавляет ограниченная ширина канала, из-за чего прямой контакт необходимо поддерживать несколько минут.

Тарелки наземной инфраструктуры Galileo на острове Реюньон
Тарелки наземной инфраструктуры Galileo на острове Реюньон / ©berthub

Архитектура сервиса выстроена так, чтобы каждый спутник получал обновление необходимой информации не реже раза в 100 минут, а лучше — каждый час. В идеальных условиях одновременно возможна передача данных на 20 из 24 активных аппаратов на орбите. Но такие условия в последнее время соблюдали нечасто. Нынешней осенью бывали дни, когда работали всего 13 тарелок вместо двух десятков необходимых. Это приводило к пропуску обмена данными, накоплению ошибок и снижению точности позиционирования.

Проблемы возникали из-за невозможности вовремя обслуживать оборудование на удаленных станциях передачи данных. Дело в том, что они расположены на архипелагах в Северной Атлантике, и, если инженер по каким-то причинам задерживается, простой может достигать нескольких дней. А во время пандемии Covid-19 малейшие симптомы простуды у сотрудника приводят к его выбыванию из рабочего процесса: он или она отправляется на карантин.

Наземный сегмент Galileo
Наземный сегмент Galileo / ©EU DEFIS

Дополнительную головную боль прибавляет политическая обстановка. Великобритания выходит из Евросоюза и возникают различные проблемы бюрократического характера при обеспечении бесперебойной работы находящихся на ее территории станций передачи данных.

На фоне всего вышеописанного возникают серьезные опасения, что Galileo не получится реализовать все цели. Напомним, в начале 2021 года планировали выпустить серьезное обновление сервиса, повышающее точность позиционирования с одного метра до единиц дециметров. Но сначала придется устранить проблемы с наземными станциями.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 13:02
Александра Медведева

Новое исследование указало на мобильные элементы, которые могут перемещаться и размножаться в пределах генома, как на наиболее вероятный источник подавляющего большинства интронов, некодирующих участков ДНК эукариот. Открытие позволяет объяснить огромные различия в количестве интронов в геномах разных видов.

Позавчера, 13:13
Алиса Гаджиева

Палеонтологи обнаружили останки никогда ранее не встречавшегося дасплетозавра, который, возможно, был прямым предком Tyrannosaurus rex. Эта находка может разрешить серьезные споры об эволюционной родословной самого знаменитого динозавра.

Вчера, 10:24
Александр Березин

Черные дыры периодически разрывают звезды на части, но параметры конкретно этого события из ранней Вселенной поставили ученых в тупик.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

26 ноября
Денис Тулинов

Технологии искусственного интеллекта проникают во все сферы жизни. Наука не исключение — ученые начинают использовать машинное обучение все активнее, и за ним уже есть реальные научные достижения. Но это лишь прелюдия: ИИ явился не просто помочь с расчетами, его роль в будущем масштабнее — он усилит наше мышление, указывая на взаимосвязи, которые человеческому уму не видны. Наука изменится. Naked Science полагает, что у нее появился новый способ изучать мир.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: