Нанонавигация

Повальная миниатюризация добралась и до навигационных систем. Появится ли у GPS новый экономичный конкурент - недорогие и компактные спутники? Версия Александра Трухачева.

И снова здравствуйте. В прошлом посте я обещал, что напишу про то, как изготавливаются карты для GPS-навигаторов. Но пока материал готовился, мне на глаза попалась интересная заметка про наноспутники и их использование для определения положения объектов на Земле. Еще один ГЛОНАСС, подумалось мне. Однако уже после получаса изучения материалов в Интернете я не был так категоричен.

Идея наноспутников, как выяснилось, не нова. Еще в 1998 году NASA предложило идею изучения солнечных и космических процессов с помощью созвездия компактных и дешевых спутников.

По определению, наноспутник – это конструкция весом не более 10 кг, включая запас топлива, и стоимостью не более $500000. Предполагается, что такой спутник будет нести на борту комплекс датчиков для определения положения относительно Солнца, Земли и звезд, атомные часы, радиоаппаратуру, управляющий компьютер и опциональный набор устройств, от специальных сенсоров для наблюдения за процессами до GPS-приемника. Время развертывания такого спутника на орбите минимально - благодаря малым размерам. Предполагаемое энергопотребление всей электроники не должно превышать 5 Вт, что позволяет использовать компактные солнечные батареи, не сильно превышающие размеры самого спутника. Срок службы такого спутника всего два года, но при его стоимости это не очень критично. По предположениям NASA, для того чтобы была возможность изучить каждую точку околоземного пространства, созвездие должно состоять из сотни спутников.

В 2004 году корейские ученые и студенты предложили платформу HAUSAT, состоящую из масштабируемого набора электронных компонентов, объединяемого единой шиной на базе процессора MIPS и операционной системы реального времени.

Таким образом, сегодня можно купить готовый набор для сборки спутника, дополнить его необходимыми модулями, и все! Вопрос стоит только в способе доставки.

Для определения положения объекта на поверхности Земли израильтяне предлагают использовать тот же метод триангуляции, какой используется в GPS и ГЛОНАСС. Каждый спутник передает свой номер, координаты и некоторые служебные данные, предназначенные для наземного центра управления. Свои координаты спутник определяет с помощью датчиков положения и лазерных замеров расстояния до соседних спутников и до наземного центра. При наличии на орбитах сотни спутников, в любой точке поверхности Земли будет видно минимум четыре спутника, что достаточно для определения положения объекта с точностью до 10-ти метров. Первые спутники должны быть запущены в начале 2009 года и станут полигоном для отработки технологии.

Почему я об этом решил написать? А потому, что сегодня ракета-носитель "Союз М" может вывести на орбиту один, максимум два спутника ГЛОНАСС. Американская ракета-носитель "Дельта 2" – не более двух GPS-спутников. Стоимость каждого спутника – миллионы долларов. Стоимость ракеты носителя – десятки миллионов.

Масса навигационного спутника – тонна и более. Ракета-носитель для наноспутников может быть легче и дешевле, выводя на орбиту за один раз десяток-другой наноспутников, каждый из которых (а может и в совокупности) тоже легче и дешевле. И если не для военных, то уж для гражданских нужд такую систему можно развернуть сравнительно быстро и сравнительно недорого. Что в условиях нынешнего кризиса не так уж и неважно.

Я буду следить за развитием наноспутниковой темы. А вы?