Резервирование ГНСС сетевой структурой наземных источников навигационных сигналов, работающих в ДВ и УКВ диапазонах частот

М. А. Воронов, С. М. Воронов

Филиал ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» «НИИИС им. Ю. Е. Седакова», г. Нижний Новгород, Россия

Элементы инфраструктуры современного общества — транспорт (наземный, воздушный, морской), энергосистемы, телекоммуникации, финансовые системы — в настоящее время зависимы от технологий глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), т. е. спутниковой навигации и синхронизации шкал времени. Уязвимость ГНСС делает уязвимой и использующую ее сигналы инфраструктуру. Вопрос резервирования ГНСС неоднократно поднимался как в России, так и за рубежом.

В апреле 2018 г. Европейская Комиссия обнародовала первую версию Радионавигационного плана ЕС, предусматривающую создание некосмических резервных систем для ГНСС [1].

Специалистами АО «РИРВ» в докладе на конференции «Фундаментальное и прикладное координатно-временное обеспечение» (г. С.-Петербург, ИПА РАН, 2017 г.) было предложено создание резервной радионавигационной системы, работающей в длинноволновом диапазоне частот. По оценкам специалистов АО «РИРВ» такая система сможет обеспечить точность координатных определений потребителя на территории России и в прилегающих районах со среднеквадратической погрешностью 8.5 м [2]. Указанная точность на сегодняшний день не соответствует требованиям ряда потребителей (морских и речных судов, железнодорожного транспорта и т. д.) [3]. Основным ограничением для снижения погрешностей в системе, предложенной АО «РИРВ», является диапазон использованных частот.

В целях обеспечения резервирования ГНСС для навигационных определений как на территории страны, так и на прилегающих к России территориях и акваториях, представляется целесообразным создание сетевой структуры наземных источников навигационных сигналов (НИНС), работающих в УКВ и ДВ диапазонах частот. Такая структура может быть создана путем поэтапного развертывания и объединения соответствующих локальных навигационных систем. При этом НИНС, работающие в ДВ диапазоне частот, обеспечат резервирование ГНСС для прилегающих к России территорий и акваторий, а НИНС, работающие в УКВ диапазоне частот, обеспечат резервирование для территории страны.

В [4] показано, что для НИНС, работающих в УКВ диапазоне частот, может быть обеспечен радиус действия порядка 60 км. При этом:

• СКП навигационных определений может быть обеспечена на уровне 1–2 м;
• только за счет выбора структуры и параметров навигационных сигналов НИНС может быть обеспечена работоспособность аппаратуры потребителя при уровне мощности помех на входе, превышающем мощность сигнала более чем на 40 дБ.

Недостатком предлагаемой системы является большое количество НИНС для создания непрерывного навигационного поля.

Совмещение НИНС, работающих в УКВ диапазоне частот, базовыми станциями операторов мобильной связи, вышками эфирного цифрового телевидения и действующими референцными спутниковыми станциями обеспечит снижение необходимых затрат на создание системы.

Литература

1) ЕС: ГНСС без резерва «недостаточны для критически и помехоустойчивых операций» [Электронный ресурс]. URL: https://internavigation.ru/ec-ГНСС-без-резерва-недостаточны-для/, (дата обращения 10.02.2023).

2) Шебшаевич Б. В., Зарубин С.П., Баринов С.П. Состояние и перспективы развития наземных систем дальней радионавигации //Седьмая всероссийская конференция «Фундаментальное и прикладное координатно-временное обеспечение» (КВНО-2017): тезисы докладов. СПб.: Изд-во ИПА РАН, 2017. С.21–22.

3) Радионавигационный план Российской Федерации Утвержден приказом Минпромторга России от 4 сентября 2019 г. №3296.

4) Васильев В. С., Воронов М. А., Воронов С. М. Локальная псевдоспутниковая навигационная система обеспечения безопасности судоходства в Обской губе //Информация и космос. 2021. № 3. С. 105–109.