5.Спутниковая навигация в экологическом туризме Системы дистанционного зондирования Земли

ГЛОба́льная НАвигацио́нная Спу́тниковая Систе́ма (ГЛОНА́СС, GLONASS) — советская и российская спутниковая система навигации, разработана по заказу Министерства обороны СССР. Одна из двух функционирующих на сегодня систем глобальной спутниковой навигации.

Основой системы должны являться 24 спутника, движущихся над поверхностью Земли в трёх орбитальных плоскостях с наклоном орбитальных плоскостей 64,8° и высотой 19 100 км. Принцип измерения аналогичен американской системе навигации NAVSTAR GPS. В настоящее время развитием проекта ГЛОНАСС занимается Федеральное космическое агентство (Роскосмос) и ОАО «Российские космические системы».

ГЛОНАСС предназначена для оперативного навигационно-временного обеспечения неограниченного числа пользователей наземного, морского, воздушного и космического базирования. Доступ к гражданским сигналам ГЛОНАСС в любой точке земного шара, на основании указа Президента РФ, предоставляется российским и иностранным потребителям на безвозмездной основе и без ограничений.

Основное отличие от системы GPS в том, что спутники ГЛОНАСС в своем орбитальном движении не имеют резонанса (синхронности) с вращением Земли, что обеспечивает им большую стабильность. Таким образом, группировка КА ГЛОНАСС не требует дополнительных корректировок в течение всего срока активного существования. Тем не менее срок службы спутников ГЛОНАСС заметно короче

Впервые потребительские спутниковые навигаторы, рассчитанные на совместное использование ГЛОНАСС и GPS, поступили в продажу 27 декабря 2007 года — это были спутниковые навигаторы Glospace. Однако, первым приёмником, рассчитанным на работу с американской и российской навигационными системами, был профессиональный прибор компании Ashtech GG24, выпущенный в 1995 году.

На данный момент в системе используются спутники типа ГЛОНАСС и ГЛОНАСС-М. ГЛОНАСС - серия космических аппаратов (спутников), предназначенных обеспечения навигационной информацией и сигналами точного времени военных и гражданских наземных, морских, воздушных и космических потребителей.

ГЛОНАСС-М - серия космических аппаратов (спутников) с увеличенным сроком работы (по сравнению с ГЛОНАСС) и повышенной точностью определения координат за счет введения дополнительных сигналов для гражданских потребителей.

Первый спутники третьего поколения, ГЛОНАСС-К, должен быть запущен в 2009 году. От свих предшественников отличается увеличенным сроком службы (до 10 лет), точностью определения координат, а также массой самого космического аппарата.

Система Галилео (Galileo) — совместный проект спутниковой системы навигации Европейского союза и Европейского космического агентства, является частью транспортного проекта Трансъевропейские сети (Trans-European Networks). Система предназначена для решения навигационных задач для любых подвижных объектов с точностью менее одного метра. Ныне существующие GPS-приёмники не смогут принимать и обрабатывать сигналы со спутников Галилео (кроме приемников компании JAVAD GNSS), хотя достигнута договорённость о совместимости и взаимодополнению с системой NAVSTAR GPS третьего поколения. Финансирование проекта будет осуществляться, в том числе за счёт продажи лицензий производителям приёмников.

Помимо стран Европейского союза достигнуты договорённости на участие в проекте с государствами — Китай, Израиль, Южная Корея, Украина и Россия. Кроме того, ведутся переговоры с представителями Аргентины, Австралии, Бразилии, Чили, Индии, Малайзии. Ожидается, что «Галилео» войдёт в строй в 2014—2016 годах, когда на орбиту будут выведены все 30 запланированных спутников (27 операционных и 3 резервных). Компания Arianespace заключила договор на 10 ракет-носителей «Союз» для запуска спутников, начиная с 2010 года. Космический сегмент будет дополнен наземной инфраструктурой, включающей в себя три центра управления и глобальную сеть передающих и принимающих станций.

В отличие от американской GPS и российской ГЛОНАСС, система Галилео не контролируется национальными военными ведомствами, однако, в 2008 году парламент ЕС принял резолюцию «Значение космоса для безопасности Европы», согласно которой допускается использование спутниковых сигналов для военных операций, проводимых в рамках европейской политики безопасности. Разработку осуществляет Европейское космическое агентство. Общие затраты на создание системы оцениваются в 4,9 млрд евро.

Когда программа войдет в фазу полной эксплуатационной готовности, все спутники «Галилео» будут двигаться по орбите высотой 23222 км (или 29600,318 км от центра Земли), проходя один виток за 14 ч 4 мин. и 42 с, обеспечивая постоянное покрытие любой точки земного шара по крайней мере четырьмя аппаратами. Все спутники будут бороздить космическое пространство в трех орбитальных плоскостях, наклоненных под углом 56° к экватору, покрывая даже полярные районы Земли.

Временная погрешность атомных часов, установленных на спутнике, составляет всего одну миллиардную долю секунды, а это значит, что соответствующая навигационная неточность не должна превышать 30 см. Каждый аппарат «Галилео» весит около 700 кг, его габариты со сложенными солнечными батареями составляют 3,02х1,58х1,59 м, а с развернутыми – 2,74х14,5х1,59 м, энергообеспечение равно 1420 Вт на солнце и 1355 Вт в тени. Расчетный срок эксплуатации спутника превышает 12 лет.

Американская система LandSat. Первые системы LandSat (1,2,3) оснащались телевизионными камерами и аппаратурой многоспектральной съёмки поверхности Земли. Многоспектральный сканер или разрешение 80 метров, 4 диапазона спектра (цветов), зону обзора или съёмки 185 на 185 км, радиометрическое разрешение 64 градации яркости. На космическом аппарате LandSat-7 используются многоспектральный сканер и усовершенствованная, тематическая картографическая система ETM. Эта система позволяет представлять тематические увеличенные карты в 8 диапазонах спектра. Пространственное разрешение 15-20 метров.

Станция приёмника и обработки космических снимков LandSat находится в США. Выдает следующую продукцию, которую можно заказать и получить в интернете:

1) данные обзора земной поверхности ( пространственные карты), полученные с помощью системы ETM, представлены в цифровой форме с геодезическими данными.

2) пространственные карты на цветной пленке. Продукцию LandSat заказывают через интернет, фирму EOSAT. Срок исполнения заказа от 1 недели до 1,5 месяца. Стоимость изображения квадратного километра земной поверхности составляет 0,14 долларов США.

Французская система SPOT снимает полосу поверхности Земли до 475 км в обе стороны от траектории съёмки. Первые спутники SPOT осуществляли съёмку с пространственным разрешением 20 м (спектрозональные космические снимки) и разрешением 10 м (чёрно-белые снимки). Покупать продукцию систему SPOT можно в интернете через фирму SPOT-Image. Стоимость одного изображения квадратного километра составляет 0,68 долларов США.

Европейским космическим агенством используется система ERS. В состав этой системы входит система сканирования Земли, сканированный радиометр, прибор для исследования азонового слоя. Разрешение системы 30 м, ширина полосы съёмки 100 км.