GLONASS

GLONASS (vene keeles ГЛОНАСС – Глобальная навигационная спутниковая система - Globalnaja navigatsionaja sputnikovaja sisteema) on satelliitnavigatsiooni süsteem, mis töötati välja NSV Liidus ning mida praegu juhib ja haldab Venemaa. GLONASS-i alternatiivideks on Ameerika Ühendriikide globaalne positsioneerimissüsteem (GPS), Hiina BeiDou satelliitnavigatsioonisüsteem ja Euroopa Liidu planeeritav Galileo positsioneerimissüsteem.

Süsteemis on 24 satelliiti, mis asuvad orbiidil 19 100 km kõrgusel, tiirlemisperioodiga 11 tundi ja 15 minutit. Mõõtmiste põhimõte sarnaneb Ameerika Ühendriikide navigatsioonisüsteemi NAVSTAR GPS-i omaga.

GLONASS-i arendamisega tegelevad riiklik korporatsioon Roskosmos, aktsiaselts ISS Rešetnjov ja aktsiaselts "Venemaa kosmosesüsteemid".

Hiljutine seis

Seisuga 4. juuli 2014 oli GLONASSi satelliit-positsioneerimissüsteemis kokku 30 satelliiti:
 24 kasutusel satelliiti,
 2 hoolduses satelliiti,
 2 reservis satelliiti,
 2 kontrollis või muul põhjusel mitteaktiivset satelliiti.

GLONASS-i ajalugu
  
GLONASS-i arendamist alustati 1976. aastal eesmärgiga saavutada globaalne katvus 1991. aastaks. Satelliitide ülessaatmist alustati 12. oktoobril 1982. 24. septembril 1993 võeti süsteem ametlikult kasutusele (süsteemis oli 12 satelliiti). 1995. aasta detsembriks oli satelliitide arv kasvanud 24ni. Kohe pärast valmisehitamist hakkas süsteem lagunema, sest Venemaa majanduse kokkukukkumise tõttu võeti Föderaalselt Kosmoseagentuurilt süsteemi hooldamiseks vajalikud majanduslikud ressursid. Ebapiisav rahastamine ja maa orbiidile lastud satelliitide lühike eluiga viisid selleni, et 2001. aastal vähenes töökorras satelliitide arv kuueni.

2001. aasta algul võttis Venemaa valitsus vastu otsuse süsteem taastada ning viimastel aastatel töö selles suunas käib. 2001. aastal vastu võetud föderaalprogrammi "Globaalne positsioonisüsteem» kohaselt pidi GLONASS toimima Venemaa territooriumi piires, alates 2008. aasta algusest ning kogu maailmas 2010. aasta alguseks. Selle jaoks oli vaja lähetada orbiidile aastail 2007–2009 kokku 18 satelliiti.

2008. aasta lõpuks oli üleval 18 töökorras satelliiti, nende koguarv oli 22.

2009. aasta lõpuks oli töökorras 23 satelliiti.

30. märtsil 2010 oli 21 töötavat satelliiti.

2. septembril 2010 saadeti orbiidile veel 3 satelliiti ja nende koguarv on praegu 26.

Viimaste kanderakettide stardid

Navigatsioon

Navigatsiooniseadmed
GLONASS ja GPS-signaali toetavate navigatsiooniseadmete Glospace müük algas 27. detsembril 2007.
 
GLONASS-i signaalide dekodeerimiseks on toodetud eriline integraallülitus, mis toetab GLONASS-i, GPS-i, Galileo ja COMPASS-i (seeria NV08C) signaale.

Navigatsiooni täpsus
Praegu on GLONASS-süsteemi täpsus väiksem kui GPS-süsteemil.

Seisuga 29. märts 2010 olid erinevused järgmised:
GLONASS – 4,46–8,38 m, kasutades 7–8 satelliiti,
GPS – 2,00–8,76 m, kasutades 6–11 satelliiti.

Kui kasutada kaht navigatsioonisüsteemi koos, on koha viga 2,37–4,65 m, kasutades 14–19 satelliiti. Euroopa Liidu projekt ENOS kasutab mõlema süsteemi signaale ning tagab sellega asukoha määramisel 1–3-meetrise eksimise täpsuse.

Kasutusele võetakse uusi meetmeid täpsuse parandamiseks. 2010. aasta lõpuks peab GLONASS-süsteemi täpsus paranema 5,5 meetrini, 2011. aasta lõpuks 2,8 meetrini. Täpsus saavutatakse satelliitide arvu suurendamisega, kasutajaliideste tarkvaralise ja riistvaralise täiustamisega ning satelliitide asendamisega modernsemate GLONASS-M ja GLONASS-K tüüpi satelliitidega.

Navigatsiooni kättesaadavus

29. märtsil 2010 oli üle Venemaa horisondi nähtavate GLONASS satelliitide arv 7–8. 30. märtsil 2010 oli vastavalt integreeritud juurdepääsu kaardile positsioneerimistäpsus "hea" ja parem (PDOP ≤ 6) Venemaal terve päeva jooksul. Mujal maailmas oli "hea" ja parem positsioneerimistäpsus (PDOP ≤ 6) 92% ajast päeva jooksul ning mõnes piirkonnas oli see 80%.

Kui kasutada GPS- ja GLONASS-signaali koos (praktiliselt kõik GLONASS-i vastuvõtjad võtavad vastu GPS-signaali), on positsioneerimistäpsus peaaegu alati "väga hea" tänu suurele hulgale nähtaval olevatele satelliitidele ja nende heale asetusele.

Satelliidid
Prototüübid (generatsioon 0)
Esimesed GLONASS-i masinad (plokk I), mis kosmosesse saadeti, olid prototüübid ja "mannekeene" (inglise keeles: size weight dummy) kandvad masinad. 3 mannekeeni ja 18 prototüüpi saadeti kosmosesse 1982. ja 1985. aastal. Nad olid mõeldud vastu pidama kuni ühe aasta, kuid nende keskmiseks elueaks sai 14 kuud.

Esimene generatsioon
Tõeline esimene generatsioon (plokk II) GLANOSS-i satelliite olid  stabiliseeritud kolmeteljeliselt, kaalusid keskmiselt 1250 kg ja olid varustatud algelise orientatsioonisüsteemiga, et vajadusel asukohta muuta. Aja möödudes uuendati neid plokkide IIa, IIb ja IIv satelliititeks, kus iga plokk sisaldas tähtsaid täiendusi.

Kuuel ploki IIa satelliidil, mis saadeti kosmosesse 1985–1986, olid tunduvalt paremad aja ja sageduse näitajad kui prototüüpidel. Nende kosmoseaparaatide eluiga oli samuti pikem, keskmiselt 16 kuud. Ploki IIb kosmoseaparaadid, ettenähtud 2-aastase elueaga, valmistati 1987. aastal. Neist 12 saadeti kosmosesse, kuid sinna jõudsid neist ainult pooled, ülejäänud kukkusid kanderakettide rikete tõttu alla. Need kuus, mis üles jõudsid, toimisid orbiidil suhteliselt hästi, töötades keskmiselt 22 kuud.
Plokk IIv oli esimesest generatsioonist kõige täiuslikum. Selle ploki satelliite kasutati aastatel 1988–2000 ja lisati kosmosesse saatmistele kuni 2005. aastani, kokku 25 satelliiti. Lubatud eluiga oli 3 aastat, samas paljud kosmoseaparaadid ületasid selle, kõige kauem – 68 kuud – pidas vastu üks uusim mudel.
Ploki II satelliidid saadeti orbiidile tavaliselt kolme kaupa Bajkongõri (Baikonuri) kosmodroomilt, kasutades Proton-K Blok-DM-2 või Proton-K Briz-M rakette.

Teine generatsioon
Teine generatsioon satelliite loodi 1990. aastate alguses ja esimest korda käivitati 2003. aastal. Neil satelliitidel on tunduvalt pikem eluiga, ulatudes kuni 7 aastani, ning need kaalusid vaid 1480 kg, olid umbes 2,4-meetrise läbimõõduga ja 3,7 meetrit kõrged. Satelliidi ahtrisse on kinnitatud 12 primaarset antenni raadioülekannete jaoks. 
Kokku 14 teise generatsiooni satelliiti saadeti orbiidile kuni aastani 2007.

Kolmas generatsioon
Kolmanda generatsiooni satelliidid on loodud vastu pidama 10–12 aastat. Kaaluvad nad ainult 750 kg. Need läksid käiku aastal 2010. 
Kolmanda generatsiooni satelliidid edastavad CDMA-signaale, kaks neist ühilduvad GPS-iga.
Tänu nende väiksemale kaalule saab neid orbiidile saata kahe kaupa Plessetski kosmodroomilt või kuue kaupa Bajkongõri kosmodroomilt, mis teeb kosmosesse saatmise märgatavalt odavamaks.

2010
2010. aasta detsembris hävis Vaiksesse ookeani kukkumisel 3 satelliiti, mis nurjas tollase plaani viia süsteemi arendus lõpule. Õnnetus juhtus pärast katkestatud kanderaketi starti. Õnnetus läks maksma pea 500 miljonit USA dollarit ning Venemaa president Dmitri Medvedev käskis teha täieliku auditi kogu 2 miljardi dollari suurusele projektile ning uurida ka õnnetuse põhjuseid.

Intervjuus ajalehele Izvestija rääkis Roscosmose direktor Anatoli Perminov abinõudest, mis võetakse kasutusele sel ajal, kui toimub õnnetuse asjaolude uurimine. Perminov mainis, et Roscosmos laseb käiku kaks reservis olevat satelliiti ning kasutab esimest GLONASS-K satelliiti, mis lastakse välja detsembris koos rühma satelliitidega, kuigi algul oli plaan seda vaid testida. See toob satelliitide koguarvu 23-ni ning sellega saavutatakse peaaegu ülemaailmne katvus. Teine Glonass-K ehitatakse valmis kolme kuni nelja kuu jooksul.

Vaata ka
Echelon
Galileo (positsioneerimissüsteem)
Rahvusvaheline geodeetiliste koordinaatide süsteem
Referentsellipsoid
Ülemaailmne satelliitnavigatsioonisüsteem

Viited  

Satelliitnavigatsioon
Venemaa