Вместо компаса

Монополия США на услуги спутниковой навигации для гражданских нужд может быть разрушена. Европейцы приступили к строительству своей системы Galileo, а российские военные пытаются реанимировать ГЛОНАСС. В конце декабря с космодрома Байконур ракета «Протон» должна вывести на орбиту три космических аппарата «Ураган» для пополнения орбитальной группировки российской навигационной системы ГЛОНАСС. Впервые за многие годы военные делают реальные шаги, чтобы реанимировать свою спутниковую навигационную систему. В случае удачи это может привести к радикальному изменению ситуации на мировом рынке услуг спутниковой навигации.

Американская монополия

Суть систем глобального позиционирования (Global Positioning Systems, GPS) достаточно проста. Космические аппараты располагаются таким образом, чтобы каждая точка Земли в любой момент времени оказывалась в зоне обозрения минимум трех спутников. На спутниках монтируются приборы, которые излучают в сторону Земли специальные навигационные сигналы. Приемные устройства на земле или в воздухе принимают сигналы сразу с нескольких спутников и определяют координаты в трехмерной системе. Происходит это как для статического объекта, так и для движущегося. Таким образом, любой человек или транспортное средство, оснащенные таким прибором, могут в любой точке Земли и околоземного пространства с высокой точностью определить не только собственные географические координаты, но и скорость движения, а также узнать точное время. Устройства определяют местонахождение объекта с точностью до 10-20 метров.

Впервые идея создания таких систем пришла в голову военным в разгар холодной войны. В итоге в небе появились спутники двух различных систем глобального позиционирования - российской ГЛОНАСС, детища Министерства обороны, контроль над которой осуществляется Управлением космических средств РВСН, и американской Navstar, которая является результатом деятельности Пентагона. Обе системы существуют уже почти два десятилетия, с начала 80-х годов, базируются на одних и тех же принципах и примерно с одинаковой точностью определяют координаты. Но по своему техническому состоянию они резко отличаются друг от друга. ГЛОНАСС была развернута до рабочего состояния в 1995 году, после чего началась ее неуклонная деградация. По единодушному мнению специалистов и пользователей, сейчас она практического значения не имеет - в системе должно быть 24 спутника. В настоящее время, согласно компьютерному бюллетеню КНИЦ МО РФ, работают только семь. По словам Олега Помогаева, технического директора московской компании «Навгеоком», занимающейся поставкой геодезического и навигационного оборудования, «ситуация осложняется тем, что спутники, которые в идеале должны равномерно распределяться в нескольких орбитальных плоскостях, присутствуют только в двух из них». В результате средняя доступность навигации по ГЛОНАСС составляет полтора-два часа в сутки. Именно столько времени в любой случайно выбранной точке земного шара будут видны как минимум три спутника, что позволит надежно определить координаты на плоскости. Все остальное время количество доступных спутников колеблется от одного до двух. В таком виде система смысла не имеет.

Этот прискорбный факт приводит к тому, что американская Navstar является, по сути, мировым монополистом. Поэтому под аббревиатурой GPS в мире принято подразумевать Navstar. У Пентагона имеется в наличии полное созвездие из 24 спутников, причем с 1989 года производится запуск спутников нового поколения. Сейчас все космические аппараты отлично работают. По некоторым оценкам, в создание Navstar за все время было вложено около 12 млрд долларов. И в какой-то момент прагматичные американцы почуяли, что их система, созданная военными и для военных, может принести заметную финансовую отдачу. Так, в одном из докладов комитета по военным услугам сената США в 1994 году говорилось буквально следующее: «Очевидно, что GPS обладает потенциалом, позволяющим революционизировать перемещение товаров и людей по всему миру.

Гражданская и коммерческая эксплуатация GPS вскоре может превысить военную составляющую, что приведет к значительному увеличению продуктивности и повысит безопасность во всех секторах транспорта». Так, собственно, в скором времени и произошло. Россияне же никогда не задумывались о коммерческом использовании своей системы. Целью ГЛОНАСС, согласно заявлению правительства РФ от 29 марта 1999 года, является «укрепление мер доверия и открытости в международных отношениях, поддержание международной стабильности, расширение научно-технических связей между государствами». Как видно из текста, ни одна из продекларированных целей не призвана приносить деньги, а наоборот, подразумевает затраты на мифическое «международное сотрудничество».

А областей для гражданского использования системы GPS оказалось много. Авиаторы и моряки с помощью GPS-приемников значительно повышают степень безопасности навигации, геодезисты экономят значительные средства и улучшают точность и качество работ. Еще одна сфера, где переоценить значение GPS сложно, это сейсмология. По сообщению сайта membrana. ru, Японский географический институт (Japan`s Geographical Survey Institute) осуществляет сейчас проект предупреждения землетрясения при помощи тысячи GPS-датчиков, размещенных на расстоянии 15 миль друг от друга в сейсмоопасной зоне. Недавно с помощью этой системы были зафиксированы аномальные колебания в районе Нагои.

Частные лица также могут получить от GPS массу преимуществ - для индивидуальной навигации обычно используются сотовый телефон или карманный компьютер со встроенным GPS-чипом. Очень популярны автомобильные навигационные системы, которые, в частности, позволяют экономить в Европе в среднем около 50% времени, необходимого для того, чтобы попасть из точки А в точку Б (особенно если эти точки в разных странах), снижают степень усталости водителей и помогают экономить топливо.

Европа жаждет космической независимости

С каждым годом популярность GPS растет: в прошлом году рынок GPS-продуктов и услуг составил 11,6 млрд долларов, а к 2005 году достигнет 20 млрд. В Европе рынок услуг, связанных с позиционированием и навигацией, оценивается, по словам комиссара Еврокомиссии по энергетике и транспорту Лойолы де Паласио, примерно в 10 млрд евро в год. Именно эта цифра стала основной причиной того, что европейцы, вложившие в продукты и услуги, связанные с точным определением географических координат, значительные средства и создавшие на их базе целую индустрию, решили строить свою спутниковую навигационную систему Galileo. Начало ее эксплуатации намечено на 2008 год. Общие расходы на программу составят около 3,6 млрд евро, при этом 1,1 млрд евро будет израсходовано до 2005 года. Средства будут получены от Европейского космического агентства и из бюджета ЕС. Недавно к амбициозным планам европейцев присоединился Китай, что сразу снизило вероятность неудачи проекта из-за нехватки средств. Кроме экономических причин в проекте Galileo есть и политический мотив. «Ольга, - проникновенно говорил мне министр одной крупной европейской страны, закусывая устрицами вторую кружку бельгийского пива и одновременно с интересом пересчитывая цены из меню, указанные в евро, в привычные ему дензнаки, - если Европа хочет быть самостоятельной, она обязана проявлять активность в области космических технологий. Мы не можем зависеть от кого-либо в этом вопросе, это неразумно. Более того, это чревато». Он почти слово в слово повторил мнение, высказанное в свое время другим европейским политиком, бывшим премьер-министром Швеции Карлом Билдтом, который утверждал, что, если Европа хочет, чтобы США воспринимали ее всерьез, она должна продемонстрировать волю и изыскать возможности расширения своего присутствия в космосе.

Безусловно, они правы. Создав многомиллиардную индустрию, целиком и полностью зависящую от практически неподконтрольной им военной системы другой страны, европейцы поставили себя в сложное положение. И дело не только в том, что она может быть отключена в любой момент и это приведет к огромному количеству навигационных ошибок, но и в том, что точность определения координат системой Navstar находится целиком в руках американского военного ведомства. Пару лет назад тогдашний президент США Билл Клинтон торжественно объявил об отключении так называемого селективного доступа, при котором точность определения координат в системе Navstar искусственно занижалась. Занижение точности должно было предотвратить использование GPS «потенциальными противниками США». Отмена селективного доступа была вызвана в основном тем, что появился простой и оригинальный способ избавляться от искажений, искусственно генерируемых в системе Navstar. Этот метод предусматривал использование специальных GPS-приемников, называемых дифференциальными, которые получали поправки со станций, расположенных в местах, координаты которых были определены с большой точностью, по обычному радиоканалу. Точность дифференциальных GPS-приемников была такова, что смысла искусственно создавать помехи не осталось. Тем не менее включить такие помехи снова ничего не стоит, а инфраструктура, генерировавшая поправки, неизбежно потеряла в разветвленности и эффективности за время вынужденного простоя.