Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Система индийской региональная навигационная спутниковая система ( IRNSS ), с оперативным названием NavIC (акроним для Nav igation с I ndian C onstellation; также, nāvik «моряк» или «навигатор» на индийских языках), [3] является автономной региональной спутниковой навигационная система, обеспечивающая точное позиционирование и синхронизацию в реальном времени. [4] Он охватывает Индию и регион, простирающийся на 1500 км (930 миль) вокруг нее, с планами дальнейшего расширения. Расширенная зона обслуживания находится между первичной зоной обслуживания и прямоугольной зоной, окруженной 30-й параллелью к югу.до 50-й параллели на север и 30-го меридиана на восток до 130-го меридиана на восток , 1500–6000 км (930–3 730 миль) за пределами границ. [5] В настоящее время система состоит из группы из семи спутников, [1] [6] с двумя дополнительными спутниками на земле в качестве резервных. [7]

Созвездие находится на орбите с 2018 года, и ожидалось, что система начнет работать с начала 2018 года [8] [9] после проверки системы. [10] NavIC будет предоставлять два уровня обслуживания: «стандартную службу определения местоположения», которая будет открыта для гражданского использования, и «ограниченную службу» ( зашифрованную ) для авторизованных пользователей (включая военных).

Трекеры на базе NavIC являются обязательными для коммерческих автомобилей в Индии [11] [12], и планируется, что они станут доступны в потребительских мобильных телефонах в первой половине 2020 года. [13]

Планируется расширить систему NavIC за счет увеличения размера группировки с 7 до 11 человек [14].

Фон [ править ]

Система была разработана отчасти потому, что доступ к глобальным навигационным спутниковым системам, контролируемым иностранным государством, не гарантируется во враждебных ситуациях, как это произошло с индийскими военными в 1999 году, когда Соединенные Штаты отклонили запрос Индии на получение данных глобальной системы позиционирования (GPS) для региона Каргил который предоставил бы жизненно важную информацию. [15] Правительство Индии одобрило проект в мае 2013 года.

В соответствии с Законом о разрешении на национальную оборону (NDAA) 2020 министр обороны США в консультации с директором национальной разведки назначит NavIC, Galileo и QZSS в качестве союзных навигационных спутниковых систем . [16]

Развитие [ править ]

В рамках этого проекта Индийская организация космических исследований (ISRO) открыла новый центр спутниковой навигации в кампусе ISRO Deep Space Network (DSN) в Бялалу , штат Карнатака, 28 мая 2013 года. [17] Сеть из 21 локационной станции. расположенные по всей стране, будут предоставлять данные для определения орбиты спутников и мониторинга навигационного сигнала.

Была заявлена ​​цель полного контроля со стороны Индии, при этом космический сегмент, наземный сегмент и пользовательские приемники строятся в Индии. Его расположение в низких широтах обеспечивает покрытие спутниками с малым углом наклона . Три спутника будут находиться на геостационарной орбите над Индийским океаном . Ракетное наведение может быть важным военным применением этой группировки. [18]

Общая стоимость проекта , как ожидается, будет 14,2 млрд (US $ 199 миллионов), со стоимостью наземного сегмента будучи млрд 3 (US $ 42 миллионов), каждый спутник стоимостью млрд 1,5 ($ 21 млн долларов США) и на PSLV Ракета версии XL стоит около 1,3 миллиарда фунтов стерлингов (18 миллионов долларов США). Запланированные семь ракет потребовали бы около 9,1 миллиарда фунтов стерлингов (128 миллионов долларов США). [7] [19] [20]

Необходимость в двух заменяющих спутниках и запусках PSLV-XL изменила первоначальный бюджет, при этом Контроллер и Генеральный аудитор Индии отчитались о расходах на март 2017 года в размере 22,46 миллиарда фунтов стерлингов (315 миллионов долларов США) [2]

Сигнал NavIC был выпущен для оценки в сентябре 2014 года. [21]

С 1 апреля 2019 года использование систем слежения за транспортными средствами на базе NavIC, соответствующих стандарту AIS -140, стало обязательным для всех коммерческих автомобилей в Индии. [11] [12]

20 января 2020 года Qualcomm выпустила три новых чипсета 4G : Snapdragon 460, Snapdragon 662 и Snapdragon 720G с поддержкой навигации с помощью Indian Constellation (NavIC). [22] [23] 31 августа 2020 года Qualcomm выпустила новый чипсет 4G Snapdragon 732G с поддержкой навигации с помощью Indian Constellation (NavIC). 22 сентября 2020 года Qualcomm выпустила новый чипсет 5G Snapdragon 750G с поддержкой навигации с помощью Indian Constellation (NavIC). Планируется, что NavIC станет доступным для гражданского использования на мобильных устройствах после того, как Qualcomm и Индийская организация космических исследований подписали соглашение.[13] [24]

Временные рамки [ править ]

В апреле 2010 года сообщалось, что Индия планирует начать запуск спутников к концу 2011 года, по одному спутнику каждые шесть месяцев. Это должно было сделать NavIC работоспособным к 2015 году. Но программа была отложена [25], и Индия также запустила 3 ​​новых спутника в дополнение к этому. [26]

Семь спутников с приставкой «IRNSS-1» составят космический сегмент IRNSS. IRNSS-1A , первый из семи спутников, был запущен 1 июля 2013 года. [27] [28] IRNSS-1B был запущен 4 апреля 2014 года с борта ракеты PSLV-C24. Спутник выведен на геостационарную орбиту . [29] IRNSS-1C был запущен 16 октября 2014 г., [30] IRNSS-1D - 28 марта 2015 г., [31] IRNSS-1E - 20 января 2016 г., [32] IRNSS-1F - 10 марта 2016 г. и IRNSS-1G - запущен 28 апреля 2016 г. [33]

Восьмой спутник IRNSS-1H , который должен был заменить IRNSS-1A, не удалось развернуть 31 августа 2017 года из-за того, что тепловые экраны не отделились от 4-й ступени ракеты. [34] IRNSS-1I был запущен 11 апреля 2018 года для его замены. [35] [36]

Описание системы [ править ]

Покрытие NavIC

Система IRNSS включает космический сегмент и наземный сегмент поддержки .

Космический сегмент [ править ]

Созвездие состоит из 8 спутников. Три из восьми спутников расположены на геостационарной орбите (GEO) на 32,5 ° E, 83 ° E и 131,5 ° E долготы , примерно на 36 000 км (22 000 миль) над поверхностью земли. Остальные пять спутников находятся на наклонной геостационарной орбите (ГСО). Два из них пересекают экватор под углом 55 ° в.д. и два - под 111,75 ° в.д. [37] [38] Четыре спутника ГСО будут двигаться в форме «восьмерки» . [39]

Наземный сегмент [ править ]

Наземный сегмент отвечает за обслуживание и эксплуатацию группировки IRNSS. Наземный сегмент включает: [37]

  • Центр управления космическими аппаратами IRNSS (IRSCF)
  • Навигационный центр ISRO (INC)
  • Станции контроля дальности и целостности IRNSS (IRIMS)
  • Центр сетевого времени IRNSS (IRNWT)
  • Ранжирующие станции CDMA IRNSS (IRCDR)
  • Станции лазерной локации
  • Сеть передачи данных IRNSS (IRDCN)
Визуализация спутника IRNSS Series 1

INC, созданный в Бялалу, выполняет удаленные операции и сбор данных со всех наземных станций. 14 IRIMS в настоящее время работают и поддерживают операции IRNSS. Определение диапазона CDMA выполняется четырьмя станциями IRCDR на регулярной основе для всех спутников IRNSS. IRNWT была создана и обеспечивает системное время IRNSS с точностью 2  нс (2,0 × 10 -9  с ) (2 сигма) относительно UTC . Лазерная локация проводится при поддержке станций ILRS по всему миру. Программное обеспечение для навигации работает в INC с 1 августа 2013 года. Все параметры навигации, а именно. спутниковые эфемериды, корректировки часов, параметры целостности и вторичные параметры, а именно. поправки на ионную задержку, смещения времени относительно всемирного координированного времени и других параметров GNSS , альманаха , текстовых сообщений и ориентации Земли генерируются и загружаются на космический корабль автоматически. IRDCN установила наземные линии и VSAT- каналы между наземными станциями. Семь 7,2-метровых (24 футов) FCA и два 11-метровых (36 футов) FMA IRSCF в настоящее время работают для LEOP и на орбитальных этапах спутников IRNSS. [37] [40]

Сигнал [ править ]

Сигналы NavIC будут состоять из службы стандартного позиционирования и службы точного определения местоположения. Оба будут работать в диапазонах L5 (1176,45 МГц) и S (2492,028 МГц). [41] Сигнал SPS будет модулироваться сигналом BPSK 1 МГц . Служба точности будет использовать BOC (5,2) . Сами навигационные сигналы будут передаваться в частоте S-диапазона (2–4 ГГц) и транслироваться через фазированную антенную решетку для поддержания необходимого покрытия и мощности сигнала. Спутники будут весить приблизительно 1330 кг (2930 фунтов), а их солнечные панели будут генерировать 1400 Вт.

Интерфейс обмена сообщениями встроен в систему NavIC. Эта функция позволяет командному центру отправлять предупреждения в определенную географическую область. Например, рыбаков, использующих систему, можно предупредить о циклоне. [42]

Точность [ править ]

Система предназначена для обеспечения абсолютной точности позиционирования лучше 10 метров (33 футов) на суше в Индии и лучше, чем 20 метров (66 футов) в Индийском океане, а также в регионе, простирающемся примерно на 1500 км (930 миль) вокруг Индии. . [43] В 2017 году Центр космических приложений заявил, что NavIC будет предоставлять всем пользователям стандартные услуги определения местоположения с точностью до 5 метров. [42] GPS, для сравнения, имел точность определения местоположения 20–30 м. [44]В отличие от GPS, который зависит только от L-диапазона, NavIC имеет двойную частоту (S и L диапазоны). Когда низкочастотный сигнал проходит через атмосферу, его скорость изменяется из-за атмосферных возмущений. США полагаются на атмосферную модель, чтобы оценить ошибку частоты, и время от времени ей приходится обновлять эту модель, чтобы оценить точную ошибку. В случае Индии фактическая задержка оценивается путем измерения разницы в задержке на двух частотах (диапазоны S и L). Следовательно, NavIC не зависит от какой-либо модели для определения частотной ошибки и является более точным, чем GPS. [45]

Список спутников [ править ]

Созвездие состоит из 7 активных спутников. Три из семи спутников в группировке расположены на геостационарной орбите (GEO), а четыре - на наклонной геостационарной орбите (IGSO). Все спутники, запущенные или предложенные для системы, следующие:

Анимация IRNSS
Вокруг Земли - Полярный вид
Фиксированная рамка Земли - Экваториальный вид, спереди
Фиксированная рамка Земли - Экваториальный вид, сбоку
Фиксированная рамка Земли - Полярный вид
   Земля  ·   ИРНСС-1Б  ·   ИРНСС-1С  ·   ИРНСС-1Э  ·   ИРНСС-1Ф  ·   ИРНСС-1Г  ·   ИРНСС-1И

Сбой часов [ править ]

В 2017 году было объявлено, что все три SpectraTime поставили атомные часы с рубидием на борту IRNSS-1A из строя, что является отражением аналогичных сбоев в созвездии Галилео в Европейском союзе . [54] [55] Первый сбой произошел в июле 2016 года, вскоре после этого произошел сбой двух других часов IRNSS-1A. Это привело к тому, что спутник не работал и потребовал замены. [56] ISRO сообщила, что в июне 2017 года заменила атомные часы на двух резервных спутниках, IRNSS-1H и IRNSS-1I. [14] Последующий запуск IRNSS-1H в качестве замены IRNSS-1A был неудачным. когда миссия PSLV-C39 потерпела неудачу 31 августа 2017 года. [14] [57]Второй резервный спутник IRNSS-1I был успешно выведен на орбиту 12 апреля 2018 г. [51]

В июле 2017 года сообщалось, что еще два часа в навигационной системе также начали показывать признаки неисправности, в результате чего общее количество вышедших из строя часов достигло пяти [14], в мае 2018 года было сообщено о выходе из строя еще 4 часов, доведя счет до 9 из 24 на орбите. [58]

В качестве меры предосторожности для продления срока службы навигационного спутника ISRO использует только одни рубидиевые атомные часы вместо двух на остальных спутниках. [14]

Будущие разработки [ править ]

Министерство космоса Индии в своем 12-м пятилетнем плане (FYP) (2012-17) заявило об увеличении количества спутников в группировке с 7 до 11 для расширения зоны покрытия. [59] Эти дополнительные четыре спутника будут созданы в течение 12-го FYP и будут запущены в начале 13-го FYP на геосинхронную орбиту с наклонением 42 °. [53] [60] Кроме того, была начата разработка пригодных для использования в космосе атомных часов индийского производства, [61] наряду с инициативой по исследованию и разработке полностью оптических атомных часов (сверхстабильных для IRNSS и связи в дальнем космосе ). [62] [59]

IRNSS-1J, IRNSS-1K, IRNSS-1L, IRNSS-1M и IRNSS-1N являются следующей партией космических аппаратов в разработке. [52]

Глобальная индийская навигационная система (GINS) [ править ]

Исследование и анализ Глобальной индийской навигационной системы (GINS) были начаты как часть технологических и политических инициатив в 12-м финансовом году (2012–2017 годы). [62] Предполагается, что система будет иметь созвездие из 24 спутников, расположенных на высоте 24 000 км (14 913 миль) над Землей. По состоянию на 2013 год завершена официальная подача заявок на частотный спектр орбит спутников GINS в международном космосе. [63]

См. Также [ править ]

  • Навигационная спутниковая система BeiDou
  • Галилео (спутниковая навигация)
  • спутниковая система навигации
  • ГЛОНАСС
  • Дополненная гео навигация с помощью GPS
  • Спутниковая навигация
  • Квазизенитная спутниковая система

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b "Высота орбиты и информация" . Архивировано из оригинала на 30 декабря 2015 года.
  2. ^ a b Датта, Анусуя (14 марта 2018 г.). «CAG привлекает ISRO из-за задержек NavIC, превышения средств» . Геопространственный мир .
  3. ^ «IRNSS-1G является примером« Сделано в Индии », - говорит премьер-министр» . Государственный деятель . 28 апреля 2016 года Архивировано из оригинала 23 сентября 2016 года . Проверено 28 апреля 2016 года .
  4. ^ «Спутники находятся в небе, но предстоит пройти долгий путь, прежде чем среднестатистические индийцы получат Desi GPS» .
  5. ^ "Программа IRNSS - ISRO" . isro.gov.in . Проверено 14 июля 2018 года .
  6. ^ "Детали IRNSS" . Архивировано из оригинального 10 -го марта 2016 года.
  7. ^ a b «Isro запустит 5-й навигационный спутник 20 января, впервые в 2016 году» . Hindustan Times . 18 января 2016 г.
  8. ^ Рохит КВН (28 мая 2017). «Индийский GPS IRNSS NavIC, выпущенный ISRO, будет запущен в начале 2018 года» . International Business Times .
  9. ^ "Isro PSLV-C32 выводит на орбиту шестой навигационный спутник Индии IRNSS-1F" . Таймс оф Индия .
  10. ^ "ISRO выводит седьмой и последний навигационный спутник IRNSS на орбиту" . Таймс оф Индия .
  11. ^ a b «Правительство Индии, Министерство космоса, Лок Сабха - номер вопроса без звездочки: 483 о прогрессе IRNSS» . 20 ноября 2019. Архивировано 17 февраля 2020 года . Дата обращения 17 февраля 2020 .
  12. ^ a b «Правительство Индии, Министерство космоса, Лок Сабха, вопрос без пометки № 675 о системе GPS коренных народов» . 26 июня 2019. Архивировано 17 февраля 2020 года . Дата обращения 17 февраля 2020 .
  13. ^ a b «После пакта Isro-Qualcomm, мобильные устройства с поддержкой NavIC и навигационные устройства появятся на рынке в следующем году» . Таймс оф Индия . 16 октября 2019 . Дата обращения 16 октября 2019 .
  14. ^ Б с д е е IANS (10 июня 2017). «Тикают часы навигационных спутников; расширяется система: ISRO» . The Economic Times . Проверено 24 января 2018 .
  15. ^ Шривастава, Ishan (5 апреля 2014). «Как Каргил подтолкнул Индию к разработке собственной системы GPS» . Таймс оф Индия . Проверено 9 декабря 2014 .
  16. ^ «Конгресс США соглашается обозначить NavIC Индии в качестве союзной системы» . The Economic Times . 11 декабря 2019 . Дата обращения 13 февраля 2020 .
  17. ^ "ISRO открывает центр навигации для спутниковой системы" . Zeenews.com. 28 мая 2013 . Проверено 30 июня 2013 года .
  18. ^ "Индия делает успехи в спутниковой технологии" . Новости обороны . Архивировано из оригинала , 6 июня 2013 года . Проверено 26 июля 2012 года .
  19. ^ "Первый в истории специализированный навигационный спутник Индии запущен" . ДНК Индии . 2 июля 2013 . Проверено 24 июля 2013 года .
  20. ^ «Первый специальный навигационный спутник Индии, выведенный на орбиту» . НДТВ. 2 июля 2013 . Проверено 24 июля 2013 года .
  21. ^ "Сигнал IRNSS в космосе выпущен ICD" . Мир GPS . 25 сентября 2014 . Проверено 7 сентября 2016 года .
  22. Саркар, Дебашис (21 января 2020 г.). «Qualcomm выпускает три набора микросхем с навигационной системой GPS Isro для Android-смартфонов» . Таймс оф Индия .
  23. ^ «Выпуск мобильного чипсета, совместимого с NavIC - ISRO» . Департамент космоса Индийской организации космических исследований . Проверено 22 января 2020 года .
  24. ^ «Поддержка NavIC в будущих мобильных, автомобильных платформах и платформах Интернета вещей готова предоставить превосходные услуги на основе определения местоположения для промышленности и технологической экосистемы Индии через Qualcomm» . Индийская организация космических исследований . 14 октября 2019 . Дата обращения 19 октября 2019 .
  25. ^ С. Анандан (10 апреля 2010). «Запуск первого спутника для индийской региональной навигационной спутниковой системы в следующем году» . Индус . Проверено 30 декабря 2010 года .
  26. ^ Х. Патхак. "3 спутника будут запущены ISRO" . Архивировано из оригинального 17 апреля 2011 года.
  27. ^ "Будущая программа ISRO" . ISRO . Проверено 18 мая 2013 года .
  28. ^ «Обратный отсчет начинается для запуска PSLV-C22» . Бизнес-линия . Проверено 29 июня 2013 года .
  29. ^ "Isro успешно запускает навигационный спутник IRNSS-1B" . Таймс оф Индия . Проверено 4 апреля 2014 года .
  30. ^ "ISRO выводит на орбиту навигационный спутник Индии IRNSS 1B" . news.biharprabha.com. Индо-азиатская служба новостей . Проверено 4 апреля 2014 года .
  31. ^ «Индия успешно запускает IRNSS-1D, четвертый из семи навигационных спутников» . Таймс оф Индия . Проверено 7 сентября 2016 года .
  32. ^ "Индия запускает 5-й навигационный спутник IRNSS-1E на базе ракеты PSLV" . Hindustan Times . 20 января 2016 . Проверено 20 января +2016 .
  33. Narasimhan, TE (29 апреля 2016 г.). «Индия получает собственный GPS с успешным запуском 7-го навигационного спутника» . Бизнес-стандарт . Проверено 7 сентября 2016 года .
  34. ^ a b «ИСРО сообщает о неудачном запуске навигационного спутника IRNSS-1H» . The Economic Times . 31 августа 2017 . Проверено 31 августа 2017 года .
  35. ^ "ИРНСС-1И" . isro.gov.in . Индийская организация космических исследований . Дата обращения 19 октября 2019 .
  36. ^ "PSLV-C41 / IRNSS-1I" . isro.gov.in . Индийская организация космических исследований . 12 апреля 2018 . Дата обращения 19 октября 2019 .
  37. ^ а б в г "ИРНСС" . isac.gov.in . Дата обращения 8 июня 2017 .
  38. ^ "Первый спутник IRNSS к декабрю" . Журнальная статья . Геодезия и картография в Азии. 5 мая 2009г . Проверено 5 мая 2009 года .[ мертвая ссылка ]
  39. ^ «Как Каргил подтолкнул Индию к разработке собственного GPS» . Таймс оф Индия . 5 апреля 2014 . Проверено 28 апреля 2016 года .
  40. К. Радхакришнан (29 декабря 2013 г.). «Марс и многое другое, последний рубеж» . Deccan Chronicle . Проверено 28 апреля 2016 года .
  41. ^ https://www.isro.gov.in/sites/default/files/irnss_sps_icd_version1.1-2017.pdf
  42. ^ a b «Индийский« GPS »для общественного пользования до конца года» . Таймс оф Индия . Дата обращения 8 июня 2017 .
  43. А. Бхаскаранараяна, директор SCP / FMO и научный секретарь Индийской организации космических исследований - Индийские IRNSS и GAGAN. Архивировано 5 декабря 2010 г. на Wayback Machine.
  44. ^ "Индийский Desi GPS 'NavIC' все готово для навигации по вам" .
  45. ^ «Будьте готовы! Индийский GPS-навигатор выйдет на рынок в начале следующего года - Times of India» .
  46. ^ "IGS MGEX NavIC" . mgex.igs.org . Дата обращения 17 июля 2019 .
  47. ^ «Годовой отчет 2019-20» . Департамент космоса . Дата обращения 5 марта 2020 .
  48. ^ а б Мукунт, Васудеван. «3 атомных часа выходят из строя на борту созвездия« Регионального GPS »Индии» . thewire.in . Дата обращения 8 июня 2017 .
  49. ^ DS, Мадхумати. «Атомные часы на отечественном навигационном спутнике создают загвоздку» . Индус . Дата обращения 8 июня 2017 .
  50. ^ "Запуск IRNSS-1H неудачный, - сообщает ISRO" . Индийский экспресс . 31 августа 2017 . Проверено 31 августа 2017 года .
  51. ^ a b "Индия завершает группировку NavIC седьмым спутником - Times of India" . Таймс оф Индия . Проверено 11 апреля 2018 года .
  52. ^ a b c d e f "Годовой отчет Министерства космоса за 2018-19 гг." (PDF) . 28 мая 2019. Архивировано (PDF) из оригинала 27 мая 2019 года . Дата обращения 13 ноября 2019 .
  53. ^ a b c d e f "Том космической службы интероперабельных глобальных навигационных спутниковых систем" (PDF) . С. 62, 95. Архивировано (PDF) из оригинала 26 ноября 2018 года . Дата обращения 13 ноября 2019 .
  54. ^ "SpectraTime для поставки атомных часов в IRNSS | Внутри GNSS" . www.insidegnss.com . Архивировано из оригинала на 26 июня 2017 года . Проверено 21 июня 2017 года .
  55. ^ "Spectratime награжден контрактом на поставку рубидиевых космических часов IRNSS" . spacedaily.com . Проверено 21 июня 2017 года .
  56. ^ DS, Мадхумати. «Атомные часы на отечественном навигационном спутнике создают загвоздку» . Индус . Проверено 31 января 2017 года .
  57. ^ Васудеван Mukund (2 сентября 2017). «Индийская система GPS остается незавершенной» . Проволока . Wayback Machine. Архивировано из оригинального 26 января 2018 года . Проверено 26 января 2018 .
  58. ^ Ds, Madhumathi (5 мая 2018). «Часы ISRO для поддержки собственного GPS Индии» . Индус . ISSN 0971-751X . Проверено 21 декабря 2019 . 
  59. ^ a b «Пятилетний план» (PDF) . Департамент космоса . 12-й пятилетний период: 96. Октябрь 2011 г.
  60. ^ "Отчет о 12-м пятилетнем плане, Департамент космоса, DST" (PDF) . dst.gov.in . Проверено 21 июня 2017 года .
  61. ^ "ISRO, чтобы проверить космическую надежность местных атомных часов в декабре этого года" . Индийский экспресс . 16 мая 2018 . Дата обращения 13 ноября 2019 .
  62. ^ a b http://www.dst.gov.in/sites/default/files/14-wg_dos2905-report.pdf
  63. ^ «Глобальная индийская навигационная система на картах» . Бизнес-линия . 14 мая 2010 . Проверено 22 июня 2017 года .

Сноски [ править ]

  1. ^ SATNAV Industry Meet 2006. Информационный бюллетень ISRO Space India. Апрель - сентябрь 2006 г. Выпуск.

Внешние ссылки [ править ]

  • Просмотр спутников в реальном времени