GLONASS

Gelişimi

Öncesinde 1979'da 4 uydu ile işleyen ilk uydu destekli konum belirleme sistemi kurulmuştu. COSMOS adı verilen ilk GLONASS uydusu, 12 Ekim 1982'de uzaya fırlatılmıştı. Sistem, GPS'e benzer nitelikte birimlerden oluşmaktadır. 8 adet yer istasyonu, sistemi kontrol etmek amacıyla Rusya sınırları içerisinde konuşlandırılmıştır.
Tsiklon adı verilen ilk Rus konumlandırma sistemi; 15 Mayıs 1967 (Cosmos 158) ve 27 Temmuz 1978 (Cosmos 1027) tarihleri arasında yörüngeye yerleştirilmiştir. Küresel çapta olmasa da bölgesel olarak ve yönlendirilebilir özellikte uydulardan oluşan Tsiklon (anlamı: Siklon) Sovyetler'in ilk uydu konumlandırma sistemiydi.

Amacı

Sistem, gerçek zamanlı uydu verileri kullanılarak dünya üzerinde bulunulan yerin konumunu koordinat sistemi aracılığıyla hızlı bir şekilde bulmak amacıyla tasarlanmıştır. Başlangıçta Sovyet ordusunda balistik füzelerin seyir konumu ve hedeflenmesi için oluşturulan ikinci nesil uydu konumlandırma sistemini, yüksek doğrulukla bir konumu hesaplamak için kendi Tsikada sistemleri üzerinde geliştirmişlerdir. GLONASS, Tsikada'nın 2 saatlik devrelerde sinyal işleme ve hesaplama katsayısında daha kesin sonuçların alınması için  geliştirilmiştir.

Tam yetenek geri yükleme

Haziran 2008'de, sistem zamanı tam olarak etkin 16 uydudan oluşuyordu. Bu noktada, Roscosmos 2010 yılında yörüngede 24 uyduyla tam bir uydu takımını, daha önce planlanandan daha önce bir yıl içinde amaçladı.
Eylül 2008'de, Başkan Vladimir Putin, federal bütçeden GLONASS için ek 67 milyar ruble (2,6 milyar dolar) ayrılması için bir kararname imzaladı.

Öncüller

GLONASS uydularının ilk nesli, 3 yörüngede dengelenmiş uydulardı. Yeniden yörünge edinimine sahip olması için bir tür itici güç sistemi ile donatılmışlardı. Bu tekrar yönlendirilebilir uyduların ortalama işletim süreleri 16 ay kadardı. İlk fırlatılan takımda bazıları araç kazalarında kaybedildi. Yaşam süreleri üç yıldı. Blok II uyduları için Proton-K Blok-DM-2 veya Proton-K Briz-M güçlendirici iticiler (Booster) kullanan roketlerle Baykonur Uzay Üssü'nden tek seferde üç fırlatma yapıldı. Etalon jeodezi yansıtıcı uydusu bir GLONASS uydusu için vekil tayin edildi.
GLONASS-M olarak bilinen uydular, 1990'da geliştirilmeye başlandı ve ilk takımı 2001 yılında fırlatıldı. Bu uydular yedi yıl yükseltilmiş yaşam sürelerine sahipti ve ağırlıkları 1480 kg'dan biraz fazlaydı. Yaklaşık olarak 2.4 metre çapa ve 3.7 metre yüksekliğe sahiplerdi. GLONASS-M takımında uydu L-bandı sinyalleri için 12 birincil antene sahipti. Laser yansıtıcıları aynı zamanda yerölçüm araştırması ve hassas yörünge belirlenmesinde kullanılacak şekilde tasarlanmıştı. Hassas saat hesaplaması için uydularda yerleşik Sezyum ölçütlerinde atom saatleri kullanılmıştır.

Yörüngeleri

Yörüngeler yaklaşık olarak 11 saat 15 dakikalık bir yörüngesel devir sağlayan, yeryüzünden 19,100 km yükseklikteki ve 64.8° civarında bir eğim ile birlikte yaklaşık dairesel bir yörünge düzlemindedir. Düzlemler kendilerini 15° yer değiştirme serbestisine sahiptir. Genel olarak yerleştirmede, en az beş uydu verilen herhangi bir zamanda verilen herhangi bir noktadan görünür.

Teknik özellikleri

Bir GLONASS alıcısı uydu sinyallerini izliyorken konum düzeltmesi anlık olarak sinyalle gönderilir. 1 mikrosaniyede zaman transferi, 15 cm/s ile birlikte hız vektörü ölçümü, 70 metre ile düşey konumlama, 57-70 metre ile yatay konumlama doğruluğu sağlama, zamanlama servisi ve standart konumlama sisteminin en üst verimliliğinde elde edilir.

Doğruluk

Zirve verimi, standart duyarlıklı sinyal 5-10 metre mesafede yatay konumlandırma doğruluğu sunar, 15 metre (49 ft) içinde dikey konumlandırma, saniyede (3.9 in/s) 10 santimetre içinde ölçülen bir hız vektörü ve 200 ns içinde zamanlama, hepsi eş zamanlı dört adet birinci nesil uydulardan gelen ölçümlere dayanmaktadır; böylece GLONASS-M gibi yeni uydular bu konuda geliştirilmektedir.

Doğruluğu

Rus Enlem ve boylam için Diferansiyel Düzeltme ve 2010 itibarıyla İzleme verilerine göre, (p = 0.95 için) GLONASS navigasyon tanımları kesinlikleri Rus sistemine göre idi (NSV), 7-8 (istasyonuna bağlı) navigasyon uzay araçlarının ortalama sayısı 4,46-7,38 m eşittir. Buna karşılık, GPS navigasyon tanımları aynı zamanda kesinlikleri NSV ortalama sayısı ile 2,00-8,76 m (istasyonuna bağlı) 6-11'e eşit idi. Tek başına kullanıldığında Sivil GLONASS bu nedenle biraz daha az hassastır GPS'e göre. Yüksek enlemlerde (kuzey veya güney), GLONASS 'doğruluk nedeniyle uyduların yörünge konumuna göre GPS'e göre daha iyidir.
Bazı modern alıcılar, kentsel kanyonlarda büyük ölçüde geliştirilmiş kapsama alanı sağlayan ve 50 uydu ile düzeltmeler için çok hızlı bir süre vererek, birlikte hem GLONASS hem de GPS uydularını kullanabilmektedirler. Kapalı, kentsel kanyon veya dağlık alanlarda, doğruluk büyük ölçüde yalnız GPS kullanılmasına göre geliştirilebilir. Aynı anda konumlandırma sistemleri kullanmak için, GLONASS/GPS navigasyon tanımları kesinlikleri NSV ortalama sayısı ile 2,37-4,65 m 14-19'a eşittir (istasyona bağlıdır).
2009 yılının Mayıs ayında, Anatoly Perminov Rusya Federal Uzay Kurumu yönetmen eylemleri GLONASS uydu takımını genişletmek ve 2011 yılına 2.8 m doğrulukla GLONASS konumlandırma tanımını artırmak için yer kesimini iyileştirmenin üstlenildiğini belirtti. Özellikle, son uydu tasarımı GLONASS-K'da tanıtılan sistemin doğruluğu için çift yeteneği vardır. Aynı zamanda sistemin yer kesimi iyileştirmelerine geçmesi sağlanmıştır. 2012 başlarında on altı konumlandırma yer istasyonu Bellingshausen ve Novolazarevskaya üslerinde Rusya'da ve Antarktika'da yapım aşamasındadır. Güney yarımkürede yeni istasyonlar Brezilya ve Endonezya etrafında inşa edilmiştir. Birlikte, bu gelişmelerle 2020 yılına kadar 0.6 m veya daha iyi GLONASS doğruluğu getirmesi bekleniyor.