Wielu słyszało takie słowa jak GPS, GLONASS, GALILEO. Większość ludzi wie, że te pojęcia oznaczają systemy nawigacji satelitarnej (dalej - NSS).
Skrót GPS odnosi się do amerykańskiego NSS NAVSTAR. System ten został opracowany do celów wojskowych, ale służył również do rozwiązywania zadań cywilnych – określania lokalizacji dla użytkowników powietrza, lądu, morza.
W Związku Radzieckim rozwój własnego NSS GLONASS był ukryty za zasłoną tajemnicy. Po rozpadzie ZSRR prace w tym kierunku nie były prowadzone przez długi czas, dlatego NAVSTAR stał się jedynym globalnym systemem, który był używany do określania lokalizacji w dowolnym miejscu na świecie. Ale tylko Stany Zjednoczone mają dostęp do innego celu tego systemu – celowania w cel bronią masowego rażenia. I jeszcze jeden nie bez znaczenia - decyzją amerykańskiego departamentu wojskowego sygnał "cywilny" z amerykańskich satelitów nawigacyjnych i samolotów pasażerskich może zostać wyłączony, statki stracą orientację. Ten monopol na kontrolę systemu satelitarnego przez Stany Zjednoczone nie odpowiada wielu krajom, w tym Rosji. Dlatego wiele krajów Rosja, Indie, Japonia, kraje europejskie, Chiny, zaczęły rozwijać własne pozycjonowanie NSS. Wszystkie systemy są systemami podwójnego zastosowania - mogą przesyłać dwa rodzaje sygnałów: dla obiektów cywilnych i zwiększoną dokładność dla odbiorców wojskowych. Główną zasadą działania systemu nawigacyjnego jest pełna autonomia: system nie odbiera żadnych sygnałów od użytkowników (brak żądania) i ma wysoki stopień odporności na zakłócenia i niezawodności.
Tworzenie i eksploatacja jakiejkolwiek NSS to bardzo złożony i kosztowny proces, który ze względu na swój militarny charakter powinien należeć wyłącznie do państwa rozwijającego się, gdyż jest to rodzaj broni strategicznej. W przypadku konfliktu zbrojnego technologia nawigacji satelitarnej może być wykorzystywana nie tylko do celowania w broń, ale także do lądowania ładunków, wspierania ruchu jednostek wojskowych, przeprowadzania operacji dywersyjnych i rozpoznawczych, co da znaczną przewagę państwu, które posiada własną technologię pozycjonowania satelitarnego.
Rosyjski system GLONASS wykorzystuje tę samą zasadę pozycjonowania, co system amerykański. W październiku 1982 roku pierwszy satelita GLONASS wszedł na orbitę Ziemi, ale system został uruchomiony dopiero w 1993 roku. Satelity rosyjskiego systemu nieprzerwanie przesyłają sygnały o standardowej dokładności (ST) w zakresie 1,6 GHz oraz sygnały wysokiej dokładności (HT) w zakresie 1,2 GHz. Odbiór sygnału ST jest dostępny dla każdego użytkownika systemu i umożliwia określenie współrzędnych poziomych i pionowych, wektora prędkości i czasu. Na przykład, aby dokładnie wskazać współrzędne i czas, konieczne jest odbieranie i przetwarzanie informacji z co najmniej czterech satelitów GLONASS. Cały system GLONASS składa się z dwudziestu czterech satelitów na orbitach kołowych na wysokości około 19 100 km. Okres obiegu każdego z nich to 11 godzin i 15 minut. Wszystkie satelity znajdują się na trzech płaszczyznach orbitalnych - każda z 8 pojazdami. Konfiguracja ich rozmieszczenia zapewnia globalne pokrycie pola nawigacyjnego nie tylko na powierzchni Ziemi, ale także w przestrzeni okołoziemskiej. System GLONASS obejmuje Centrum Kontroli oraz sieć stacji pomiarowo-kontrolnych zlokalizowanych w całej Rosji. Każdy konsument odbierający sygnał nawigacyjny z satelitów GLOGASS musi posiadać odbiornik nawigacyjny i sprzęt przetwarzający, który pozwala mu obliczyć własne współrzędne, czas i prędkość.
Obecnie system GLONASS nie zapewnia użytkownikom 100% dostępu do swoich usług, ale zakłada obecność trzech satelitów na widzialnym horyzoncie Rosji, co zdaniem ekspertów umożliwia użytkownikom obliczanie ich lokalizacji. Teraz satelity „GLONASS-M” znajdują się na orbicie Ziemi, ale po 2015 roku planowane jest zastąpienie ich urządzeniami nowej generacji – „GLONASS-K”. Nowy satelita będzie miał lepsze osiągi (przedłużono okres gwarancji, pojawi się trzecia częstotliwość dla odbiorców cywilnych itp.), urządzenie będzie dwa razy lżejsze - 850 kg zamiast 1415 kg. Ponadto, aby utrzymać operacyjność całego systemu, wymagane będzie tylko jedno grupowe uruchomienie GLONASS-K rocznie, co znacznie obniży ogólne koszty. Aby wdrożyć system GLONASS i zapewnić jego finansowanie, wyposażenie tego systemu nawigacyjnego jest instalowane na wszystkich pojazdach wprowadzanych do eksploatacji: samolotach, statkach, transporcie naziemnym itp. Kolejnym głównym celem systemu GLONASS jest zapewnienie bezpieczeństwa narodowego kraju. Jednak według ekspertów przyszłość rosyjskiego systemu nawigacyjnego nie jest bezchmurna.
System Galileo powstaje z myślą o zapewnieniu europejskim konsumentom niezależnego systemu nawigacji – niezależnego przede wszystkim od Stanów Zjednoczonych. Źródłem finansowania tego programu jest około 10 miliardów euro rocznie i jest finansowane w jednej trzeciej z budżetu, a dwie trzecie z firm prywatnych. System Galileo obejmuje 30 satelitów i segmentów naziemnych. Początkowo do programu GALILEO przystąpiły Chiny wraz z 28 innymi państwami. Rosja negocjowała interakcję rosyjskiego systemu nawigacyjnego z europejskim GALILEO. Oprócz krajów europejskich do programu GALILEO dołączyły Argentyna, Malezja, Australia, Japonia i Meksyk. Planuje się, że GALILEO będzie przekazywać dziesięć rodzajów sygnałów w celu świadczenia następujących rodzajów usług: pozycjonowanie z dokładnością od 1 do 9 metrów, dostarczanie informacji służbom ratowniczym wszystkich rodzajów transportu, świadczenie usług służbom rządowym, pogotowie ratunkowe, strażacy, policja, wojskowi specjaliści i służby, zapewniające życie ludności. Kolejnym ważnym szczegółem jest to, że program GALILEO stworzy około 150 tysięcy miejsc pracy.
W 2006 roku Indie zdecydowały się również na stworzenie własnego systemu nawigacyjnego IRNSS. Budżet programu to około 15 miliardów rupii. Planuje się umieszczenie siedmiu satelitów na orbitach geosynchronicznych. Indyjski system wdraża państwowa firma ISRO. Cały sprzęt systemowy zostanie opracowany wyłącznie przez firmy indyjskie.
Chiny, chcąc zająć wiodącą pozycję na geopolitycznej mapie świata, opracowały własny system nawigacji satelitarnej Beidou. We wrześniu 2012 roku z kosmodromu Sichan pomyślnie wystrzelono dwa satelity wchodzące w skład tego systemu. Dołączyli do listy 15 statków kosmicznych wystrzelonych przez chińskich specjalistów na niską orbitę okołoziemską w ramach tworzenia pełnoprawnego systemu nawigacji satelitarnej.
Wdrażanie programu rozpoczęli chińscy programiści już w 2000 roku wraz z wystrzeleniem dwóch satelitów. Już w 2011 roku na orbicie znajdowało się 11 satelitów, a system wszedł w fazę eksploatacji eksperymentalnej.
Wdrożenie własnego systemu nawigacji satelitarnej pozwoli Chinom nie polegać na największych na świecie systemach amerykańskich (GPS) i rosyjskich (GLONASS). Zwiększy to efektywność chińskich przemysłów, zwłaszcza tych związanych z telekomunikacją.
Planuje się, że do 2020 roku w chińskim NSS będzie zaangażowanych około 35 satelitów, a wtedy system Beidou będzie mógł kontrolować cały glob. Chiński NSS świadczy następujące rodzaje usług: wyznaczanie lokalizacji z dokładnością do 10 m, prędkość do 0,2 m/s oraz czas do 50 ns. Specjalny krąg użytkowników będzie miał dostęp do dokładniejszych parametrów pomiarowych. Chiny są gotowe do współdziałania z innymi krajami w celu rozwoju i obsługi nawigacji satelitarnej. Chiński system Beidou jest w pełni kompatybilny z europejskim Galileo, rosyjskim GLONASS i amerykańskim GPS.
„Beidou” jest skutecznie wykorzystywany przy sporządzaniu prognoz pogody, zapobieganiu klęskom żywiołowym, w zakresie transportu lądowego, powietrznego i morskiego oraz eksploracji geologicznej.
Chiny planują stale ulepszać swój system nawigacji satelitarnej. Wzrost liczby satelitów rozszerzy obszar obsługi całego regionu Azji i Pacyfiku.
