Вице-премьер России Дмитрий Рогозин объявил о планах прекратить работу наземных станций американской системы глобального позиционирования GPS на территории России, если США так и не позволит разместить у себя аналогичные станции ГЛОНАСС. Многие решили, что GPS вообще перестанет работать на территории нашей страны. Давайте разберемся, о каких станциях идет речь и почему прекращение их работы не повлияет на пользователей "Яндекс.Карт", Foursquare или автомобильных навигаторов.
Как устроена GPS
Напомним, система GPS состоит из орбитальной группировки спутников (32 аппарата) и наземных станций управления и слежения. В каждый момент времени из любой точки поверхности Земли видимы около 9 спутников, при необходимых для определения местоположения пользователя четырех. Основной наземный сегмент состоит из главной и резервной контрольных станций, четырех выделенных наземных антенн и шести выделенных станций мониторинга. Все они, как и сама GPS, создавались и контролируются министерством обороны США.
Данные для уточнения местоположения спутников и коррекции их орбит поставляются десятками других наземных станций, относящихся к ведению военных и гражданских агентств США. Многие из них расположены на американских военных базах или объектах НАТО. Судя по карте на сайте GPS.gov (PDF), ни один из этих объектов не размещается в России.
Помимо этого с целью повышения точности позиционирования до 10 см и меньше в НАСА была разработана глобальная дифференциальная система GPS (GDGPS), представляющая собой обширную сеть станций дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ) и центры обработки данных с ПО, позволяющим анализировать поступающую информацию в реальном времени. Чем больше таких станций следят за местоположением спутников GPS и ГЛОНАСС, тем более точно системы позиционирования могут прогнозировать местоположение спутника с точностью до сантиметра (научный термин для таких координат - эфемерида) на несколько дней вперед. Учитываются самые разные факторы - от континентального дрейфа до влияния на аппараты и передачу сигналов с них ионосферы Земли.
В России работают 11 СДКМ, поставляющих данные для американских партнеров, занимается ими Геофизическая служба РАН. Причем поступающие с них данные используются для повышения точности как GPS, так и ГЛОНАСС. Станции расположены, в частности, в Калужской и Свердловской областях, Красноярском крае, Республике Саха-Якутия, Иркутске, Магадане, Южном Сахалине, Петропавловске-Камчатском. У ГЛОНАСС 22 аналогичных станции, из них одна в Бразилии, три в Антарктиде и 18 в России. Некоторые станции одновременно поставляют данные для GPS и для ГЛОНАСС. Всего же различных систем дифференциальной коррекции (региональных, ведомственных, национальных, коммерческих) в мире действует около полутора десятков.
Кроме того, для повышения точности координат GPS и ГЛОНАСС в реальном времени более 200 организаций по всему миру объединили усилия в рамках Международной службы глобальной навигационной спутниковой системы (IGS) под эгидой НАСА. Пункты мониторинга IGS, позволяющие дополнительно уточнять данные со спутников GPS и ГЛОНАСС, есть и в России. Судя по данным на сайте организации их (в настоящее время действующих) 19, при этом в некоторых городах (Обнинск, Новосибирск, Иркутск) их несколько. Многие одновременно являются станциями систем дифференциальной коррекции для ГЛОНАСС и GPS.
Почему "отключения GPS" почти никто не заметит
Для корректной работы автомобильных навигаторов более чем достаточно точности позиционирования в несколько метров - даже если система "видит" спутниковый приемник в десятке метров от трассы, программа "понимает", что автомобиль движется по проезжей части. Подобную точность GPS будет обеспечивать даже в случае прекращения передачи для нее сведений российскими СДКМ.
Кроме того, точность определения местоположения ГЛОНАСС продолжает увеличиваться по мере размещения новых СДКМ за пределами России, а работу с российской системой спутниковой навигации поддерживают все большее количество абонентских устройств. В частности, с ГЛОНАСС уже несколько лет "дружат" смартфоны и планшетники Apple, а также многие модели других производителей, использующие чипы производства Qualcomm. Вероятно, поддержку ГЛОНАСС в будущем реализуют и другие активно наращивающие рыночную долю производители комплектующих для смартфонов, такие как китайская MediaTek.
Конечно, нельзя сказать, что снижения точности позиционированеия GPS в случае прекращения предоставления коррекционных данных Россией не произойдет вообще. Например, дециметровая точность позиционирования важна для геодезических, землемерных, военных и других применений. Но подавляющее большинство пользователей изменений не заметят. В конце концов, GPS успешно использовали и до 2000 года. В этом году в сигналы контролируемой Пентагоном системы для гражданских пользователей перестали закладывать намеренную ошибку порядка 10 метров.
