Glonass

Glonass () on Neuvostoliiton ja myöhemmin Venäjän puolustusministeriön kehittämä ja hallinnoima satelliittipaikannusjärjestelmä. Glonass on toimintaperiaatteeltaan GPS:n kaltainen.

Tausta
Ensimmäinen Glonass-satelliitti laukaistiin avaruuteen 12. lokakuuta 1982. Järjestelmä otettiin käyttöön 24. syyskuuta 1993.

Jokaisella satelliitilla on oma radiotaajuus. Satelliittien lähettämää signaalia ei ole salattu eikä siihen ole lisätty keinotekoisia virheitä. Satelliittien toiminta-ajat ovat huomattavasti GPS-satelliitteja lyhyempiä. Ensimmäisten satelliittien suunniteltu toiminta-aika oli vain yksi vuosi. Nykyiset satelliitit toimivat 5–7 vuotta.

Glonass-satelliitit (vanhemmat tunnetaan myös nimellä Uragan) on suunniteltu ja rakennettu Zelenogorskissa sijaitsevalla tehtaalla.

Järjestelmän kuvaus
21 Glonass-satelliittia ja kolme varasatelliittia käyttävät kolmea kiertorataa 120 asteen välein. Ratojen korkeus on keskimäärin 19 100 kilometriä. Satelliittien inklinaatiokulma on 64,8 astetta ja kiertoaika 11 tuntia ja 15 minuuttia. Joka puolella maailmaa näkyvissä on aina vähintään viisi Glonass-satelliittia.

Glonassin signaali toimii taajuuksilla:
 L1 1 602,0 MHz + n · 0,5625, missä ’n’ tarkoittaa taajuuden kanavanumerointia: teoriassa −7 – 12, käytännössä 0–12, joista 0-kanava on käytössä vain teknisiin tarkoituksiin.
 L2 1 246,0 MHz + n · 0,4375, missä ’n’ tarkoittaa taajuuden kanavanumerointia.

Jokaisella signaalia käyttäjän vastaanottimeen lähettävällä satelliitilla on eri lähetystaajuus (toisin kuin GPS-järjestelmässä). Vastakkaisella puolella maapalloa olevilla satelliiteilla voi olla sama taajuus, mutta ne eivät lähetä samanaikaisesti samaan vastaanottimeen. Viime vuosina Glonass-järjestelmän ylläpitäjät ovat tällä tavalla systemaattisesti pienentäneet järjestelmän käyttämää kokonaistaajuuskaistaleveyttä, lähinnä radioastronomien toivomuksesta. GPS:n kaltaiseen CDMA-taajuusjakoon siirryttäneen tulevissa Glonass-sukupolvissa.

Vastaanotin saa samanaikaisesti signaalin vähintään neljältä satelliitilta, mikä riittää kolmiulotteisen paikan ja vastaanottimen kellon käynnin määrittämiseen.

Glonassin ohjausasemat sijaitsevat Moskovassa, Pietarissa, Ternopolissa, Jeniseiskissä ja Komsomolsk-na-Amuressa.

Myös GPS-Glonass-yhdistelmävastaanottimia on saatavissa.

Kehitys 2000-luvulla

Andrei Kozlov, Glonass-satelliitit Krasnojarskissa Siperiassa rakentavan Rešetnevin tutkimus- ja valmistuskeskuksen johtaja, kertoi 2000-luvun alussa Venäjällä olleen tuolloin 13 toimivaa Glonass-satelliittia taivaalla. Kesäkuun alussa 2009 toimivia satelliitteja oli 17. Helmikuussa 2010 Glonass-satelliitteja oli määrä olla 22 kappaletta, joista 16:n  oli operatiivisia. Tarkka paikannus vaatii Venäjällä 18 satelliittia ja globaali tarkka paikannus vaatii 24 satelliittia.

Tammikuussa 2007 Venäjän puolustusministeri Sergei Ivanov ilmoitti poistavansa kaikki Glonassin tarkkuusrajoitukset ja ilmaisi Venäjän kiinnostuksen järjestelmän kaupalliseen käyttöön. Paikannustarkkuus oli aiemmin rajattu 30 metriin.

Vuonna 2006 laukaistut Glonass-satelliitit on suunniteltu kestämään seitsemän vuotta avaruudessa. Vuoden 2007 alussa järjestelmään kuului 19+4 satelliittia, joista 12 oli toiminnassa ja 4 odotti käyttöönottoa. Vuoden 2007 lopussa  paikannus voitiin tehdä 18 satelliitilla kattavasti kaikkialla Venäjällä. 25. joulukuuta 2008 Venäjä laukaisi kolme Glonass-satelliittia nostaen konstellaation koon kahteenkymmeneen satelliittiin.. Vuonna 2009 Venäjän oli määrä täydentää konstellaation 21-24 satelliittiin, jolloin järjestelmä olisi globaalisti tarkka. Vuoden 2010 lopulla taivaalla oli 26 Glonass-satelliittia, joista 3 ei ollut operatiivisia. Järjestelmä vaatii 18 satelliittia ollakseen riittävän hyvä useimpiin paikannussovellutuksiin.

Vuonna 2006 Venäjä panosti 4,7 miljardia ruplaa (170 miljoonaa dollaria) ja vuonna 2008 9,9 miljardia ruplaa (360 miljoonaa dollaria) Glonass-järjestelmään. 12. syyskuuta 2008 Venäjä päätti panostaa 2,6 miljardia dollaria Glonass-järjestelmän kehittämiseen.

Venäjä operoi kahta Glonass-sukupolvea. Kesällä 2010 ensimmäinen Glonass-K-sulkupolven satelliitti läpäisi akustiset testit valmistautuen syksyn 2010 laukaisuun. Glonass-KM-versio oli suunniteltavana. Niiden suunniteltu käyttöikä ylittää 12 vuotta. Ensimmäinen Glonass-K2-satelliitti laukaistaan vuonna 2013. Siinä on L3-taajuisen (1,205 GHz) signaalin lisäksi signaalit L1 ja L2 taajuuksilla.

Vuoden 2010 alussa venäläinen Akademik Fjodorov -tutkimusalus saapui Venäjän Etelämantereella sijaitsevan Bellingshausen-tutkimusaseman luo. Aluksen miehistön tehtävänä on rakentaa Glonass-satelliittien seuranta-asema Etelämantereelle.

Marraskuussa 2012 Glonass-satelliittijärjestelmän kehittämisestä vastannut pääsuunnittelija Juri Urlichich erotettiin. Eri toimijoiden on väitetty kavaltaneen 200 miljoonaa dollaria kaikkiaan 10-15 miljardin dollarin hintaisesta Glonass-ohjelmasta.

Glonass-satelliitit
Lokakuuhun 2011 mennessä Venäjä oli laukaissut kaikki 24 satelliittia taivaalle. Järjestelmän uskotaan olevan toimintakykyisen lokakuussa 2011. Lokakuussa taivaalla oli 28 Glonass-satelliittia, joista 23 oli operatiivisia.

Venäjä laukaisi kolme Glonass M-satelliittia (Kosmos 2464-2466) 2. syyskuuta 2010.

Konstellaatio oli tarkoitus saada valmiiksi 5. joulukuuta 2010 tehdyllä laukaisulla, jolloin kiertoradalla olisi ollut 24 satelliittia toiminnassa ja useita varalla. Laukaisu kuitenkin epäonnistui ja kolme satelliittia putosi Tyyneenmereen. Tämä epäonnistuminen maksoi Venäjän valtiolle 2,5 miljardia ruplaa eli 84 miljoonaa dollaria (kantoraketti ja kolme paikannussatelliittia), joka kuvaa Venäjän avaruustoiminnan "yhden dollarin" ostovoimaa. Yhdysvalloissa yksi GPS-satelliitti maksaa noin 75 miljoonaa dollaria ja ESAn Ariane 5-raketti maksaa noin 170 miljoonaa euroa.

4. marraskuuta 2011 Venäjä laukaisi kolme Glonass-satelliittia.

Vuosina 2011-2013 Venäjä laukaisee kahdeksan uutta Glonass M -paikannussatelliittia. 24.2.2011 laukaistiin ensimmäinen Glonass K -satelliitti. Vuoden 2011 kesällä Venäjä ilmoitti laukasevansa vuonna 2011 viisi Glonass-M ja yhden Glonass-K-satelliitin.

Helmikuussa 2012 Venäjä ilmoitti panostavansa vuosina 2012-2020 12 miljardia dollaria vastaavan summan Glonassin kehittämiseen edelleen: Venäjä rakentaa ja laukaisee 13 Glonass-M satelliittia vuosina 2012-2020 ja 22 uuden sukupolven Glonass-K-satelliittia (CDMA). Vuonna 2012, jonka alussa taivaalla oli 31 Glonass-satelliittia, joista 24 on operatiivisessa toiminnassa, Venäjä laukaisee kaksi Glonass-satelliittia.

Palveluiden kehitys

Glonassia kehitetään laajakäyttöisempään suuntaan. Helmikuussa 2010 Venäjän pääministeri Putin kertoi aikeesta muuttaa Glonassin operointi yritysvetoiseksi.  Viesti tuli samaan aikaan kuin Yhdysvaltain presidentin Barack Obaman viesti Nasan miehitetyistä avaruuslennoista ja että niitä kehittävät myös yksityiset yritykset. Samaan aikaan tuli myös julki Euroopan komission valinta Galileon kaupalliseksi operaattoriksi.

Venäläiset Glonass-paikannuslaitteet ovat olleet pitkälle kuljetusinfrastruktuurin (laivat, lentokoneet, rekka-autot) ja sotilaskäytön varassa. Mutta Venäjällä on kehitetty jopa koiratutkia länsimaisten GPS-tutkien tapaan. Venäjän federaation pääministerin Vladimir Putinin koiralle puettiin Glonass-pohjainen 170 grammaa painava koiratutkapanta ajankohtana, jolloin tehtiin päätös panostaa Glonass-satelliittien rakentamiseen noin kolme miljardia dollaria vastaava määrä ruplia muutamana seuraavana vuotena. Samaa järjestelmää käyttävät Venäjän federaation hätätilaministeriön koirat.

Elokuussa Putin kertoi Glonass-autonavigaation tulevan Venäjällä käyttöön vuonna 2012: järjestelmä tulee pakolliseksi tuontiautoihin, ja järjestelmä liikenneonnettomuuksien avustamisessa (vastaava kuin EU:n eCall) on myös lakisääteinen. Sergei Ivanov väläytteli samaan aikaan mahdollista tuontitullia GPS-laitteille.

2000-luvulla Nokia on kahdesti julkisesti pohtinut Glonass-päätelaitteiden kehittämistä, joka on teemana esillä Venäjällä samanlaisessa hengessä kuin Galileon suhteen 2000-luvun alussa. Vuonna 2010 yhdysvaltalainen GPS-laitevalmistaja Garmin perusti Glonass-laitteita valmistavan yhteisyrityksen Venäjälle. Glonass ilmoitti tehneensä sopimuksen Nokian kanssa, joka voi käyttää puhelimisaan kehittämäänsä sovellusta niin Venäjälle tai kansainvälisillä markkinoille soveltuville ohjelmistoissa.

Joulukuussa 2012 Venäjän presidentti Putin pyysi IVY-maita - Venäjä ja Armenia, Azerbaijan, Valko-Venäjä, Kazakstan, Kirgisia, Moldova, Tajekistan, Turkmenistan, Uzbekistan sekä Ukraina -  osallistumaan Glonassin käyttöön. Tässä yhteydessä hän kertoi Venäjän laukaisevan seuraavien 9 vuoden aikana 35 Glonass-satelliittia mukaan lukien 22 Glonass-K-satelliittia, jotka ovat GPS:n kanssa yhteensopivampi kuin nykyiset.

Katso myös
GPS
Galileo

Lähteet
 
 Glonass konstellaatio
 GLONASS news

Viitteet

Aiheesta muualla

Glonass-järjestelmän verkkosivut  

Neuvostoliiton avaruustoiminta
Satelliittipaikannusjärjestelmät
Seulonnan keskeiset artikkelit
Satelliittikonstellaatiot