[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/2020\/12\/24\/glonass-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/2020\/12\/24\/glonass-wikipedia\/","headline":"GLONASS – Wikipedia","name":"GLONASS – Wikipedia","description":"before-content-x4 Russisches Satellitennavigationssystem GLONASS GLONASS Logo Herkunftsland (e) Sovietunion Betreiber Roscosmos(( Russland) Art Milit\u00e4r, Zivilist Status Betriebsbereit Abdeckung Global Richtigkeit","datePublished":"2020-12-24","dateModified":"2020-12-24","author":{"@type":"Person","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/author\/lordneo\/#Person","name":"lordneo","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/author\/lordneo\/","image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","height":96,"width":96}},"publisher":{"@type":"Organization","name":"Enzyklop\u00e4die","logo":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","width":600,"height":60}},"image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/en\/thumb\/8\/81\/Glonass_logo.png\/260px-Glonass_logo.png","url":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/en\/thumb\/8\/81\/Glonass_logo.png\/260px-Glonass_logo.png","height":"260","width":"260"},"url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/2020\/12\/24\/glonass-wikipedia\/","wordCount":21387,"articleBody":" (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});before-content-x4Russisches SatellitennavigationssystemGLONASS GLONASS LogoHerkunftsland (e) SovietunionBetreiberRoscosmos(( Russland)ArtMilit\u00e4r, ZivilistStatusBetriebsbereitAbdeckungGlobalRichtigkeit2 – 4 MeterKonstellationsgr\u00f6\u00dfeInsgesamt Satelliten26Satelliten im Orbit24Erster Start12. Oktober 1982Letzter Start25. Oktober 2020OrbitalmerkmaleRegime (s)3x MEOOrbitalh\u00f6he19.130 km Ein Modell eines GLONASS-K-Satelliten, der auf der CeBit 2011 gezeigt wurdeGLONASS (Russisch: \u0413\u041b\u041e\u041d\u0410\u0421\u0421, IPA: [\u0261\u026b\u0250\u02c8nas];; \u0413\u043b\u043e\u0431\u0430\u043b\u044c\u043d\u0430\u044f \u043d\u0430\u0432\u0438\u0433\u0430\u0446\u0438\u043e\u043d\u043d\u0430\u044f \u0441\u043f\u0443\u0442\u043d\u0438\u043a\u043e\u0432\u0430\u044f \u0441\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c\u0430, Transliteration: Globalnaya navigatsionnaya sputnikovaya sistema), oder “Globales Navigationssatellitensystem“, ist ein weltraumgest\u00fctztes Satellitennavigationssystem, das als Teil eines Radionavigationssatellitendienstes betrieben wird. Es bietet eine Alternative zu GPS und ist das zweite Navigationssystem, das mit globaler Abdeckung und vergleichbarer Pr\u00e4zision in Betrieb ist.Hersteller von GPS-Navigationsger\u00e4ten sagen, dass durch das Hinzuf\u00fcgen von GLONASS mehr Satelliten zur Verf\u00fcgung gestellt wurden, was bedeutet, dass Positionen schneller und genauer festgelegt werden k\u00f6nnen, insbesondere in bebauten Gebieten, in denen Geb\u00e4ude die Sicht auf einige GPS-Satelliten verdecken k\u00f6nnen.[1][2][3] Die GLONASS-Erg\u00e4nzung von GPS-Systemen verbessert auch die Positionierung in hohen Breiten (Nord oder S\u00fcd).[4]Die Entwicklung von GLONASS begann 1976 in der Sowjetunion. Ab dem 12. Oktober 1982 f\u00fcgten zahlreiche Raketenstarts dem System Satelliten hinzu, bis die Konstellation 1995 abgeschlossen war. Nach einem Kapazit\u00e4tsr\u00fcckgang Ende der neunziger Jahre im Jahr 2001 erfolgte die Wiederherstellung des Systems wurde zu einer Regierungspriorit\u00e4t gemacht und die Finanzierung erheblich erh\u00f6ht. GLONASS ist das teuerste Programm des Roscosmos und verbraucht 2010 ein Drittel seines Budgets.Bis 2010 hatte GLONASS die vollst\u00e4ndige Abdeckung des russischen Territoriums erreicht, und im Oktober 2011 wurde die vollst\u00e4ndige Umlaufbahnkonstellation von 24 Satelliten wiederhergestellt, wodurch eine vollst\u00e4ndige globale Abdeckung erm\u00f6glicht wurde. Die Entw\u00fcrfe der GLONASS-Satelliten wurden mehrfach aktualisiert. Die neueste Version 2020, GLONASS-K2, soll 2022 in Dienst gestellt werden.[5] Eine Ank\u00fcndigung sagt den Einsatz einer Gruppe von Kommunikations- und Navigationssatelliten bis 2040 voraus. Die Aufgabe umfasst auch die Lieferung einer Reihe von Raumfahrzeugen f\u00fcr die Orbitalforschung an den Mond und die Einrichtung eines Mondkommunikations- und Positionierungssystems.[citation needed] Table of ContentsSystembeschreibung[edit]Signal[edit]FDMA[edit]Richtigkeit[edit]CDMA[edit]Navigationsnachricht[edit]L1OC[edit]L3OC[edit]Gemeinsame Eigenschaften offener CDMA-Signale[edit]Satelliten[edit]Erste Generation[edit]Zweite Generation[edit]Dritte Generation[edit]Bodenkontrolle[edit]Empf\u00e4nger[edit]Verf\u00fcgbarkeit[edit]Richtigkeit[edit]Geschichte[edit]Entstehung und Gestaltung[edit]Vollst\u00e4ndige Orbital-Konstellation erreichen[edit]Wirtschaftskrise[edit]Erneute Anstrengungen und Modernisierung[edit]Wiederherstellung der vollen Kapazit\u00e4t[edit]F\u00f6rderung der kommerziellen Nutzung[edit]Die Konstellation beenden[edit]Siehe auch[edit]Verweise[edit]Standards[edit]Literaturverzeichnis[edit]Externe Links[edit]Systembeschreibung[edit] GLONASS ist ein globales Navigationssatellitensystem, das milit\u00e4rischen und zivilen Benutzern die Positions- und Geschwindigkeitsbestimmung in Echtzeit erm\u00f6glicht. Die Satelliten befinden sich in einer mittleren Kreisbahn in 19.100 km H\u00f6he mit einer Neigung von 64,8 \u00b0 und einem Zeitraum von 11 Stunden und 15 Minuten.[6][7] Die Umlaufbahn von GLONASS eignet sich besonders f\u00fcr den Einsatz in hohen Breiten (Nord oder S\u00fcd), wo das Erhalten eines GPS-Signals problematisch sein kann.[8][9] Die Konstellation arbeitet in drei Umlaufbahnebenen mit jeweils acht gleichm\u00e4\u00dfig verteilten Satelliten.[7] Eine voll funktionsf\u00e4hige Konstellation mit globaler Abdeckung besteht aus 24 Satelliten, w\u00e4hrend 18 Satelliten f\u00fcr die Abdeckung des Territoriums Russlands erforderlich sind. Um eine Positionsbestimmung zu erhalten, muss sich der Empf\u00e4nger im Bereich von mindestens vier Satelliten befinden.[6]Signal[edit]FDMA[edit] Einer der ersten Beispiele f\u00fcr robuste, kombinierte GLONASS \/ GPS-Empf\u00e4nger des russischen Milit\u00e4rs, 2003 Ein kombiniertes GLONASS \/ GPS Personal Radio BeaconGLONASS-Satelliten senden zwei Arten von Signalen: das offene Signal L1OF \/ L2OF mit Standardgenauigkeit und das verschleierte Signal L1SF \/ L2SF mit hoher Pr\u00e4zision.Die Signale verwenden eine \u00e4hnliche DSSS-Codierung und BPSK-Modulation (Binary Phase Shift Keying) wie bei GPS-Signalen. Alle GLONASS-Satelliten senden denselben Code wie ihr Signal mit Standardgenauigkeit. Jeder sendet jedoch auf einer anderen Frequenz unter Verwendung einer 15-Kanal-Frequenzmultiplex-Mehrfachzugriffstechnik (FDMA), die sich \u00fcber beide Seiten von 1602,0 MHz erstreckt und als L1-Band bekannt ist. Die Mittenfrequenz betr\u00e4gt 1602 MHz + n \u00d7 0,5625 MHz, wobei n ist die Frequenzkanalnummer eines Satelliten (n= \u22126, …, 0, …, 6, zuvor n= 0, …, 13). Die Signale werden in einem 38 \u00b0 -Kegel mit rechter Zirkularpolarisation mit einem EIRP zwischen 25 und 27 dBW (316 bis 500 Watt) \u00fcbertragen. Beachten Sie, dass die 24-Satelliten-Konstellation mit nur 15 Kan\u00e4len untergebracht ist, indem identische Frequenzkan\u00e4le zur Unterst\u00fctzung antipodaler Satellitenpaare (gegen\u00fcberliegende Seite des Planeten im Orbit) verwendet werden, da diese Satelliten niemals beide gleichzeitig f\u00fcr einen erdgebundenen Benutzer sichtbar sind .Die L2-Bandsignale verwenden dieselbe FDMA wie die L1-Bandsignale, senden jedoch \u00fcberspannende 1246 MHz mit der Mittenfrequenz 1246 MHz + n \u00d7 0,4375 MHz, wobei n \u00fcberspannt den gleichen Bereich wie f\u00fcr L1.[10] Im urspr\u00fcnglichen GLONASS-Design wurde nur verschleiertes hochpr\u00e4zises Signal im L2-Band gesendet, aber beginnend mit GLONASS-M wird ein zus\u00e4tzliches ziviles Referenzsignal L2OF mit einem identischen Standardgenauigkeitscode wie das L1OF-Signal gesendet.Das offene Signal mit Standardgenauigkeit wird durch Modulo-2-Addition (XOR) von 511 kbit \/ s Pseudozufallsbereichscode, 50 Bit \/ s Navigationsnachricht und einer zus\u00e4tzlichen 100-Hz-M\u00e4andersequenz (Manchester-Code) erzeugt, die alle unter Verwendung von a erzeugt werden Einzelzeit- \/ Frequenzoszillator. Der Pseudozufallscode wird mit einem 9-stufigen Schieberegister erzeugt, das mit einer Periode von 1 Millisekunden arbeitet.Die Navigationsnachricht wird mit 50 Bit pro Sekunde moduliert. Der Superframe des offenen Signals ist 7500 Bit lang und besteht aus 5 Frames mit einer L\u00e4nge von 30 Sekunden. Die \u00dcbertragung der fortlaufenden Nachricht dauert 150 Sekunden (2,5 Minuten). Jeder Frame ist 1500 Bit lang und besteht aus 15 Zeichenfolgen mit 100 Bit (2 Sekunden f\u00fcr jede Zeichenfolge), 85 Bit (1,7 Sekunden) f\u00fcr Daten- und Pr\u00fcfsummenbits und 15 Bit (0,3 Sekunden) f\u00fcr die Zeitmarke. Die Zeichenfolgen 1 bis 4 liefern sofortige Daten f\u00fcr den sendenden Satelliten und werden in jedem Frame wiederholt. Die Daten umfassen Ephemeride, Takt- und Frequenzvers\u00e4tze sowie den Satellitenstatus. Die Zeichenfolgen 5 bis 15 liefern nicht unmittelbare Daten (dh Almanach) f\u00fcr jeden Satelliten in der Konstellation, wobei die Rahmen I-IV jeweils f\u00fcnf Satelliten beschreiben und der Rahmen V die verbleibenden vier Satelliten beschreibt.Die Ephemeriden werden alle 30 Minuten unter Verwendung von Daten aus dem Bodenkontrollsegment aktualisiert. Sie verwenden kartesische ECEF-Koordinaten (Earth Centered Earth Fixed) in Position und Geschwindigkeit und enthalten lunisolare Beschleunigungsparameter. Der Almanach verwendet modifizierte Orbitalelemente (Kepler-Elemente) und wird t\u00e4glich aktualisiert.Das genauere hochpr\u00e4zise Signal ist f\u00fcr autorisierte Benutzer wie das russische Milit\u00e4r verf\u00fcgbar. Im Gegensatz zum US-amerikanischen P (Y) -Code, der durch einen verschl\u00fcsselten W-Code moduliert wird, werden die GLONASS-Codes f\u00fcr die eingeschr\u00e4nkte Verwendung im Klartext gesendet nur mit Sicherheit durch Dunkelheit. Die Details des hochpr\u00e4zisen Signals wurden nicht offenbart. Die Modulation (und damit die Verfolgungsstrategie) der Datenbits im L2SF-Code hat sich k\u00fcrzlich in zuf\u00e4lligen Intervallen von unmoduliert auf 250 Bit \/ s Burst ge\u00e4ndert. Der L1SF-Code wird durch die Navigationsdaten mit 50 Bit \/ s ohne Manchester-M\u00e4andercode moduliert.Das hochpr\u00e4zise Signal wird in Phasenquadratur mit dem Standardpr\u00e4zisionssignal gesendet, wobei effektiv dieselbe Tr\u00e4gerwelle geteilt wird, jedoch mit einer zehnmal h\u00f6heren Bandbreite als das offene Signal. Das Nachrichtenformat des hochpr\u00e4zisen Signals bleibt unver\u00f6ffentlicht, obwohl Reverse-Engineering-Versuche darauf hinweisen, dass der Superframe aus 72 Frames besteht, die jeweils 5 Zeichenfolgen mit 100 Bit enthalten und deren \u00dcbertragung 10 Sekunden dauert, mit einer Gesamtl\u00e4nge von 36.000 Bit oder 720 Sekunden (12 Minuten) f\u00fcr die gesamte Navigationsnachricht. Die zus\u00e4tzlichen Daten werden anscheinend kritischen Lunisolar-Beschleunigungsparametern und Taktkorrekturtermen zugeordnet.Richtigkeit[edit]Bei maximaler Effizienz bietet das Signal mit Standardgenauigkeit eine horizontale Positionierungsgenauigkeit innerhalb von 5 bis 10 Metern, eine vertikale Positionierung innerhalb von 15 m (49 ft), einen Geschwindigkeitsvektor innerhalb von 100 mm \/ s (3,9 in \/ s) und ein Timing innerhalb von 200 Nanosekunden , alle basierend auf Messungen von vier Satelliten der ersten Generation gleichzeitig;[11] Neuere Satelliten wie GLONASS-M verbessern dies.GLONASS verwendet ein Koordinatendatum mit dem Namen “PZ-90” (Earth Parameters 1990 – Parametry Zemli 1990), in dem die genaue Position des Nordpols als Durchschnitt seiner Position von 1990 bis 1995 angegeben wird. Dies steht im Gegensatz zu den GPS-Daten Koordinatendatum WGS 84, das 1984 die Position des Nordpols verwendet. Ab dem 17. September 2007 wurde das Datum PZ-90 auf die Version PZ-90.02 aktualisiert, die sich von WGS 84 um weniger als 400 mm (16 in) unterscheidet. in eine bestimmte Richtung. Seit dem 31. Dezember 2013 wird die Version PZ-90.11 ausgestrahlt, die in der Epoche 2011.0 auf Zentimeter-Ebene auf das Internationale Terrestrische Referenzsystem und den Rahmen ausgerichtet ist.[12][13]CDMA[edit]Seit 2008 werden neue CDMA-Signale f\u00fcr die Verwendung mit GLONASS untersucht.[14][15][16][17][18][19][20][21][22]Die Schnittstellensteuerungsdokumente f\u00fcr GLONASS CDMA-Signale wurden im August 2016 ver\u00f6ffentlicht.[23]Laut GLONASS-Entwicklern wird es drei offene und zwei eingeschr\u00e4nkte CDMA-Signale geben. Das offene Signal L3OC ist auf 1202,025 MHz zentriert und verwendet die BPSK (10) -Modulation sowohl f\u00fcr Daten- als auch f\u00fcr Pilotkan\u00e4le. Der Entfernungsmesser \u00fcbertr\u00e4gt mit 10,23 Millionen Chips pro Sekunde, moduliert auf die Tr\u00e4gerfrequenz unter Verwendung von QPSK mit In-Phase-Daten und Quadraturpilot. Die Daten sind mit 5-Bit-Barker-Code und der Pilot mit 10-Bit-Neuman-Hoffman-Code fehlercodiert.[24][25]Offene L1OC- und eingeschr\u00e4nkte L1SC-Signale werden bei 1600,995 MHz zentriert, und offene L2OC- und eingeschr\u00e4nkte L2SC-Signale werden bei 1248,06 MHz zentriert und \u00fcberlappen sich mit GLONASS FDMA-Signalen. Offene Signale L1OC und L2OC verwenden Zeitmultiplex, um Pilot- und Datensignale zu \u00fcbertragen, mit BPSK (1) -Modulation f\u00fcr Daten und BOC (1,1) -Modulation f\u00fcr Pilot; Breitband-beschr\u00e4nkte Signale L1SC und L2SC verwenden eine BOC (5, 2.5) -Modulation sowohl f\u00fcr Daten als auch f\u00fcr Piloten, die in Quadraturphase an die offenen Signale \u00fcbertragen werden. Dadurch wird die Spitzensignalst\u00e4rke von der Mittenfrequenz offener Schmalbandsignale entfernt.[20][26]Die bin\u00e4re Phasenumtastung (BPSK) wird von Standard-GPS- und GLONASS-Signalen verwendet. Binary Offset Carrier (BOC) ist die Modulation, die von Galileo, modernisiertem GPS und BeiDou-2 verwendet wird.Die Navigationsnachricht von CDMA-Signalen wird als Folge von Textzeichenfolgen \u00fcbertragen. Die Nachricht hat eine variable Gr\u00f6\u00dfe – jeder Pseudo-Frame enth\u00e4lt normalerweise sechs Zeichenfolgen und enth\u00e4lt Ephemeriden f\u00fcr den aktuellen Satelliten (Zeichenfolgentypen 10, 11 und 12 in einer Sequenz) und einen Teil des Almanachs f\u00fcr drei Satelliten (drei Zeichenfolgen vom Typ 20). Um den vollst\u00e4ndigen Almanach f\u00fcr alle aktuellen 24 Satelliten zu \u00fcbertragen, ist ein Superframe mit 8 Pseudo-Frames erforderlich. In Zukunft wird der Superframe auf 10 Pseudo-Frames von Daten erweitert, um volle 30 Satelliten abzudecken. Die Nachricht kann auch Erdrotationsparameter, Ionosph\u00e4renmodelle, Langzeitbahnparameter f\u00fcr GLONASS-Satelliten und COSPAS-SARSAT-Nachrichten enthalten. Die Systemzeitmarkierung wird mit jeder Zeichenfolge \u00fcbertragen. Die UTC-Schaltsekundenkorrektur wird erreicht, indem die letzte Zeichenfolge des Tages um eine Sekunde verk\u00fcrzt oder verl\u00e4ngert wird, wobei abnormale Zeichenfolgen vom Empf\u00e4nger verworfen werden.[27] Die Zeichenfolgen verf\u00fcgen \u00fcber ein Versions-Tag, um die Vorw\u00e4rtskompatibilit\u00e4t zu erleichtern: Zuk\u00fcnftige Upgrades des Nachrichtenformats werden \u00e4ltere Ger\u00e4te nicht besch\u00e4digen, die weiterhin neue Daten ignorieren (solange die Konstellation noch alte Zeichenfolgentypen \u00fcbertr\u00e4gt), sondern bis zu Datumsausr\u00fcstung kann zus\u00e4tzliche Informationen von neueren Satelliten verwenden.[28]Die Navigationsnachricht des L3OC-Signals wird mit 100 Bit \/ s \u00fcbertragen, wobei jede Symbolfolge 3 Sekunden (300 Bit) dauert. Die \u00dcbertragung eines Pseudorahmens mit 6 Zeichenfolgen dauert 18 Sekunden (1800 Bit). Ein Superframe mit 8 Pseudo-Frames ist 14.400 Bit lang und ben\u00f6tigt 144 Sekunden (2 Minuten 24 Sekunden), um den vollst\u00e4ndigen Almanach zu \u00fcbertragen.Die Navigationsnachricht des L1OC-Signals wird mit 100 Bit \/ s \u00fcbertragen. Die Zeichenfolge ist 250 Bit lang und die \u00dcbertragung dauert 2,5 Sekunden. Ein Pseudo-Frame ist 1500 Bit (15 Sekunden) lang und ein Superframe ist 12.000 Bit oder 120 Sekunden (2 Minuten).Das L2OC-Signal \u00fcbertr\u00e4gt keine Navigationsnachricht, nur die Pseudo-Range-Codes:Fahrplan der GLONASS-ModernisierungSatellitenserieStartenAktueller StatusUhrfehlerFDMA-SignaleCDMA-SignaleInteroperabilit\u00e4ts-CDMA-Signale1602 + n \u00d7 0,5625 MHz1246 + n \u00d7 0,4375 MHz1600,995 MHz1248,06 MHz1202,025 MHz1575,42 MHz1207,14 MHz1176,45 MHzGLONASS1982\u20132005Au\u00dfer Betrieb5\u00d710\u221213L1OF, L1SFL2SFGLONASS-M2003\u2013Im Dienst1\u00d710\u221213L1OF, L1SFL2OF, L2SF– –– –L3OC \u2021GLONASS-K12011\u2013Im Dienst5\u00d710\u221214… 1\u00d710– –13L1OF, L1SFL2OF, L2SF– –– –L3OCGLONASS-K22022\u2013Testen Sie die Satellitenherstellung5\u00d710– –15… 5\u00d710\u221214L1OF, L1SFL2OF, L2SFL1OC, L1SCL2OC, L2SCL3OCGLONASS-V2023\u20132025Design-Phase– –– –L1OC, L1SCL2OC, L2SCL3OCGLONASS-K\u041c2030\u2013ForschungsphaseL1OF, L1SFL2OF, L2SFL1OC, L1SCL2OC, L2SCL3OC, L3SCL1OCML3OCML5OCM“O”: offenes Signal (Standardgenauigkeit), “S”: verschleiertes Signal (hohe Genauigkeit); “F”: FDMA, “\u0421”: CDMA; n = \u20137, \u20136, \u20135, …, 6\u2021Das seit 2014 produzierte Glonass-M-Raumschiff enth\u00e4lt das L3OC-SignalDer 2011 gestartete Glonass-K1-Testsatellit f\u00fchrte das L3OC-Signal ein. Seit 2014 produzierte Glonass-M-Satelliten (s \/ n 755+) senden zu Testzwecken auch das L3OC-Signal.Die ab 2022 gestarteten erweiterten Satelliten Glonass-K1 und Glonass-K2 werden eine vollst\u00e4ndige Suite modernisierter CDMA-Signale in den vorhandenen L1- und L2-B\u00e4ndern enthalten, darunter L1SC, L1OC, L2SC und L2OC sowie das L3OC-Signal . Die Glonass-K2-Serie sollte ab 2022 schrittweise bestehende Satelliten ersetzen, wenn der Start von Glonass-M eingestellt wird.[22][29]Glonass-KM-Satelliten werden bis 2025 gestartet. F\u00fcr diese Satelliten werden zus\u00e4tzliche offene Signale untersucht, die auf Frequenzen und Formaten basieren, die von vorhandenen GPS-, Galileo- und Beidou \/ COMPASS-Signalen verwendet werden:offenes Signal L1OCM unter Verwendung der bei 1575,42 MHz zentrierten BOC (1,1) -Modulation, \u00e4hnlich dem modernisierten GPS-Signal L1C, dem Galileo-Signal E1 und dem Beidou \/ COMPASS-Signal B1C;offenes Signal L5OCM mit BPSK (10) -Modulation bei 1176,45 MHz, \u00e4hnlich dem GPS “Safety of Life” (L5), dem Galileo-Signal E5a und dem Beidou \/ COMPASS-Signal B2a;[30]offenes Signal L3OCM mit BPSK (10) -Modulation bei 1207,14 MHz, \u00e4hnlich dem Galileo-Signal E5b und dem Beidou \/ COMPASS-Signal B2b.[16]Eine solche Anordnung erm\u00f6glicht eine einfachere und billigere Implementierung von GNSS-Empf\u00e4ngern mit mehreren Standards.Mit der Einf\u00fchrung von CDMA-Signalen wird die Konstellation bis 2025 auf 30 aktive Satelliten erweitert. Dies kann eine eventuelle Ablehnung von FDMA-Signalen erfordern.[31] Die neuen Satelliten werden in drei zus\u00e4tzlichen Flugzeugen eingesetzt, sodass von den derzeit drei Flugzeugen insgesamt sechs Flugzeuge zur Verf\u00fcgung stehen – unterst\u00fctzt durch das System zur differenziellen Korrektur und \u00dcberwachung (SDCM), ein GNSS-Erweiterungssystem, das auf einem Netzwerk bodengest\u00fctzter Kontrollstationen basiert und Kommunikationssatelliten Luch 5A und Luch 5B.[32][33]Sechs weitere Glonass-V-Satelliten, die die Tundra-Umlaufbahn in drei Umlaufbahnebenen nutzen, werden 2023\u20132025 gestartet. Dieses regionale Segment mit hoher Umlaufbahn bietet eine erh\u00f6hte regionale Verf\u00fcgbarkeit und eine 25% ige Verbesserung der Pr\u00e4zision gegen\u00fcber der \u00f6stlichen Hemisph\u00e4re, \u00e4hnlich wie das japanische QZSS-System und Beidou-1.[34] Die neuen Satelliten werden zwei Bodenspuren mit einer Neigung von 64,8 \u00b0, einer Exzentrizit\u00e4t von 0,072, einem Zeitraum von 23,9 Stunden und einer aufsteigenden Knotenl\u00e4nge von 60 \u00b0 und 120 \u00b0 bilden. Glonass-V-Fahrzeuge basieren auf der Glonass-K-Plattform und senden nur neue CDMA-Signale.[34] Zuvor wurden f\u00fcr das regionale Segment auch die Molniya-Umlaufbahn, die geosynchrone Umlaufbahn oder die geneigte Umlaufbahn in Betracht gezogen.[16][27]Navigationsnachricht[edit]L1OC[edit]Zeichenfolge in voller L\u00e4nge f\u00fcr die L1OC-NavigationsnachrichtFeldGr\u00f6\u00dfe, BitsBeschreibungTimecode.\u041212Konstante Bitfolge 0101 1111 0001 (5F1h)Zeichenfolgentyp\u0422\u0438\u043f6Typ der NavigationsnachrichtSatelliten-IDj6System-ID-Nummer des Satelliten (1 bis 63; 0 bleibt bis zum Ausschalten des FDMA-Signals reserviert)Satellitenstaat\u0413j1Dieser Satellit ist:0 – gesund,1 – im FehlerzustandDatenzuverl\u00e4ssigkeitlj1\u00dcbertragene Navigationsnachrichten sind:0 – g\u00fcltig,1 – unzuverl\u00e4ssigR\u00fcckruf der Bodensteuerung\u041f14(Reserviert f\u00fcr den Systemgebrauch)Orientierungsmodus\u041f21Der Satellitenorientierungsmodus ist:0 – Sonnensensorsteuerung,1 – Ausf\u00fchren eines pr\u00e4diktiven Schubes oder eines Modus\u00fcbergangsUTC-Korrektur\u041a\u04202Am letzten Tag des aktuellen Quartals, um 00:00 (24:00), ist eine UTC-Schaltsekunde:0 – nicht erwartet,1 – mit positivem Wert erwartet,2 – unbekannt,3 – mit negativem Wert erwartetKorrektur ausf\u00fchren\u04101Nach dem Ende der aktuellen Zeichenfolge lautet die UTC-Korrektur:0 – nicht erwartet,1 – erwartetSatellitenzeit.\u041216Tageszeit an Bord in Intervallen von 2 Sekunden (0 bis 43199)Information184Der Inhalt des Informationsfelds wird durch den Zeichenfolgentyp definiertCRC\u0426\u041a16Zyklischer RedundanzcodeGesamt250L3OC[edit]Zeichenfolge in voller L\u00e4nge f\u00fcr die L3OC-NavigationsnachrichtFeldGr\u00f6\u00dfe, BitsBeschreibungTimecode.\u041220Konstante Bitfolge 0000 0100 1001 0100 1110 (0494Eh)Zeichenfolgentyp\u0422\u0438\u043f6Typ der NavigationsnachrichtSatellitenzeit.\u041215Tageszeit an Bord in Intervallen von 3 Sekunden (0 bis 28799)Satelliten-IDj6Das gleiche wie im L1OC-SignalSatellitenstaat\u0413j1Datenzuverl\u00e4ssigkeitlj1R\u00fcckruf der Bodensteuerung\u041f14Orientierungsmodus222UTC-Korrektur\u041a\u04202Korrektur ausf\u00fchren\u04101Information219Der Inhalt des Informationsfelds wird durch den Zeichenfolgentyp definiertCRC\u0426\u041a24Zyklischer RedundanzcodeGesamt300Gemeinsame Eigenschaften offener CDMA-Signale[edit]Zeichenfolgentypen f\u00fcr NavigationssignaleArtInhalt des Informationsfeldes0(Reserviert f\u00fcr den Systemgebrauch)1Kurze Zeichenfolge f\u00fcr die negative Schaltsekunde2Lange Saite f\u00fcr die positive Schaltsekunde10, 11, 12Echtzeitinformationen (Ephemeriden und Zeit-Frequenz-Offsets).Wird als Paket von drei Zeichenfolgen nacheinander \u00fcbertragen16Satellitenorientierungsparameter f\u00fcr das pr\u00e4diktive Schubman\u00f6ver20Almanach25Erdrotationsparameter, Ionosph\u00e4renmodelle und Zeitskalenmodell f\u00fcr den Unterschied zwischen UTC (SU) und TAI31, 32Parameter des Langzeitbewegungsmodells50Cospas-Sarsat-Servicemeldung – Nur L1OC-Signal60TextnachrichtInformationsfeld eines String-Typs 20 (Almanach) f\u00fcr den Orbit-Typ 0.[nb 1]FeldGr\u00f6\u00dfe, BitsGewicht des niedrigen BitsBeschreibungUmlaufbahnart\u0422\u041e210 – Kreisbahn mit 19100 km H\u00f6he [nb 2]SatellitennummerN.S.61Gesamtzahl der Satelliten, die CDMA-Signale senden (1 bis 63), auf die im Almanach verwiesen wird.Almanach AlterE.EIN61Anzahl der vollen Tage seit dem letzten Almanach-Update.Heutige TagN.EIN111Tagesnummer (1 bis 1461) innerhalb eines Vierjahresintervalls ab dem 1. Januar des letzten Schaltjahres [nb 3] nach Moskauer Dekret Zeit.SignalstatusPCEIN51Bitfeldcodierungstypen von CDMA-Signalen, die vom Satelliten \u00fcbertragen werden.Drei h\u00f6chste Bits entsprechen den Signalen L1, L2 \u0438 L3:0 – \u00fcbertragen,1 – nicht \u00fcbertragenSatellitentypPCEIN31Satellitenmodell und Satz gesendeter CDMA-Signale:0 – Glonass-M (L3-Signal),1 – Glonass-K1 (L3-Signal),2 – Glonass-K1 (L2- und L3-Signale),3 – Glonass-K2 (L1-, L2- und L3-Signale)Zeitkorrektur\u03c4EIN142\u221220Grobe Korrektur von der Bordzeitskala zur GLONASS-Zeitskala (\u00b1 7,8\u00d710\u22123 \u0441).Aufstieg\u03bbEIN212\u221220L\u00e4nge des ersten Orbitalknotens des Satelliten (\u00b1 1 Halbzyklen).Aufstiegszeitt\u03bbEIN212\u22125Tageszeit, zu der der Satellit seinen ersten Orbitalknoten \u00fcberquert (0 bis 44100 s).Neigung\u0394iEIN152\u221220Anpassungen der nominalen Neigung (64,8 \u00b0) der Satellitenumlaufbahn zum Zeitpunkt des Aufstiegs (\u00b1 0,0156 Halbzyklen).Exzentrizit\u00e4t\u03b5EIN152\u221220Exzentrizit\u00e4t der Satellitenbahn zum Aufstiegszeitpunkt (0 bis 0,03).Perig\u00e4um\u03c9EIN162\u221215Argument zum Perig\u00e4um des Satelliten zum Zeitpunkt des Aufstiegs (\u00b1 1 Halbzyklen).Zeitraum\u0394TEIN192\u22129Anpassungen der nominalen drakonischen Umlaufzeit des Satelliten (40544 s) zum Zeitpunkt des Aufstiegs (\u00b1 512 s).Periodenwechsel\u0394\u1e6aEIN72\u221214\u00c4nderungsgeschwindigkeit der drakonischen Umlaufzeit zum Zeitpunkt des Aufstiegs (\u00b1 3,9\u00d710\u22123 s \/ orbit).(Reserviert)L1OC: 23– –L3OC: 58^ Das Navigationsnachrichtenfeld j (Satelliten-ID) verweist auf den Satelliten f\u00fcr den \u00fcbertragenen Almanach (jEIN)^ Der Satz der Almanachparameter h\u00e4ngt vom Orbit-Typ ab. In Zukunft k\u00f6nnten Satelliten mit geosynchronen, mittelerdigen und hochelliptischen Umlaufbahnen eingesetzt werden.^ In Abweichung vom Gregorianischen Kalender werden alle Jahre, die genau durch 100 teilbar sind (dh 2100 usw.), als Schaltjahre behandeltSatelliten[edit]Hauptauftragnehmer des GLONASS-Programms ist das Informationssatellitensystem Reshetnev der Aktiengesellschaft (ISS Reshetnev, fr\u00fcher NPO-PM genannt). Das in Zheleznogorsk ans\u00e4ssige Unternehmen ist der Designer aller GLONASS-Satelliten in Zusammenarbeit mit dem Institut f\u00fcr Weltraumger\u00e4tetechnik (ru: \u0420\u041d\u0418\u0418 \u041a\u041f) und das Russische Institut f\u00fcr Funknavigation und Zeit. Die Serienproduktion der Satelliten erfolgt durch die Firma Production Corporation Polyot in Omsk.In den drei Jahrzehnten der Entwicklung wurden die Satellitendesigns zahlreichen Verbesserungen unterzogen und k\u00f6nnen in drei Generationen unterteilt werden: das urspr\u00fcngliche GLONASS (seit 1982), GLONASS-M (seit 2003) und GLONASS-K (seit 2011). Jeder GLONASS-Satellit hat die GRAU-Bezeichnung 11F654 und jeder von ihnen hat auch die milit\u00e4rische Bezeichnung “Cosmos-NNNN”.[35]Erste Generation[edit]Die wahre erste Generation von GLONASS-Satelliten (auch Uragan genannt) waren alle dreiachsig stabilisierten Fahrzeuge mit einem Gewicht von im Allgemeinen 1.250 kg und einem bescheidenen Antriebssystem, um eine Verlagerung innerhalb der Konstellation zu erm\u00f6glichen. Im Laufe der Zeit wurden sie auf Block IIa, IIb und IIv Fahrzeuge aufger\u00fcstet, wobei jeder Block evolution\u00e4re Verbesserungen enthielt.Sechs Block IIa-Satelliten wurden 1985\u20131986 mit verbesserten Zeit- und Frequenzstandards gegen\u00fcber den Prototypen und erh\u00f6hter Frequenzstabilit\u00e4t gestartet. Diese Raumfahrzeuge zeigten auch eine durchschnittliche Betriebslebensdauer von 16 Monaten. Das Raumschiff Block IIb mit einer Lebensdauer von zwei Jahren erschien 1987, von denen insgesamt 12 gestartet wurden, die H\u00e4lfte jedoch bei Unf\u00e4llen mit Tr\u00e4gerraketen verloren ging. Die sechs Raumschiffe, die es in die Umlaufbahn schafften, funktionierten gut und arbeiteten durchschnittlich fast 22 Monate.Block IIv war der produktivste der ersten Generation. Von 1988 bis 2000 ausschlie\u00dflich verwendet und bis 2005 weiterhin in den Starts enthalten, wurden insgesamt 56 Satelliten gestartet. Die Lebensdauer des Designs betrug drei Jahre, jedoch \u00fcbertrafen zahlreiche Raumfahrzeuge dies, wobei ein sp\u00e4tes Modell 68 Monate lang fast doppelt so lang war.[36]Block-II-Satelliten wurden in der Regel drei Mal gleichzeitig vom Baikonur-Kosmodrom mit Proton-K Blok-DM2- oder Proton-K Briz-M-Boostern gestartet. Die einzige Ausnahme war, als bei zwei Starts ein geod\u00e4tischer Reflektorsatellit von Etalon durch einen GLONASS-Satelliten ersetzt wurde.Zweite Generation[edit]Die zweite Generation von Satelliten, bekannt als Glonass-M, wurde ab 1990 entwickelt und erstmals 2003 gestartet. Diese Satelliten haben eine wesentlich l\u00e4ngere Lebensdauer von sieben Jahren und wiegen mit 1.480 kg etwas mehr. Sie haben einen Durchmesser von ungef\u00e4hr 2,4 m (7 Fu\u00df 10 Zoll) und eine H\u00f6he von 3,7 m (12 Fu\u00df). Die Spannweite der Solaranlage betr\u00e4gt 7,2 m (24 Fu\u00df), was einer Stromerzeugungskapazit\u00e4t von 1600 Watt beim Start entspricht. Die Achtern-Nutzlaststruktur beherbergt 12 Prim\u00e4rantennen f\u00fcr L-Band-\u00dcbertragungen. Laser-Eckw\u00fcrfelreflektoren werden ebenfalls mitgef\u00fchrt, um die pr\u00e4zise Bestimmung der Umlaufbahn und die geod\u00e4tische Forschung zu unterst\u00fctzen. On-Board-C\u00e4siumuhren liefern die lokale Taktquelle. Glonass-M umfasst 31 Satelliten im Satellitenindex 21 – 92 und 4 aktive Ersatzsatelliten.Bis Ende 2013 wurden insgesamt 41 Satelliten der zweiten Generation gestartet. Wie bei der vorherigen Generation wurden die Raumschiffe der zweiten Generation jeweils zu dritt mit Proton-K Blok-DM2- oder Proton-K Briz-M-Boostern gestartet. Einige wurden allein mit Sojus-2-1b \/ Fregat gestartetAm 30. Juli 2015 gab ISS Reshetnev bekannt, dass sie das letzte Raumschiff GLONASS-M (Nr. 61) fertiggestellt hat und es zusammen mit acht zuvor gebauten Satelliten auf den Start wartet.[37][38]Am 22. September 2017 wurde der Satellit GLONASS-M Nr. 52 in Betrieb genommen und die Orbitalgruppierung wurde erneut auf 24 Raumfahrzeuge erh\u00f6ht.[39]Dritte Generation[edit]GLONASS-K ist eine wesentliche Verbesserung gegen\u00fcber der Vorg\u00e4ngergeneration: Es ist der erste drucklose GLONASS-Satellit mit einer stark reduzierten Masse (750 kg (1.650 lb) gegen\u00fcber 1.450 kg (3.200 lb) GLONASS-M). Es hat eine Lebensdauer von 10 Jahren im Vergleich zur 7-j\u00e4hrigen Lebensdauer des GLONASS-M der zweiten Generation. Es werden mehr Navigationssignale \u00fcbertragen, um die Genauigkeit des Systems zu verbessern – einschlie\u00dflich neuer CDMA-Signale in den L3- und L5-B\u00e4ndern, die eine Modulation \u00e4hnlich wie modernisiertes GPS, Galileo und BeiDou verwenden. Glonass-K besteht aus 26 Satelliten mit dem Satellitenindex 65-98, die im russischen Milit\u00e4rraum weit verbreitet sind.[40][41][42] Die fortschrittliche Ausr\u00fcstung des neuen Satelliten, die ausschlie\u00dflich aus russischen Komponenten besteht, wird es erm\u00f6glichen, die Genauigkeit von GLONASS zu verdoppeln.[6] Wie bei den vorherigen Satelliten handelt es sich um 3-Achsen-stabilisierte Nadir-Satelliten mit zwei Solar-Arrays.[citation needed] Der erste GLONASS-K-Satellit wurde am 26. Februar 2011 erfolgreich gestartet.[40][43]Aufgrund ihrer Gewichtsreduzierung kann das GLONASS-K-Raumschiff paarweise vom Startplatz Plesetsk Cosmodrome mit den wesentlich kosteng\u00fcnstigeren Sojus-2.1b-Boostern oder zu sechs gleichzeitig vom Baikonur-Kosmodrom mit Proton-K Briz-M-Start gestartet werden Fahrzeuge.[6][7]Bodenkontrolle[edit] Karte mit BodenkontrollstationenDas Bodenkontrollsegment von GLONASS befindet sich fast ausschlie\u00dflich auf dem Gebiet der ehemaligen Sowjetunion, mit Ausnahme einiger in Brasilien.[citation needed]Das GLONASS-Bodensegment besteht aus:[44]ein Systemkontrollzentrum;f\u00fcnf Telemetrie-, Verfolgungs- und Kommandozentralen;zwei Laser-Entfernungsstationen;[45] undzehn \u00dcberwachungs- und Messstationen.[46]Empf\u00e4nger[edit]Unternehmen, die GNSS-Empf\u00e4nger herstellen, die GLONASS verwenden:NPO Progress beschreibt einen Empf\u00e4nger namens GALS-A1, die GPS- und GLONASS-Empfang kombiniert.SkyWave Mobile Communications stellt ein Inmarsat-basiertes Satellitenkommunikationsterminal her, das sowohl GLONASS als auch GPS verwendet.[47]Stand 2011[update]Einige der neuesten Empf\u00e4nger der Garmin eTrex-Reihe unterst\u00fctzen auch GLONASS (zusammen mit GPS).[48] Garmin produziert auch einen eigenst\u00e4ndigen Bluetooth-Empf\u00e4nger, den GLO for Aviation, der GPS, WAAS und GLONASS kombiniert.[49]Verschiedene Smartphones ab 2011 verf\u00fcgen zus\u00e4tzlich zu ihren bereits vorhandenen GPS-Empf\u00e4ngern \u00fcber eine integrierte GLONASS-Funktion, um die Signalerfassungszeiten zu verk\u00fcrzen, indem das Ger\u00e4t mehr Satelliten als mit einem einzelnen Netzwerkempf\u00e4nger aufnehmen kann, einschlie\u00dflich Ger\u00e4ten von:Verf\u00fcgbarkeit[edit]Stand 31. Mai 2020[update],[57] das GLONASS Konstellationsstatus ist:[57]Gesamt27 SCBetriebsbereit24 SC (Glonass-M \/ K)Bei der Inbetriebnahme0 SCIn Wartung0 SCWird vom Satellite Prime Contractor \u00fcberpr\u00fcft0 SCErsatzteile2 SCIn der Flugtestphase1 SC (Glonass-K)– –Das System ben\u00f6tigt 18 Satelliten f\u00fcr kontinuierliche Navigationsdienste, die das gesamte Gebiet der Russischen F\u00f6deration abdecken, und 24 Satelliten, um Dienste weltweit bereitzustellen.[58] Das GLONASS-System deckt 100% des weltweiten Territoriums ab.Am 2. April 2014 trat bei dem System ein technischer Fehler auf, der dazu f\u00fchrte, dass das Navigationssignal f\u00fcr etwa 12 Stunden praktisch nicht verf\u00fcgbar war.[59]Am 14. und 15. April 2014 hatten neun GLONASS-Satelliten einen technischen Fehler aufgrund von Softwareproblemen.[60]Am 19. Februar 2016 war bei drei GLONASS-Satelliten ein technischer Fehler aufgetreten: Die Batterien von GLONASS-738 explodierten, die Batterien von GLONASS-737 waren ersch\u00f6pft, und bei GLONASS-736 kam es aufgrund menschlicher Fehler beim Man\u00f6vrieren zu einem Ausfall der Stationierung. GLONASS-737 und GLONASS-736 werden voraussichtlich nach der Wartung wieder betriebsbereit sein. Ein neuer Satellit (GLONASS-751) als Ersatz f\u00fcr GLONASS-738 wird voraussichtlich Anfang M\u00e4rz 2016 die Inbetriebnahme abschlie\u00dfen. Die volle Kapazit\u00e4t der Satellitengruppe wird voraussichtlich erreicht Mitte M\u00e4rz 2016 restauriert werden.[61]Nach dem Start von zwei neuen Satelliten und der Wartung von zwei weiteren wurde die volle Kapazit\u00e4t der Satellitengruppe wiederhergestellt.Richtigkeit[edit]Die GLONASS-Genauigkeit betr\u00e4gt bis zu 2,8 Meter im Vergleich zu GPS mit dem L5, dessen Genauigkeit innerhalb von 30 cm liegt.[62][63]Nach Angaben des russischen Systems zur differenzierten Korrektur und \u00dcberwachung ab 2010[update]Die Genauigkeit der GLONASS-Navigationsdefinitionen (f\u00fcr p = 0,95) f\u00fcr Breiten- und L\u00e4ngengrade betrug 4,46 bis 7,38 m (14,6 bis 24,2 ft), wobei die mittlere Anzahl von Navigationsraumfahrzeugen (NSV) 7 bis 8 (je nach Station) betrug. Im Vergleich dazu betrug die zeitliche Genauigkeit der GPS-Navigationsdefinitionen 2,00 bis 8,76 m (6 Fu\u00df 7 Zoll – 28 Fu\u00df 9 Zoll), wobei die mittlere Anzahl von NSV 6 bis 11 (je nach Station) betrug. Das allein verwendete zivile GLONASS ist daher etwas ungenauer als GPS. In hohen Breiten (Nord oder S\u00fcd) ist die Genauigkeit von GLONASS aufgrund der Orbitalposition der Satelliten besser als die von GPS.[64]Einige moderne Empf\u00e4nger k\u00f6nnen sowohl GLONASS- als auch GPS-Satelliten zusammen verwenden. Dies bietet eine erheblich verbesserte Abdeckung in st\u00e4dtischen Canyons und eine sehr schnelle Reparaturzeit, da \u00fcber 50 Satelliten verf\u00fcgbar sind. In Innen-, Stadt- oder Berggebieten kann die Genauigkeit gegen\u00fcber der alleinigen Verwendung von GPS erheblich verbessert werden. Bei gleichzeitiger Verwendung beider Navigationssysteme betrug die Genauigkeit der GLONASS \/ GPS-Navigationsdefinitionen 2,37 bis 4,65 m (7 Fu\u00df 9 Zoll – 15 Fu\u00df 3 Zoll), wobei die mittlere Anzahl von NSV 14 bis 19 betrug (abh\u00e4ngig von der Station).Im Mai 2009 erkl\u00e4rte Anatoly Perminov, der damalige Direktor des Roscosmos, dass Ma\u00dfnahmen ergriffen wurden, um die Konstellation von GLONASS zu erweitern und das Bodensegment zu verbessern, um die Navigationsdefinition von GLONASS bis 2011 auf eine Genauigkeit von 2,8 m (9 ft 2 in) zu erh\u00f6hen.[65] Insbesondere das neueste Satellitendesign, GLONASS-K, bietet die M\u00f6glichkeit, die Genauigkeit des Systems nach seiner Einf\u00fchrung zu verdoppeln. Das Bodensegment des Systems soll ebenfalls verbessert werden. Anfang 2012 befinden sich in Russland und in der Antarktis an den St\u00fctzpunkten Bellingshausen und Novolazarevskaya 16 Positionierungsstationen im Bau. Rund um die s\u00fcdliche Hemisph\u00e4re von Brasilien bis Indonesien werden neue Stationen gebaut. Zusammen werden diese Verbesserungen die Genauigkeit von GLONASS voraussichtlich bis 2020 auf 0,6 m oder besser bringen.[66] Der Aufbau einer GLONASS-Empfangsstation auf den Philippinen wird derzeit ebenfalls verhandelt.[67]Geschichte[edit] Russische Briefmarke 2016 mit einem GLONASS-Satelliten.Entstehung und Gestaltung[edit] Das erste satellitengest\u00fctzte Funknavigationssystem, das in der Sowjetunion entwickelt wurde, war Tsiklon, das den Zweck hatte, U-Booten mit ballistischen Raketen eine Methode zur genauen Positionierung bereitzustellen. 31 Tsiklon-Satelliten wurden zwischen 1967 und 1978 gestartet. Das Hauptproblem des Systems bestand darin, dass es, obwohl es f\u00fcr station\u00e4re oder sich langsam bewegende Schiffe sehr genau war, mehrere Stunden Beobachtung durch die Empfangsstation erforderte, um eine Position zu bestimmen, was es f\u00fcr viele unbrauchbar machte Navigationszwecke und zur F\u00fchrung der neuen Generation ballistischer Raketen.[68] In den Jahren 1968\u20131969 wurde ein neues Navigationssystem konzipiert, das nicht nur die Marine, sondern auch die Luft-, Land- und Raumstreitkr\u00e4fte unterst\u00fctzen sollte. Die formalen Anforderungen wurden 1970 erf\u00fcllt. 1976 beschloss die Regierung, die Entwicklung des “Unified Space Navigation System GLONASS” zu starten.[69]Die Aufgabe, GLONASS zu entwerfen, wurde einer Gruppe junger Spezialisten bei NPO PM in der Stadt Krasnojarsk-26 (heute Zheleznogorsk genannt) \u00fcbertragen. Unter der Leitung von Vladimir Cheremisin entwickelten sie verschiedene Vorschl\u00e4ge, aus denen der Direktor des Instituts, Grigory Chernyavsky, den endg\u00fcltigen ausw\u00e4hlte. Die Arbeiten wurden Ende der 1970er Jahre abgeschlossen; Das System besteht aus 24 Satelliten, die in einer H\u00f6he von 20.000 km in einer mittleren Kreisbahn operieren. Es w\u00e4re in der Lage, die Position der Empfangsstation basierend auf Signalen von vier Satelliten sofort zu bestimmen und auch die Geschwindigkeit und Richtung des Objekts anzuzeigen. Die Satelliten w\u00fcrden jeweils zu drei auf der Schwerlast-Protonenrakete gestartet. Aufgrund der gro\u00dfen Anzahl von Satelliten, die f\u00fcr das Programm ben\u00f6tigt wurden, delegierte NPO PM die Herstellung der Satelliten an PO Polyot in Omsk, das \u00fcber bessere Produktionskapazit\u00e4ten verf\u00fcgte.[70][71]Urspr\u00fcnglich war GLONASS f\u00fcr eine Genauigkeit von 65 m (213 ft) ausgelegt, in Wirklichkeit hatte es jedoch eine Genauigkeit von 20 m (66 ft) im zivilen Signal und 10 m (33 ft) im milit\u00e4rischen Signal.[8] Die GLONASS-Satelliten der ersten Generation waren 7,8 m (26 ft) hoch, hatten eine Breite von 7,2 m (24 ft), gemessen \u00fcber ihre Sonnenkollektoren, und eine Masse von 1.260 kg (2.780 lb).[8]Vollst\u00e4ndige Orbital-Konstellation erreichen[edit]In den fr\u00fchen 1980er Jahren erhielt NPO PM die ersten Prototypsatelliten von PO Polyot f\u00fcr Bodentests. Viele der produzierten Teile waren von geringer Qualit\u00e4t, und die NPO-PM-Ingenieure mussten erhebliche Umgestaltungen vornehmen, was zu einer Verz\u00f6gerung f\u00fchrte.[70] Am 12. Oktober 1982 wurden drei Satelliten mit den Bezeichnungen Kosmos-1413, Kosmos-1414 und Kosmos-1415 an Bord einer Proton-Tr\u00e4gerrakete gestartet. Da nur ein GLONASS-Satellit anstelle der erwarteten drei rechtzeitig zum Start bereit war, wurde beschlossen, ihn zusammen mit zwei Modellen zu starten. Die US-Medien berichteten \u00fcber das Ereignis als Start eines Satelliten und “zwei geheimer Objekte”. Lange Zeit konnten die Vereinigten Staaten die Natur dieser “Objekte” nicht herausfinden. Die Telegraph Agency der Sowjetunion (TASS) berichtete \u00fcber den Start und beschrieb GLONASS als ein System, das “zur Bestimmung der Positionierung von Flugzeugen der Zivilluftfahrt, Seetransporten und Fischerbooten der Sowjetunion geschaffen wurde”.[70]Von 1982 bis April 1991 startete die Sowjetunion insgesamt 43 GLONASS-bezogene Satelliten sowie f\u00fcnf Testsatelliten erfolgreich. Als die Sowjetunion am 25. Dezember 1991 zerfiel, waren zw\u00f6lf GLONASS-Satelliten in zwei Flugzeugen einsatzbereit. genug, um eine begrenzte Nutzung des Systems zu erm\u00f6glichen (um das gesamte Gebiet der Union abzudecken, w\u00e4ren 18 Satelliten erforderlich gewesen). Die Russische F\u00f6deration \u00fcbernahm die Kontrolle \u00fcber das Sternbild und setzte ihre Entwicklung fort.[71] GLONASS wurde 1993 mit 12 Satelliten in 2 Umlaufbahnen auf einer H\u00f6he von 19.130 km in Betrieb genommen. Das US-amerikanische GPS-System hat ein Jahr sp\u00e4ter den vollen Betrieb erreicht. Im Dezember 1995 wurde die GLONASS-Konstellation auf 24 Satelliten erh\u00f6ht. Derzeit befinden sich insgesamt 27 Satelliten im Orbit und alle sind betriebsbereit.Wirtschaftskrise[edit]Da die Satelliten der ersten Generation jeweils drei Jahre lang betrieben wurden, w\u00e4ren zwei Starts pro Jahr erforderlich gewesen, um das gesamte Netzwerk von 24 Satelliten aufrechtzuerhalten, um die volle Kapazit\u00e4t des Systems aufrechtzuerhalten. In der finanziell schwierigen Zeit von 1989 bis 1999 wurde die Finanzierung des Weltraumprogramms jedoch um 80% gek\u00fcrzt, und Russland konnte sich diese Startrate folglich nicht leisten. Nachdem die vollst\u00e4ndige Erg\u00e4nzung im Dezember 1995 erreicht worden war, gab es bis Dezember 1999 keine weiteren Starts. Infolgedessen erreichte die Konstellation 2001 ihren niedrigsten Punkt von nur sechs operativen Satelliten. Als Auftakt zur Entmilitarisierung wurde die Verantwortung f\u00fcr das Programm von \u00fcbertragen das Verteidigungsministerium der russischen zivilen Raumfahrtbeh\u00f6rde Roscosmos.[8]Erneute Anstrengungen und Modernisierung[edit] Pr\u00e4sident Wladimir Putin inspiziert ein GLONASS-Autonavigationsger\u00e4t. Als Pr\u00e4sident widmete Putin der Entwicklung von GLONASS besondere Aufmerksamkeit.In den 2000er Jahren erholte sich die russische Wirtschaft und die Staatsfinanzen verbesserten sich erheblich. Wladimir Putin interessierte sich besonders f\u00fcr GLONASS[8] und die Wiederherstellung des Systems wurde zu einer der obersten Priorit\u00e4ten der Regierung gemacht.[9] Zu diesem Zweck wurde im August 2001 das Bundeszielprogramm “Globales Navigationssystem” 2002\u20132011 (Regierungsbeschluss Nr. 587) ins Leben gerufen. Das Programm erhielt ein Budget von 420 Millionen US-Dollar und zielte darauf ab, die vollst\u00e4ndige Konstellation bis 2009 wiederherzustellen.[citation needed]Am 10. Dezember 2003 wurde erstmals das Satellitendesign der zweiten Generation, GLONASS-M, gestartet. Es hatte eine etwas gr\u00f6\u00dfere Masse als das Basis-GLONASS und lag bei 1.415 kg (3.120 lb), hatte jedoch eine Lebensdauer von sieben Jahren, vier Jahre l\u00e4nger als die Lebensdauer des urspr\u00fcnglichen GLONASS-Satelliten, was die erforderliche Ersatzrate verringerte. Der neue Satellit hatte auch eine bessere Genauigkeit und F\u00e4higkeit, zwei zus\u00e4tzliche zivile Signale zu senden.Im Jahr 2006 ordnete Verteidigungsminister Sergej Iwanow an, eines der Signale (mit einer Genauigkeit von 30 m) zivilen Nutzern zur Verf\u00fcgung zu stellen. Putin war damit jedoch nicht zufrieden und forderte, dass das gesamte System allen zur Verf\u00fcgung gestellt werden sollte. Infolgedessen wurden am 18. Mai 2007 alle Beschr\u00e4nkungen aufgehoben.[72][73] Das genaue, fr\u00fcher nur f\u00fcr das Milit\u00e4r bestimmte Signal mit einer Genauigkeit von 10 m (33 ft) ist seitdem f\u00fcr zivile Benutzer frei verf\u00fcgbar.In der Mitte des ersten Jahrzehnts des 21. Jahrhunderts boomte die russische Wirtschaft, was zu einer erheblichen Erh\u00f6hung des Weltraumbudgets des Landes f\u00fchrte. 2007 wurde die Finanzierung des GLONASS-Programms erheblich aufgestockt; Das Budget wurde mehr als verdoppelt. W\u00e4hrend der GLONASS 2006 181 Millionen US-Dollar aus dem Bundeshaushalt erhalten hatte, wurde der Betrag 2007 auf 380 Millionen US-Dollar erh\u00f6ht.[72]Am Ende wurden 140,1 Milliarden Rubel (4,7 Milliarden US-Dollar) f\u00fcr das Programm 2001\u20132011 ausgegeben. Damit ist es das gr\u00f6\u00dfte Projekt von Roscosmos und verbraucht ein Drittel seines Budgets f\u00fcr 2010 von 84,5 Milliarden Rubel.[74]F\u00fcr den Zeitraum von 2012 bis 2020 wurden 320 Milliarden Rubel (10 Milliarden US-Dollar) zur Unterst\u00fctzung des Systems bereitgestellt.[75]Wiederherstellung der vollen Kapazit\u00e4t[edit]Im Juni 2008 bestand das System aus 16 Satelliten, von denen 12 zu diesem Zeitpunkt voll funktionsf\u00e4hig waren. Zu diesem Zeitpunkt strebte Roscosmos eine vollst\u00e4ndige Konstellation von 24 Satelliten im Orbit bis 2010 an, ein Jahr sp\u00e4ter als zuvor geplant.[76]Im September 2008 unterzeichnete Ministerpr\u00e4sident Wladimir Putin ein Dekret, mit dem GLONASS aus dem Bundeshaushalt weitere 67 Milliarden Rubel (2,6 Milliarden US-Dollar) zugewiesen wurden.[77]F\u00f6rderung der kommerziellen Nutzung[edit]Obwohl die GLONASS-Konstellation eine weltweite Abdeckung erreicht hat, hat ihre Kommerzialisierung, insbesondere die Entwicklung des Benutzersegments, im Vergleich zum amerikanischen GPS gefehlt. Zum Beispiel wurde 2007 das erste kommerzielle russische GLONASS-Navigationsger\u00e4t f\u00fcr Autos, Glospace SGK-70, eingef\u00fchrt, das jedoch viel gr\u00f6\u00dfer und teurer als \u00e4hnliche GPS-Empf\u00e4nger war.[9] Ende 2010 gab es nur eine Handvoll GLONASS-Empf\u00e4nger auf dem Markt, von denen nur wenige f\u00fcr normale Verbraucher bestimmt waren. Um die Situation zu verbessern, hat die russische Regierung GLONASS aktiv f\u00fcr den zivilen Gebrauch gef\u00f6rdert.[citation needed]Um die Entwicklung des Benutzersegments zu verbessern, k\u00fcndigte Sergei Ivanov am 11. August 2010 einen Plan zur Einf\u00fchrung eines Einfuhrzolls von 25% f\u00fcr alle GPS-f\u00e4higen Ger\u00e4te, einschlie\u00dflich Mobiltelefone, an, sofern diese nicht mit GLONASS kompatibel sind. Die Regierung plante au\u00dferdem, ab 2011 alle Autohersteller in Russland zu zwingen, GLONASS zu unterst\u00fctzen. Dies w\u00fcrde alle Autohersteller betreffen, einschlie\u00dflich ausl\u00e4ndischer Marken wie Ford und Toyota, die in Russland \u00fcber Montagem\u00f6glichkeiten f\u00fcr Autos verf\u00fcgen.[78]GPS- und Telefon-Basisband-Chips der gro\u00dfen Anbieter Qualcomm, Exynos und Broadcom[79] Alle unterst\u00fctzen GLONASS in Kombination mit GPS.Im April 2011 war das schwedische Unternehmen SWEPOS – ein nationales Netzwerk von Satellitenreferenzstationen, das Positionsdaten in Echtzeit mit Messgenauigkeit liefert – das erste bekannte ausl\u00e4ndische Unternehmen, das GLONASS einsetzte.[80]Auf Smartphones und Tablets wurde 2011 auch die GLONASS-Unterst\u00fctzung mit Ger\u00e4ten implementiert, die in diesem Jahr von der Xiaomi Tech Company (Xiaomi Phone 2), Sony Ericsson, Samsung (Galaxy Note, Samsung Galaxy Note II, Galaxy SII, Galaxy SIII mini und Google Nexus 10) ver\u00f6ffentlicht wurden Ende 2012), Asus, Apple (iPhone 4S und iPad Mini Ende 2012), HTC und Sony Mobile unterst\u00fctzen das System und erm\u00f6glichen so eine h\u00f6here Genauigkeit und Geschwindigkeitssteigerung unter schwierigen Bedingungen.[81][82][83]Die Konstellation beenden[edit]Russlands Ziel, die Konstellation 2010 zu beenden, erlitt einen R\u00fcckschlag, als ein Start von drei GLONASS-M-Satelliten im Dezember 2010 fehlschlug. Die Proton-M-Rakete selbst lief einwandfrei, aber der Blok D-M3 der oberen Stufe (eine neue Version, die ihren Jungfernflug machen sollte) war aufgrund eines Sensorausfalls mit zu viel Treibstoff beladen. Infolgedessen st\u00fcrzten die obere Stufe und die drei Satelliten in den Pazifik. Kommersant sch\u00e4tzte, dass der Startfehler bis zu 160 Millionen US-Dollar kostete.[84]Der russische Pr\u00e4sident Dmitri Medwedew ordnete eine vollst\u00e4ndige Pr\u00fcfung des gesamten Programms und eine Untersuchung des Scheiterns an.[85]Nach dem Missgeschick aktivierte Roscosmos zwei Reservesatelliten und beschloss, den ersten verbesserten GLONASS-K-Satelliten, der im Februar 2011 gestartet werden soll, als Teil der Betriebskonstellation zu verwenden, anstatt haupts\u00e4chlich wie urspr\u00fcnglich geplant zu testen. Dies w\u00fcrde die Gesamtzahl der Satelliten auf 23 erh\u00f6hen und eine nahezu vollst\u00e4ndige weltweite Abdeckung erreichen.[86] Der GLONASS-K2 sollte urspr\u00fcnglich bis 2013 auf den Markt kommen, bis 2012 sollte er jedoch erst 2015 auf den Markt kommen.[87]Im Jahr 2010 befahl Pr\u00e4sident Dmitri Medwedew der Regierung, ein neues Bundesprogramm f\u00fcr GLONASS vorzubereiten, das die Jahre 2012\u20132020 abdeckt. Das urspr\u00fcngliche Programm von 2001 sollte 2011 enden.[84]Am 22. Juni 2011 gab Roscosmos bekannt, dass die Agentur eine Finanzierung von 402 Milliarden Rubel (14,35 Milliarden US-Dollar) f\u00fcr das Programm anstrebt. Die Mittel w\u00fcrden f\u00fcr die Aufrechterhaltung der Satellitenkonstellation, f\u00fcr die Entwicklung und Pflege von Navigationskarten sowie f\u00fcr das Sponsoring zus\u00e4tzlicher Technologien ausgegeben, um GLONASS f\u00fcr Benutzer attraktiver zu machen.[88] Am 2. Oktober 2011 wurde der 24. Satellit des Systems, ein GLONASS-M, erfolgreich vom Kosmodrom Plesetsk aus gestartet und ist nun in Betrieb.[89] Damit wurde die GLONASS-Konstellation zum ersten Mal seit 1995 vollst\u00e4ndig wiederhergestellt.[90] Am 5. November 2011 brachte der Proton-M-Booster drei GLONASS-M-Einheiten erfolgreich in die endg\u00fcltige Umlaufbahn.[91] Am 28. November 2011 platzierte eine Sojus-Tr\u00e4gerrakete, die vom Kosmodrom Plesetsk aus gestartet wurde, einen einzelnen GLONASS-M-Satelliten in die Umlaufbahn von Flugzeug 3.Am 26. April 2013 wurde ein einzelner GLONASS-M-Satellit von einer Sojus-Rakete aus dem Kosmodrom Plesetsk in die Umlaufbahn gebracht, wodurch die Konstellation auf 24 betriebsbereite Satelliten wiederhergestellt wurde. Dies ist das Minimum f\u00fcr eine globale Abdeckung.[92] Am 2. Juli 2013 st\u00fcrzte eine Proton-M-Rakete mit 3 GLONASS-M-Satelliten beim Start vom Kosmodrom Baikonur ab. Es bog kurz nach dem Verlassen des Pads vom Kurs ab und st\u00fcrzte zuerst in die Bodennase. Die Rakete setzte zum ersten Mal seit dem Start im Dezember 2010, als das Fahrzeug ebenfalls ausgefallen war, einen DM-03-Booster ein, was zu einem Verlust von weiteren 3 Satelliten f\u00fchrte.[93]W\u00e4hrend das System 2014 aus technischer Sicht fertiggestellt wurde, wurde die operative Seite vom Verteidigungsministerium noch nicht geschlossen, und sein formeller Status befand sich noch in der “Entwicklung”.[59]Am 7. Dezember 2015 wurde das System offiziell fertiggestellt.[94]Siehe auch[edit]^ Umlaufzeiten und Geschwindigkeiten werden unter Verwendung der Relationen 4\u03c0 berechnet2R.3 = T.2GM und V.2R. = GM, wo R.Umlaufradius in Metern; T.Umlaufzeit in Sekunden; V.Umlaufgeschwindigkeit in m \/ s; GGravitationskonstante, ungef\u00e4hr 6.673\u00d710\u221211 Nm2\/kg2;; M.Masse der Erde, ungef\u00e4hr 5.98\u00d71024 kg.^ Ungef\u00e4hr 8,6-mal (in Radius und L\u00e4nge), wenn der Mond am n\u00e4chsten ist (363104 km \u00f7 42164 km) bis 9,6 mal, wenn der Mond am weitesten ist (405696 km \u00f7 42164 km).Verweise[edit]^ Angrisano, A.; Petovello, M.; Pugliano, G. (2012). “Vorteile von kombiniertem GPS \/ GLONASS mit kosteng\u00fcnstigen MEMS-IMUs f\u00fcr die st\u00e4dtische Fahrzeugnavigation”. Sensoren. 12 (4): 5134\u20135158. doi:10.3390 \/ s120405134. PMC 3355462. PMID 22666079.^ “GLONASS kommt GPS erheblich zugute”. 15. 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