Потеря орбиты: Почему США изучают отключение России от GPS и что будет, если они на это решатся

Тема отключения GPS может затронуть многие страны, однако без обоюдного ущерба здесь не обойтись.

Фото © Shutterstock

Дмитрий Рогозин заявил, что США рассматривают вопрос отключения России от GPS. Глава "Роскосмоса" добавил, что, даже если такое случится, у россиян будет ГЛОНАСС, и переход окажется незаметным. Но что если всерьёз задуматься над тем, кто может лишиться GPS из-за давления США?

Как работает GPS

GPS — спутниковая система навигации, разработанная для нужд Армии США, но использующаяся по всему миру (в том числе и в гражданских целях). Она позволяет определять положение и скорость объектов в режиме реального времени, за исключением приполярных областей. Система обслуживает космический сегмент, область управления и контроля, а также пользовательский, то есть гражданский сегмент — автомобильные навигаторы, "интернет вещей" и многое другое.

Система состоит из 32 спутников средней высоты (24 штатных, остальные — резерв), главной наземной управляющей станции ВВС Шривер в Колорадо-Спрингс, ряда вспомогательных станций, наземных антенн и станций мониторинга. Спутники шлют синхронизирующие сигналы на Землю, а приёмники их ловят. Приёмником может быть как автомобильный навигатор или смартфон с картами Google, так и баллистическая ракета на подводной лодке. GPS работает во всемирной системе геоцентрических координат WGS 84.

Орбиты спутников системы GPS. Пример видимости спутников из одной из точек на поверхности Земли. Visible sat — число спутников, видимых над горизонтом наблюдателя в идеальных условиях (чистое поле). Изображение © Wikipedia

Спутники совершают постоянные обороты вокруг Земли (полный — за 11 часов 58 минут) и регулярно обновляют данные. Местоположение, к примеру, человека определяется с точностью до пяти метров. Стоит отметить, что частота GPS работает в дециметровом диапазоне радиоволн, бетонные стены или плотная листва могут помешать нормальному приёму сигнала, от чего сбивается точность. 

Отключение России от GPS

Во-первых, этот вопрос скорее лежит в области фантастики или антиутопии, потому что невозможно полностью отключить от GPS какую-либо отдельно взятую страну. Даже спутники, покрывающие Евразию, вывести из строя невозможно, поскольку их положение относительно Земли постоянно меняется. Но можно внести помехи в сигнал стандартной точности, который используется в гражданском сегменте. На военный, то есть сигнал высокой точности, повлиять также можно, но это отдельный разговор. США так поступали в Югославии, Ливии, Сирии, сбивая координаты GPS своего противника.

Фото © Shutterstock

Запад также может использовать наземные глушилки для искажения сигнала, идущего из космоса. Но пострадает от этого и их собственная инфраструктура. Первыми, кто может пострадать, станут компании Boeing и Airbus, чьи самолёты летают в небе над Россией и могут лишиться точных данных, если в систему американцы попробуют вмешаться извне. Цепочка событий может растянуться далеко и затронет все самолёты в воздушном пространстве всего мира, поскольку сеть GPS взаимосвязана и созависима. Один спутник, выпавший из системы, можно будет заменить, но, если обрушить все сразу, система сложится как карточный домик, и тот, у кого не будет собственной системы навигации, вернётся в каменный век. 

Большинство крупных и развитых стран давно предсказывали, что монополия на GPS однажды может обернуться самым неочевидным образом. В России для получения независимых данных создали ГЛОНАСС, в Европе — Galileo. В Китае работает BeiDou, в Японии — QZSS, а в Индии — NavIC. Но по своим мощностям и зоне покрытия только ГЛОНАСС представляет собой реально работающую альтернативу GPS.

Модель спутниковой системы. Фото © ТАСС / AP / Kin Cheung

Специалист по космическим системам связи, военный инженер Антон Громов пояснил, что национальная система навигации — это защита современных технологий как раз на тот случай, если "партнёры" будут пытаться диктовать собственные условия силой.

GPS — самая многочисленная и развитая спутниковая система, если мы говорим именно про спутниковую группировку. Но ГЛОНАСС по качеству позиционирования не уступает GPS, а производство спутников мы успешно замещаем. Процесс этот не быстрый, но мы развиваемся в этом направлении. Собственные ракеты у нас есть, поэтому у нас никаких проблем не будет

Антон Громов

Специалист по космическим системам связи, военный инженер

Что такое ГЛОНАСС?

Название расшифровывается как Глобальная навигационная спутниковая система. Это российская альтернатива GPS, запущенная в 1993 году. ГЛОНАСС определяет координаты через измерение расстояний от точки до нескольких видимых спутников. Чем их больше, тем выше точность. К 2010 году ГЛОНАСС покрыла всю территорию России, к 2011 году ГЛОНАСС было обеспечено практически глобальное покрытие. Сегодня она покрывает 100% РФ и 70% мирового пространства. Федеральный сетевой оператор системы — НП "ГЛОНАСС".

Структура ГЛОНАСС. Фото © Прикладной потребительский центр госкорпорации "Роскосмос"

ГЛОНАСС успешно применяется в отечественных “Суперджетах”, а разницы в работе двух систем рядовые пользователи не ощущают. Отличия больше понятны специалистам — спутники ГЛОНАСС движутся асинхронно Земле, GPS — синхронно, различается высота базирования спутников и угол их наклона, а также разные рабочие частоты и форматы сигналов. За счёт асинхронности работа навигационной системы стабильнее, чем у GPS. Особенно это проявляется в приполюсных областях — там, где бессилен GPS, ГЛОНАСС обеспечивает лучшее покрытие в силу более подходящей конфигурации орбитальной группировки.

Как будут развиваться события, если GPS отключат

Ещё несколько лет назад основными трендами спутниковой навигации считались универсальность и интеграция, а также консолидация. Глобальные спутниковые системы не только были альтернативой друг другу, но и взаимно дополнялись. В некоторых местах Евразии, где GPS оказывался бессилен, ГЛОНАСС подстраховывал, и наоборот. Сегодня ГЛОНАСС по умолчанию стоит на смартфонах, автомобильных навигаторах и других приёмниках стандартной точности. Уже почти 10 лет чипсеты, или наборы микросхем мобильных устройств поддерживают не только стандарт GPS, но и ГЛОНАСС, а также Galileo и BeiDou. П

риёмник на смартфоне или на автомобильном навигаторе вычисляет координаты по всем данным одновременно, и маловероятно, что выпадение из этого ряда GPS будет замечено потребителем. ГЛОНАСС по умолчанию стоит на всех мобильных устройствах, которые используются в России. Яндекс.Навигатор, Яндекс.Карты прекрасно работают через систему ГЛОНАСС. Если случится так, что США решатся на отключение России от GPS, ничего страшного в этом для рядового пользователя не произойдет — все, кто пользуется привычными навигаторами для того, чтобы доехать домой или на работу, даже не почувствуют разницы. 

Фото © Shutterstock