Боротьба за координати. Глобальні навігаційні системи та їх значення у сучасних військових конфліктах

 https://universemagazine.com/wp-content/uploads/2018/10/zaglushka-e1538748301621.png
Антон Міхненко

Система глобального позиціонування дедалі більше інтегрується у наше повсякденне життя. Сьогодні важко уявити ефективне застосування військ без даних навігаційних супутникових систем. Водночас виникають деякі ризики, адже у разі збройного конфлікту під час  знищення апаратів позиціонування армія і цивільне населення будуть дезорієнтовані й зазнають певних збитків. ЗМІ вже рясніють повідомленнями про атаки на сигнали GPS. З метою мінімізації ризиків провідні країни світу активно розвивають, удосконалюють власні глобальні навігаційні системи та  реалізують нові можливості.

Загрози сучасності

Зручність та комфорт сучасної цивілізації пов’язані певною мірою з низкою ризиків. Наприклад, збій чи відсутність сигналу навігації від звичної для нас GPS може призвести до неправильного визначення місця розташування об’єкта. Безперечно, це створить хаос у роботі авіа- та морських перевезень, служб доставки товарів широкого вжитку, впливатиме на функції смартфонів. Отже, ворог може послабити країну, не залучивши при цьому жодного солдата. Саме тому тема навігаційної безпеки є питанням державного значення.

Особливої актуальності вона набула останнім часом, після блокування Росією сигналів GPS. Вперше протиправна і провокаційна діяльність росіян підтвердилася під час випробувань«Захід-2017», що відбулися поблизу Прибалтики, потім це повторилося у жовтні — листопаді 2018-го у межах спільних навчань країн НАТО «Єдиний тризуб» у Норвегії.

На «Заході-2017» РФ акцентувала на відпрацюванні дій військовиків у разі як локальної, так і ширшої ескалації, з чітким ухилом на концепцію стримування супротивника A2AD (anti-access and area denial); були активно використані електронні засоби ведення війни, призначені для створення збоїв, за межами позначених зон випробувань. У результаті спостерігалися несправності в роботі цивільних засобів комунікації й систем навігації, зокрема GPS, у віддалених регіонах Латвії та у норвезькому Фіннмарку.

Російський комплекс «Краснуха-4» створював перешкоди сигналам GPS під час навчань «Захід-2017» та «Єдиний тризуб-2018»

Після завершення навчань країн НАТО «Єдиний тризуб» Міністерство оборони Норвегії публічно звинуватило Росію в причетності до збоїв у  роботі GPS в районі Кольського півострова. Зі свого боку  прем’єр-міністр Фінляндії заявив, що перешкоди для сигналу навігації створювалися навмисно і, ймовірно, за цим стоїть Росія. Негативного впливу зазнали Лапландія і північні території Норвегії, що поблизу російського кордону. Згодом, навесні 2019-го, американська неурядова компанія C4ADS заявила, що Москва використовує технології з дезорієнтації системи супутникової навігації GPS в окупованому Криму. За даними наукового сенсора Міжнародної космічної станції, організації вдалося ідентифікувати діяльність, яка являє значну загрозу для GPS-систем цивільних авіаліній у регіоні. Крім цього, аналітики виявили чимало перешкод для роботи Глобальної навігаційної супутникової системи GNSS на території Росії, окупованих територіях України й військових об’єктах за кордоном. Загалом було виявлено 9883 випадки російського втручання у роботу GNSS в 10 місцях, які вплинули на функціонування навігаційних систем 1311 цивільних кораблів. Дослідники також зафіксували збої сигналів GPS на територіях, де Росія проводить активні бойові дії, зокрема у Сирії.

РФ на свій лад пояснила ситуацію, що склалася. У Москві, наприклад, не довіряють інформації американської навігаційної системи. За словами начальника штабу 15 армії Повітряно-космічних сил РФ генерал-майора Анатолія Нестечука, «аналіз останніх збройних конфліктів показав, що супротивник активно використовує можливість введення навмисних поправок у навігаційні характеристики своїх систем для дезінформації. І ми не можемо керуватися тією інформацією, що виходить з приймачів GPS».

Варто зазначити, що створення збоїв для навігаційних інструментів супротивника «ласий шматочок» не лише для Росії. На практиці це  ефективно використовувалося для боротьби із засобами наведення крилатих ракет під час операцій США і Великобританії в Іраку, а також «Рішучою силою» НАТО у Союзній Республіці Югославії. Подібне призводило до самоліквідації крилатих ракет, а також до нештатного їх польоту несанкціонованою траєкторією.

Відповідні кроки

Розуміння таких ризиків, а також взаємна недовіра вже давно сприяли розвитку окремих супутникових навігаційних систем — американської NAVSTAR GPS, європейської Galileo, китайської Beidou/Compass і російської ГЛОНАСС. Усі вони використовуються військовими.

Еволюцiя спутникiв GPS

Об’єктивної відповіді на питання, яка система краща, на сьогодні немає. Однак найпоширенішою, безумовно, є американська NAVSTAR GPS. Вона складається з 32 космічних апаратів, що обертаються в шести орбітальних площинах на висоті 20 183 км. Станом на липень 2019 року за цільовим призначенням використовується 31 супутник і лише один виведений на техобслуговування. Типова точність сучасних GPS-приймачів приблизно 6-8 метрів. На території США, Канади, Японії, КНР, Європейського Союзу та Індії розміщені станції WAAS, EGNOS, MSAS, які передають поправки для диференціального режиму, що дозволяє знизити похибку до 1-2 метрів. Під час використання складніших режимів точність визначення координат можна довести до 10 см. Система характеризується максимальною надійністю і постійно оновлюється. Наприклад, станом на вересень 2018 року на орбіту виведені дванадцять супутників нової версії GPS IIF.

Армія США готується до переходу на новий GPS

Орбітальне угруповання російської системи ГЛОНАСС на сьогодні представлене ​​26 апаратами, 24 з яких використовується за цільовим призначенням. Цього достатньо для повного покриття Землі навігаційними сигналами. Водночас, судячи з повідомлень офіційних російських джерел, у системи дуже багато проблем. Значна частина апаратів уже відпрацювала гарантійний термін. Щодо надійності теж виникають питання. Так, 2 квітня 2014 року трапився великий збій у роботі системи ГЛОНАСС. Упродовж майже 11 годин усі 24 супутники видавали некоректні дані, тобто система виявилася непрацездатною. Несправність усунули, але питання, чи можливе повторення подібних ситуацій, залишається актуальним.

Супутник ГЛОНАСС

Європейська глобальна супутникова система Galileo сумісна з навігаторами GPS і ГЛОНАСС, проте на відміну від них не контролюється армією. З 2008 року її дозволили використовувати у військових операціях для забезпечення європейської безпеки. Орбітальне угруповання навігаційної системи налічує 26 супутників, з них справні 22 одиниці. Крім країн ЄС, розробку фінансували Китай, Ізраїль, Україна і Південна Корея. Система призначена для вирішення навігаційних завдань для будь-яких рухомих об’єктів з точністю менше одного метра. Вартість проєкту становить приблизно 5 млрд євро. Galileo, як і раніше, перебуває на стадії розгортання. Її планують завершити до 2020 року, проте вже сьогодні використовують за призначенням. У липні 2019 року в системі стався збій, який пов’язували з некоректною роботою наземної станції в Італії, що відповідає за передачу точного часу.

Китай претендує на місце однієї з головних світових наддержав й активно реалізує власну супутникову навігаційну систему Beidou. Такий крок Піднебесна пояснює стрімким розвитком технологій, а також бажанням не залежати від американської GPS.

Встановлення на носій китайського навігаційного супутника

23 червня 2020 року КНР запустила останній, 59-й супутник системи. 35 із них зараз використовуються за своїм цільовим призначенням. Beidou вважається єдиним суперником для США. З 1989-го вона пройшла три генерації, причому Beidou-3 вважається прямим конкурентом американської GPS, європейської Galileo та російської ГЛОНАСС. У системі Beidou-3 буде 27 супутників Beidou-M, розташованих на середній круговій орбіті, п’ять Beidou-G — на геостаціонарній орбіті та ще три апарати Beidou-IGSO — на геосинхронних похилих високих орбітах. Супутники вирізняються  тривалим терміном експлуатації. Елементна база дозволяє першим працювати у космосі приблизно 12 років, другим — до 15 років. Китайські апарати перевершують російські ГЛОНАСС-М з терміном активної служби 7 років і ГЛОНАСС-К з гарантією 10 років. При цьому, за офіційними даними, точність визначення координат об’єкта для військової сфери системою Beidou становить до 2 м, для цивільної — до 10 м. Ще раніше на навколоземну орбіту Китай вивів черговий супутник навігаційної системи Beidou — Qianqin II, в якому використовується електронний чіп, що дозволяє визначати координати об’єкта з мінімальною похибкою.

Отже, у найближчому майбутньому розгорнеться серйозна боротьба за споживачів між китайською Beidou й американською GPS. Хоча США навряд чи поступляться місцем на ринку, де тривалий час були монополістами. Саме тому Вашингтон вже давно працює над розвитком нової системи глобального позиціонування. 1 жовтня 2019 року прес-служба американської корпорації Raytheon оприлюднила заяву про завершення процесу створення GPS нового покоління, відомої як GPS OCX. Нова система запуску та перевірки кібербезпеки GPS OCX (Block 0) вже використовувалася в 2018-2019 роках для запуску першого модернізованого супутника GPS III. Вона забезпечить підвищену точність роботи та збільшить покриття апаратів у важкодоступних місцях. Як зазначають у компанії, запуск нового покоління системи Block 1 має відбутися 2022 року. У повідомленні йдеться про те, що апаратне і програмне забезпечення вже розроблене. Фахівці Raytheon приступили до її тестування, а також до інтеграції з обладнанням уже розгорнутої системи глобального позиціонування.

Сучасні тренди й надалі пророкують розвиток GPS і вказують на їх особливе значення для провідних держав та союзів. При цьому кожна з країн, розуміючи ризики й загрози безпеці, пов’язані з порушенням роботи аналогічних систем інших держав, послугами яких доводиться користуватися, намагається розвивати власні GPS, стійкі до активних втручань. Крім того, ведеться пошук нових технічних рішень. Наприклад, нещодавно, після серії зломів і збоїв ув навігаційній системі GPS, Збройні сили США і кілька американських лабораторій заявили про створення нової квантової програми, що може повністю змінити глобальні пошукові системи, позбавивши їх потреби в супутниках. А компанія Volkswagen оголосила про плани протестувати в реальних умовах навігатор, що працює за допомогою квантових обчислень. Як стверджує концерн, це перший у світі подібний експеримент з оптимізації дорожнього руху.

Хтозна, можливо, незабаром роль супутникового глобального позиціонування зменшиться… Але очевидно одне: бажання розвинених країн бути незалежними в питанні отримання точних координат й надалі — посилюватиметься.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine