IRNSS: индийская спутниковая навигационная система

Индийская региональная навигационная спутниковая система IRNSS (с 2016 также именуется NavIC) представляет собой самостоятельную сеть, предназначенную для предоставления пространственных данных о местоположении внутри территории Индийского субконтинента.

Разработкой проекта занималась ISRO (Индийская организация космических исследований) – он был одобрен правительством Индии еще в 2006 году. Планировалось, что система будет полностью готова к использованию к 2016 году.

IRNSS охватывает всю территорию Индии и дополнительную зону, достигающую 1500 км от границ страны. Эта основная зона обслуживания дополняется расширенной областью, которая простирается между основной зоной и регионом, ограниченным квадратом от 30 градусов южной широты до 50 градусов северной широты и от 30 до 130 градусов восточной долготы.

Основная цель создания индийской региональной навигационной системы заключалась в снижении зависимости от зарубежных систем навигации и предоставлении Индии возможности доступа к точным навигационным и временным данным круглосуточно и ежедневно.

IRNSS имеет схожую структуру с ГЛОНАСС и GPS, но отличается от них своим “региональным” характером.

Текущее состояние спутниковой сети IRNSS (NavIC)

3 из 7 спутников находятся на геостационарной орбите над Индийским океаном, остальные 4 – на геосинхронной наклонной орбите 29 градусов относительно экваториальной плоскости. Такой тип расположения позволяет всем космическим аппаратам иметь непрерывную радиовидимость с государственных контрольных станций.

Орбитальная группировка IRNSS/NavIC

В апреле 2016 года, после успешного завершения программы, премьер-министр Индии Нарендра Моди принял решение о переименовании системы в NavIC (Navigation with Indian Constellation – навигация через индийское созвездие).

История создания NavIC уходит корнями в события 1999 года, когда во время конфликта в Каргиле индийская армия столкнулась с необходимостью получения точных данных о местоположении пакистанских войск. Поскольку США отказались предоставить эту информацию, Индия осознала необходимость разработки собственной ССН.

Первое публичное объявление о проекте было сделано в 2007 году, и первоначально планировалось, что система заработает к 2012 году. Однако из-за ряда технических и организационных сложностей первый из семи спутников был выведен на орбиту лишь в 2013 году.

Технические характеристики спутников IRNSS/NavIC

Проектированием и разработкой космических аппаратов для группировки IRNSS занималась ISRO (упоминали их выше). Габариты космического аппарата составляют 1,58х1,5х1,5 метра, а его сухая масса колеблется от 598 до 614 кг. После полной заправки каждый спутник весит примерно 1425 кг.

Энергоснабжение

Спутники оснащены двумя развертываемыми панелями с ультратонкими тройными солнечными элементами, общая мощность которых достигает 1660 Вт. Накопление энергии происходит посредством одной батареи мощностью 90 ампер-часов, а система бортового радиоэлектронного оборудования отвечает за распределение энергии и зарядку аккумулятора.

Навигация и движение

Платформа для спутника представляет собой три оси, стабилизированные системой нулевого импульса, состоящей из двигателей-маховиков, магнитных моторов коррекции и подруливающих устройств управления ориентацией. Всего на борту установлено двенадцать подруливающих устройств. Для получения навигационных данных используются солнечные и звёздные трекеры, а также инерциальные измерения. Это позволяет спутникам обеспечивать высокую точность наведения.

Двигатель

Двигательная установка для больших корректировок орбиты и апогейных манёвров включает жидкостный реактивный двигатель, который используется в апогее орбиты. Он обеспечивает тягу 440 Ньютонов и работает на смеси оксидов азота и несимметричного диметилгидразина. Соотношение смеси составляет 1,65, а соотношение сопел – 160. Форсунка двигателя выполнена из титана, а камера тяги – из ниобиевого сплава, который охлаждается радиоактивным способом. Двигатель сертифицирован для продолжительной работы до 3000 секунд. Топливо хранится в сферических резервуарах, находящихся под давлением гелия.

3 сегмента IRNSS

Система IRNSS состоит из трех основных компонентов: космического, наземного и пользовательского.

Космический сегмент включает семь спутников, три из которых находятся на геостационарной орбите, а остальные четыре – на геосинхронной орбите.

Наземный сегмент занимается управлением и эксплуатацией космических аппаратов. В его состав входят Главный центр управления, станции восходящей связи и телеметрии, линии связи и сетевые центры синхронизации. Планируется строительство около двадцати таких станций, большинство из которых будут размещены в аэропортах вместе с наземными элементами спутниковой системы дифференциальных поправок GAGAN.

Пользовательский сегмент представлен двумя главными станциями управления, расположенными совместно с GAGAN INMCC.

Срок службы спутников рассчитан минимум на семь лет.

Значение IRNSS для для гражданского и военного сектора

IRNSS предлагает широкий спектр приложений и услуг, включая наземную, воздушную и морскую навигацию, точное время, помощь в борьбе с бедствиями, управление автопарками и отслеживание транспортных средств, интеграцию с мобильными телефонами, картографирование и сбор геодезических данных, поддержку туристов и путешественников, визуальную и голосовую навигацию для водителей.

Система предоставляет два типа услуг: стандартную услугу позиционирования, доступную всем пользователям, и ограниченные услуги для авторизованных пользователей, таких как военные.

Погрешность позиционирования IRNSS не превышает двадцати метров в основной зоне обслуживания.

Дальнейшие планы развития системы NavIC

• продолжить предоставлять стабильный сервис гражданским и военным заказчикам;
• разработать собственные атомные часы;
• обеспечить сигнал L1 для стандартной услуги позиционирования;
• согласовать временные характеристики IRNSS/NavIC с индийским стандартным временем (IST);
• осуществлять непрерывный мониторинг, оценка и анализ.

Как видим, проект продолжает успешно развиваться, а все поставленные задачи выполняются. Например, 17 марта 2020 года, что ISRO разработала навигационную систему обмена сообщениями и приемник. Она предназначена для передачи аварийных предупреждений в случае стихийных бедствий, таких как цунами, циклоны или высокие волны.