Пандемия выявила архитектурные недостатки европейской навигационной системы — Naked Science
7 минут
Василий Парфенов

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.
Вчера, 15:12
2 минуты
Илья Ведмеденко

В Калифорнии нашелся новый объект, похожий на монолит из «Космической одиссеи». Ранее нечто похожее обнаружили в штате Юта и на территории Румынии.

Вчера, 09:59
5 минут
Сергей Васильев

Австралийские ученые обнаружили несколько загадочных кольцевых структур, излучающих в радиодиапазоне, но не смогли понять, как далеко те находятся, какие имеют размеры и откуда появляются в космосе.

2 часа назад
5 минут
Мария Кривоченко

Эксперты определили три отрезка жизни, в течение которых организм сильнее всего подвержен негативному воздействию алкоголя. Среди них — период развития плода, возраст от 15 до 19 лет, а также старость (от 65 лет).

30 ноября
7 минут
Василий Парфенов

История с загадочным артефактом в американском штате Юта становится все запутаннее. Мало того, что, вопреки всем предосторожностям властей, «монолит» нашли любопытные граждане, так его еще украли. А недавно стало известно об аналогичной находке в Европе — на территории археологического памятника в Пятра-Нямце, Румыния.

Вчера, 15:12
2 минуты
Илья Ведмеденко

В Калифорнии нашелся новый объект, похожий на монолит из «Космической одиссеи». Ранее нечто похожее обнаружили в штате Юта и на территории Румынии.

30 ноября
5 минут
Василий Парфенов

Пилотируемый глубоководный аппарат «Фэньдоучжэ» опустился на глубину 10 909 метров в Марианскую впадину. Во время этого погружения впервые осуществлялась прямая трансляция фото и видео на поверхность.

14 ноября
34 минуты
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

22 ноября
25 минут
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

24 ноября
8 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: