Konwergencja w kosmosie

Niezadowolona Europa

Obecna sytuacja oznacza monopol jednego lub w przyszłości dwóch państw oraz podatność funkcjonowania satelitarnego systemu nawigacyjnego na napięcia i fluktuacje polityczne na świecie.

Sytuacja taka jest w dłuższej perspektywie nie do przyjęcia, zwłaszcza dla społeczności reprezentowanej przez Międzynarodową Organizację Morską (IMO) oraz Międzynarodową Organizację Lotnictwa Cywilnego (ICAO). Niedawno na forum IMO rozważano, w porozumieniu z ICAO, budowę nowego, cywilnego satelitarnego systemu nawigacyjnego. Istniała szczegółowa koncepcja budowy systemu o nazwie NAVSAT. Idea jego budowy nie jest jednak realizowana. Najbardziej wpływowe państwa (USA i Rosja) nie były zainteresowane jego powstaniem, chociażby ze względu na konkurencję dla ich systemów.

Po wprowadzeniu ograniczeń w zakresie dokładności GPS, zwolennicy budowy systemu cywilnego triumfowali. Wymagałoby to jednak tak ogromnych nakładów, że żadne państwo europejskie nie może im sprostać, a zainteresowane organizacje międzynarodowe nie mogły być brane pod uwagę w charakterze mecenasa.

Patrzyć na ręce

Dlatego pojawił się pomysł wykonania "nakładki" na oba znane systemy. Pomysłodawcy uznali, że dysponenci obu systemów nie wyłączą ich, lecz raczej w przypadku "stanów wyższej konieczności" zaczną manipulować parametrami systemu bez ostrzeżenia. Wobec tego uzasadnione jest zbudowanie odbiorników zdolnych odbierać sygnały od wszystkich dostępnych satelitów obu systemów. Aby zaś uniezależnić się od fanaberii właścicieli systemów, trzeba stworzyć system monitorowania każdego satelity i szybki system powiadamiania użytkowników o błędach poszczególnych satelitów.

Pomysł ten nie jest nowy, ponieważ zarówno w odniesieniu do systemu GPS, jak i GLONASS funkcjonują rozwiązania, zwane różnicowymi. Idea nawigacyjnego systemu różnicowego polega na porównywaniu sygnałów odbieranych na bieżąco z satelity z informacjami, jakie powinny być odebrane. W przypadku gdy stacja monitorująca jest nieruchoma, a jej współrzędne są precyzyjnie określone, jest to stosunkowo proste. W ten sposób można na bieżąco określać błędy w odbieranym sygnale. Ponadto można zniwelować zarówno większość błędów losowych wynikających np. z warunków propagacji sygnału, jak i zakłócenia celowe. Doświadczenie wskazuje, że w promieniu ok. 200 km wokół stacji monitorującej błędy te są w istocie niezmienne. Nic więc prostszego jak transmitować te poprawki do użytkowników drogą radiową. Jeśli użytkownicy dodadzą je do wartości zmierzonych przez ich odbiornik, uzyskają współrzędne z błędem ok. 3 m!

Mieszanka systemów GPS, GLONASS i monitoringu nazywa się Global Navigation Satellite System (GNSS). Europejska Agencja Kosmiczna przewiduje początkowo transmitowanie poprawek określonych przez sieć stacji monitorujących, rozmieszczonych w całej Europie przez jednego z satelitów systemu telekomunikacyjnego INMARSAT.

W ten sposób w skład systemu ma wejść trzeci rodzaj satelitów. Wspomniana na początku konwergencja związana z przenikaniem się interesów finansowych poszczególnych państw nabiera innego odcienia, ponieważ dotychczas mówiło się o satelitach takiego czy innego systemu lub inaczej - system budowano zawsze na podstawie specyficznego dla niego satelity.

Obecnie termin "system satelitarny" nabiera raczej sensu funkcjonalnego niż technicznego. Idąc za ciosem, projektodawcy systemu proponują uzupełnić zestaw aparatury zamontowanej na satelicie INMARSAT AOE, wiszącym nad wschodnią częścią Oceanu Atlantyckiego (obejmuje on swoim zasięgiem Europę), o aparaturę, jaka znajduje się na satelitach typu GPS. W ten sposób GNSS liczyłby o jednego satelitę więcej (łącznie 49), co zapewniałoby wysokie prawdopodobieństwo dostępności, nawet w przypadku pojedynczych awarii segmentu kosmicznego.

Ta koncepcja, nazwana European Geostationary Navigation Overlay System (EGNOS), powoduje, iż system staje się wielofunkcyjny. Będzie nie tylko systemem nawigacyjnym, lecz zawiera także satelitę telekomunikacyjnego, umożliwiającego radykalne zwiększenie wiarygodności systemu. Tym samym kanałem można bowiem w kilka sekund przekazać ostrzeżenie o niewłaściwym funkcjonowaniu dowolnego segmentu systemu, a ponadto wykorzystać go do przekazywania sygnałów wzywania pomocy w niebezpieczeństwie. Ponadto dzięki zawartej w systemie precyzyjnej informacji o położeniu użytkownika na Ziemi zwiększa się skuteczność akcji ratowniczej. Katastrofy zdarzają się najczęściej w złych warunkach pogodowych, a w takich przypadkach poszkodowani najczęściej mają trudności z określeniem miejsca, w którym się znajdują, i błędy kilkudziesięciu kilometrów nie są bynajmniej czymś nadzwyczajnym.


TOP 200