27.12.2018

Пути развития на 2019 год: GPS

Полковник Стивен Уитни
Директор, Директорат системы GPS

Навигация по дорогам мира с GPS проста. При этом путь к беспрепятственному и безвозмездному использованию потребителем технологий GPS не столь легок.

Директорат GPS прилагает все усилия, чтобы показать вам, как образно, так и буквально, какой путь нам пришлось пройти на пути реализации Проекта GPS.

Перед тем, как сложить все в единую картину, давайте рассмотрим, как мы продвинулись по каждому из компонентов программы за прошедший год. Именно так вы сможете «увеличить масштаб изображения» и увидеть, что вас ждет впереди, и, возможно, избежите необходимости перестроения маршрута.

Полковник Уитни на фоне изображения спутника GPS III на орбите
Полковник Уитни на фоне изображения спутника GPS III на орбите. (Фото: ВВС США / Ван Ха)

Обновленная информация о реализации программы

Путь к созданию GPS-III был необычайно тернист, но сейчас мы уже близки к концу нашего маршрута – орбите высотой 12 550 миль.

В Вотертоне, шт. Колорадо, на производстве компании Lockheed Martin у нас есть 10 навигационных космических аппаратов (НКА) GPS-III. Также мы готовимся к запуску нашего первого спутника этой серии. Запуск должен состояться в декабре 2018 года на борту ракеты-носителя Falcon-9. Об этом подробнее ниже. НКА GPS-III будут передавать новые сигналы, разработанные для улучшения возможностей местоопределения потребителей.

Помимо повышения мощности и точности, в GPS-III появляется новый гражданский сигнал L1C, разработанный с учетом обеспечения взаимодополнямости с зарубежными системами спутниковой навигации.

GPS-IIIF. В сентябре 2018 года ВВС заключили дополнительный контракт с компанией Lockheed Martin. Этот контракт стоимостью 7,2 млрд долл. на изготовление 22 НКА стал результатом сложного конкурентного процесса. НКА GPS-IIIF, изготовленные на основе базовых требований НКА GPS-III, получат ряд улучшений и обеспечат дополнительные возможности в различных сферах.

Во-первых, функция региональной военной защиты обеспечивает повышенную помехозащищенность. Далее, новая полезная нагрузка поиска и спасания обеспечит большую оперативность при проведении поисково-спасательных операций. Панель лазерных отражателей позволит проводить высокоточные лазерные измерения. А использование унифицированного канала связи диапазона S позволит консолидировать частоты, на которых передается телеметрия, данные слежения и команды управления. Наконец, на борту НКА будет установлена обновленная полезная нагрузка системы обнаружения ядерных взрывов, оптимизированная по габаритам и массе. Мы ожидаем дальнейшего плодотворного сотрудничества с компанией Lockheed Martin и планируем совместно работать над наращиванием функциональных возможностей НКА в ходе их производства.

Наземный комплекс управления (НКУ) нового поколения. В прошлом году компания Raytheon поставила систему начального этапа, известную как Блок 0, для обеспечения запусков и орбитальных проверок НКА GPS-III. В этом году мы активно использовали систему для проведения проверок, тренировок, испытаний на совместимость и мероприятий по проверке готовности к запуску.

Мы также завершили масштабную проверку системы на безопасность для подтверждения нашей готовности начать ее эксплуатацию. Система готова к использованию. Мы продолжаем работу над следующим Блоком 1 и в начале 2019 года завершаем первичный этап программирования, за которым последуют комплексирование и испытания.

В последние несколько лет наш путь был сложен, но мы прошли его и стали сильнее. Мы лучше подготовлены, имеем опыт в комплексном подходе к созданию систем, что, надеемся, и приведет нас к успеху. Конечно, в будущем нас еще ожидают некоторые трудности и риски, но в дальнейшем наша работа будет больше напоминать строительство из конструктора с решением множества задач по программированию.

Поддержание старого НКУ. Параллельно всем работам по модернизации мы осуществляем немаловажные работы по поддержанию существующей инфраструктуры НКУ. Эти работы делают GPS золотым стандартом в КВНО, а также обеспечивают трамплин для переходя к новым возможностям GPS.

C 2014 года наше Управление постепенно модернизировалось, что позволило нам не только поддерживать стабильные характеристики системы на уровне 50 см (погрешность измерения дальности за счет космического комплекса), но и значительно улучшить подход к обеспечению кибербезопасности существующего НКУ.

Кульминацией работ по модернизации программно-аппаратной части НКУ стало развертывание в октябре версии 7.5, которая позволяет виртуализировать всю сеть, а также использовать двухфакторную аутентификацию и улучшенную криптозащиту целевых данных.

Модернизация старого НКУ. Учитывая отставание от графика развертывания нового НКУ, Директорат ведет две работы по модернизации текущего НКУ. Первая работа – это обеспечение временного управления КА GPS-III в составе комбинированной группировки в течение переходного периода с предоставлением потребителю только старых сигналов. Другая работа обеспечит первичное использование военных сигналов М-Code для навигации военных потребителей на ТВД.

Навигационная аппаратура потребителя (НАП). Пока я пишу эту статью, солдаты, моряки и летчики испытывают навигационные платы GPS нового поколения, которые обеспечивают лучшее и более надежное решение задачи определения местоположения и времени. В 2019 году испытаниями на уровне навигационного чипа завершается первый этап создания новой военной НАП GPS. Далее последуют закупки НАП для различных групп военных потребителей.

Эти испытания – кульминация двадцатилетних работ по модернизации военной НАП. В ближайшее время мы начнем использовать платформы, которые могут работать с новыми военными сигналами M-Code – бомбардировщик Б-2 ВВС, многоцелевой бронеавтомобиль JLTV Корпуса морской пехоты, эскадренный миноносец типа «Арли Бёрк» ВМС, боевая бронированная машина Stryker, - для валидации этих технологий.

Другая часть работ в области НАП нового поколения посвящена разработке требований для высокоточных вооружений, модульного носимого устройства, а также плат и компонентов с пониженными массово-габаритными характеристиками и энергопотреблением. С военной НАП нового поколения Минобороны и все группы войск получат возможность на долгое время в будущем качественно и бесперебойно решать навигационные задачи.

Планы

Выполнение отдельных программ - это ступень в создании средств и возможностей для военных и гражданских потребителей. При этом наша способность объединить различные программы с различными заказчиками в единый Проект GPS и определяет наш успех.

Дорога к запуску. Наша задача – соединить воедино целую серию первых в своем роде вещей (новый НКА, новый НКУ, новый провайдер пусковых услуг) для того, чтобы безопасно доставить на орбиту и взять под управление спутник GPS . Никогда еще в истории GPS мы так не делали. Наш путь к этому историческому запуску был долог и тернист, и мы с нетерпением ждем развязки.

Первый НКА GPS-III доставлен на м. Канаверал и готов к запуску. Система управления проверена и прошла все этапы циклограммы. Пусковая команда отработала процедуры. Все указывает на то, что запуск состоится в декабре.

Сам пуск для нас – это очень значимый момент, он означает начало орбитальной жизни НКА. Пусковая команда прошла подготовку по осуществлению запуска, проверки и ежедневного поддержания НКА на орбите до тех пор, пока не завершится соответствующая модификация НКУ и новейший НКА не будет включен в состав группировки позже уже в 2019 году.

Дорога к использованию по целевому назначению. Наша цель – включить НКА GPS-III в группировку для обеспечения услуг аналогичных сегодняшним. Для обеспечения использования новых спутников по ЦН мы создали так называемый «интеграционный план проекта», который представляет собой осязаемый результат планирования. План проекта описывает, каким образом, объединяя вклады всех участников проекта, мы приходим к приемке самого НКА, полезной нагрузки системы обнаружения ядерных взрывов, модификаций существующего НКУ для обеспечения управления первыми НКА GPS-III. План проекта описывает в простых и понятных терминах, как должны интегрироваться отдельные части в единую систему.

Дорога к использованию военного сигнала M-Code. А теперь, что касается наших военных потребителей. Задача команды, отвечающей за военный сигнал M-Code, - обеспечить Армию более устойчивым, надежным, помехозащищенным сигналом.

Полноценное внедрение сигнала M-Code зависит от успешного завершения модификации существующего НКУ, развертывания на глобально распределенных станциях аппаратуры мониторинга сигналов, модификации программного обеспечения целевого планирования, разработки военной НАП первого этапа, операционализации НАП для космических применений.

Наша конечная цель – повышение способности Объединенного центра космических операций реагировать на быстро возникающие и меняющиеся потребности военных потребителей, сталкивающимися все с более изощренными противниками. Мы продолжаем наше взаимодействие со Стратегическим командованием и Космическим командованием.

Заключение

Сейчас лучшее время быть частью проекта GPS. Все наши планы было непросто разработать и, тем более, непросто выполнить. Благодаря выдающимся сотрудникам Директората мы справились с решением сложных задач. Весь прошедший год наша команда усиленно работала для того, чтобы в ближайшие два года мы смогли улучшить нашу систему GPS.

Самое приятное в моей карьере – служить вместе с этими мужчинами и женщинами, я с нетерпением жду, чтобы узнать, по какому пути мы пойдем дальше.


Источник:  https://www.gpsworld.com/directions-2019-gps-program-looks-toward-gps-iii-launch/

Возврат к списку