Na pokładzie rakiety Sojuz poleciał na orbitę 28 listopada 2011 roku rosyjski satelita nawigacyjny. Jest ostatnim z 24 satelitów niezbędnych, by dostarczać sygnał nawigacyjny na cały glob ziemski. Wcześniej wystrzelono trzy identyczne urządzenia, z których dwa są zapasowe i można je będzie włączyć w razie awarii jednego z podstawowych. Oba starty zakończyły budowę systemu nawigacji satelitarnej GLONASS (Globalnaja Nawigacionnaja Sputnikowaja Sistiema). Aktywnych i zapasowych satelitów nawigacyjnych jest łącznie na orbicie 31, tyle samo co w GPS-ie.
Jak działa GLONASS
Satelity GLONASS są równomiernie rozmieszczone na 3 orbitach nachylonych pod kątem 64 stopni do płaszczyzny równika, na wysokości 19 tys. kilometrów i obiegają Ziemię co 11 godzin i 16 minut. Z każdego miejsca globu zawsze widać nad horyzontem przynajmniej 4 satelity, podczas gdy do ustalenia pozycji niezbędne są trzy.
GLONASS jest skonstruowany podobnie do GPS-u. Do ustalania pozycji tak samo mierzy czas dotarcia do odbiornika sygnału wysłanego z satelity. Dzięki znacznikowi czasowemu, który pochodzi z zegarów atomowych na satelicie, odbiornik może policzyć opóźnienie, z jakim dotarł sygnał. Znając szybkość rozchodzenia się fal elektromagnetycznych w pobliżu Ziemi (z uwzględnieniem poprawek związanych z wpływem grawitacyjnym naszej planety oraz zakłóceniami atmosferycznymi), oblicza dystans, jaki dzieli go od satelity. Znając położenie własne wobec trzech satelitów, odbiornik może obliczyć swoją pozycję geograficzną. Jak dokładną?
Precyzja jak w GPS-ie
Ogólnie przyjmuje się, że dokładność systemu GLONASS wynosi od 6 do 10 m. To podobna wartość jak w przypadku GPS-u, którego dokładność ocenia się na ok. 8 metrów. W sprzyjających warunkach dokładność GLONASS-u i GPS-u może być nawet wyższa, z tym że sygnał GPS na niektórych obszarach świata (np. w Europie i Ameryce Północnej) jest uszczegóławiany przez geostacjonarne satelity WAAS i EGNOS, które obliczają błąd sygnału na podstawie danych zbieranych przez sieć naziemnych odbiorników i udostępniają poprawkę. Z uwzględnieniem tych poprawek dokładność sygnału GPS rośnie do 1–2 metrów.
W praktyce brak tego uszczegółowienia dla GLONASS-u nie ma znaczenia, bo odbiorniki wspierające ten system obsługują również GPS i kalkulują pozycję na podstawie danych z obydwu systemów naraz. Z kolei GLONASS lepiej sobie radzi na dużych szerokościach geograficznych (obszarach podbiegunowych), co jest wynikiem większego kąta nachylenia orbit w tych miejscach w porównaniu z orbitami systemu GPS.
Wzajemna zgodność
Kompatybilność obu systemów jest najważniejszą zaletą i może poprawić korzystanie z pozycjonowania. Jeśli smartfon lub nawigacja samochodowa potrafi korzystać z obu systemów, do dyspozycji użytkownika jest dwa razy więcej satelitów. Dzięki temu sygnał można łapać także w takich miejscach, jak miejskie „kaniony”, które odcinają sygnał z satelitów znajdujących się nisko nad horyzontem. Szacuje się, że przy korzystaniu z samego GPS-u, nawigacji nie ma aż na 50 proc. terenów zurbanizowanych. Gdy do akcji wkroczy GLONASS, liczba „czarnych dziur” zauważalnie spada.
Sowieckie początki
GLONASS, podobnie jak GPS, został zaprojektowany do celów wojskowych, m.in. do precyzyjnego naprowadzania na cel głowic nuklearnych. Badania trwały od początku lat 70., a formalna decyzja o budowie systemu zapadła na posiedzeniu Komitetu Centralnego KPZS w grudniu 1976 r. Prace projektowe prowadzono po cichu w tajnym mieście Krasnojarsk-26. Pierwszy satelita trafił na orbitę w 1982 roku (4 lata po pierwszym satelicie GPS). Towarzyszył temu komunikat agencji prasowej TASS informujący, że Kraj Rad buduje system nawigacji satelitarnej, który ma pomóc w nawigacji rybakom, statkom handlowym i samolotom pasażerskim. Do chwili upadku Związku Sowieckiego wysłano w kosmos blisko 50 satelitów nawigacyjnych. Mimo tego, ze względu na małą trwałość ówczesnej generacji aparatów (2 lata), w 1991 roku status operacyjny miało tylko 18 satelitów na dwóch orbitach. Trzecia orbita była pusta.
Federacja Rosyjska, która odziedziczyła system po Sowietach, ogłosiła gotowość operacyjną GLONASS w 1993 roku, choć w tym momencie sprawnych było zaledwie 12 satelitów – za mało, żeby zapewnić skuteczne działanie systemu, nawet na terenie samej Rosji. Ich liczbę uzupełniono do 24 w 1995 roku, dzięki czemu system po raz pierwszy zrównał się pod względem precyzji z amerykańskim GPS-em. W 1996 roku Rosję dotknął kryzys finansowy i zabrakło pieniędzy na systematyczne wymienianie wyeksploatowanych satelitów nawigacyjnych. W efekcie GLONASS do 2001 roku skurczył się do 6 działających satelitów i stał się bezużyteczny.
W praktyce brak tego uszczegółowienia dla GLONASS-u nie ma znaczenia, bo odbiorniki wspierające ten system obsługują również GPS i kalkulują pozycję na podstawie danych z obydwu systemów naraz. Z kolei GLONASS lepiej sobie radzi na dużych szerokościach geograficznych (obszarach podbiegunowych), co jest wynikiem większego kąta nachylenia orbit w tych miejscach w porównaniu z orbitami systemu GPS.
