01.06.2022 / авторские статьи, глонасс, gps-навигация, мониторинг глонас gprs, вокругсветакорабелру, gps

США и Россия: кто кому отключит GPS?

При внимательном рассмотрении всех обстоятельств, ответ на этот вопрос не представляется столь уж очевидным и однозначным

Одной из свежих (и наиболее обсуждаемых) «пугалок» очередных санкционных пакетов стала угроза отключения Российской Федерации от Глобальной системы позиционирования (GPS). Насколько реально осуществление подобных планов и обоснованы опасения их ожидаемых «катастрофических» последствий?

А у нас есть ГЛОНАСС!
В первую очередь рассмотрим, на что смогут рассчитывать российские потребители, если США действительно смогут привести свою угрозу в исполнение. На этот случай, как поспешил успокоить соотечественников глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин, найти свое место в реальной жизни и на географической карте можно будет при помощи российского аналога GPS – Глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС). Что же мы про нее знаем?

Разработка системы началась еще в 1976 году, то есть на два года раньше, чем США приступили к созданию своей GPS, однако с практической реализацией идеи американцы нас существенно опередили. Так, первый навигационный спутник в США был запущен в 1978-м, тогда как в СССР – только четырьмя годами спустя, а когда в 1995-м GPS стал доступен пользователям, России было не до дорогостоящих космических проектов.

Тем не менее, в 2001-м работы над программой были возобновлены, а сама она получила приоритетный статус, с соответствующим бюджетным финансированием. В результате, уже в 2007 году Президент Российской Федерации Владимир Владимирович Путин подписал указ о неограниченном публичном пользовании отечественной навигационной спутниковой системой.

Кстати, по оценкам наших западных «недрузей» в период с 2001 по 2020 года Россия инвестировала в развитие ГЛОНАСС порядка $15 млрд., что достаточно наглядно свидетельствует о ее важности для осуществления текущих и перспективных государственных планов. Что же мы получили за эти деньги?

Прежде всего, действующую систему из 25 спутников, из которых (по состоянию на 29.04.22) по целевому назначению использовалось 23, а еще два были временно выведены из эксплуатации. Для сравнения: на ту же дату GPS располагал 30-ю рабочими космическими навигационными аппаратами (КНА), еще один спутник был выведен из эксплуатации и один находился на стадии ввода в систему.

Спутники ГЛОНАСС равномерно распределены по трем отдельным орбитальным плоскостям, а GPS – по шести. При этом орбиты российских спутников расположены на большей высоте, а также имеют несколько большее наклонение, чем американские:

Период обращения спутников ГЛОНАСС составляет порядка 11 часов 13 мин., что заметно меньше, чем у космических навигационных аппаратов GPS (11ч. 58 мин.). Наконец, частота излучения сигнала ГЛОНАСС достигает 1,602 ГГц, в то время как у GPS этот показатель находится на уровне 1,57542 Гигагерц.

Что же касается основного для потребителей критерия – точности определения места, то, по различным данным, у GPS она составляет 2-5 м, в то время как для ГЛОНАСС оценивается в 5-10 метров. Впрочем, профильные иностранные источники напоминают, что при испытаниях системы ГЛОНАСС еще в 2011 году была достигнута предельная погрешность в 2,8 метра и глухо намекают на малоизвестных планах российского руководства в ближайшем будущем снизить данную характеристику до почти сказочных ±10 сантиметров.

Таким образом, для обычного потребителя разница при выборе: GPS или ГЛОНАСС не представляется сколько-нибудь принципиальной. Однако не будем забывать, что обе эти системы создавались по заказу и на деньги оборонных ведомств, а значит – отнюдь не для того, чтобы облегчать ориентирование на местности автомобилистам-любителям или развращать судоводителей возможностью в любой момент получить точную обсервацию без отрыва от чашки кофе.

Настало время открыть стра-а-ашную «тайну», которая по сути тайной не является: основное назначение и GPS, и ГЛОНАСС состоит в обеспечении точности применения современного оружия. Исходя же из приводимых в открытых источниках точностных характеристик, обе они своему основному назначению вполне соответствуют – особенно если учесть, что погрешность в определении координат места пуска и/или нахождения цели всегда может быть скомпенсирована мощностью боеголовки.

А вот что касается особенностей выполнения главной задачи, то здесь существует несколько «мелочей», на которые представляется целесообразным обратить внимание. Например, наши иностранные «недрузья» сами признают, что:

— Большие высота и наклонение орбит спутников ГЛОНАСС позволяют обеспечивать более высокую, чем у GPS точность в северном полушарии. Особенно ощутимо данное превосходство в приполярных районах, использование которых гарантирует российским ракетам кратчайшее подлетное время к вполне конкретным, но неназываемым целям.

— В отличие от GPS, спутники которой расположены на геостационарных орбитах, орбиты аппаратов ГЛОНАСС не требуют синхронизации с вращением нашей планеты. Это позволяет российской навигационной системе обеспечить более высокую скорость обработки и передачи данных в режиме реального времени.

— GPS является моноспутниковой системой, поскольку рассчитана на работу только со своими тремя десятками КНА. ГЛОНАСС же спроектирован как система мультиспутниковая и в настоящее время может использовать сигналы почти 90(!) КНА, включая спутники американской GPS, европейской Galileo и китайской Beidou. Кстати, именно эта особенность обеспечивает российской системе резерв по дальнейшему увеличению точности.

— По совокупности своих характеристик и особенностей ГЛОНАСС более устойчив к помехам и способен лучше, чем GPS «обслуживать» районы со сложным рельефом.

Так что далеко не случайно практически все производители смартфонов и специализированных (судовых, авиационных, автомобильных) приемоиндикаторов спутниковых навигационных систем изначально закладывают в свои изделия возможности совместного использования GPS и ГЛОНАСС – помимо общего повышения надежности обеспечения навигационной информацией, это обеспечивает снижение предельной погрешности определение места до 1,5-3 метра.

Итак, даже в случае гипотетического отлучения от GPS, гражданские и (тем более!) военные потребители в России вряд ли испытают особые неудобства. Правда, возникает вопрос: а возможно ли на практике отключить Россию от GPS?

Краткий ответ: да, можно. А вот его полный вариант: лишить российских потребителей доступа к сигналам GPS (но только именно GPS!) для США технически и репутационно сложно, но можно. А вот полностью «отключить» Россию от космических навигационных систем нельзя. И вот почему...

Даже если очень захотят – не получится
Идею с отключением России наши американские «непартнеры» могут попытаться реализовать следующими способами:

— Полностью выключить сигналы спутников GPS, действуя по принципу: «так не доставайся же ты никому». Последствия очевидны: вместе с Россией от GPS придется отключать весь мир (с американскими пользователями в том числе). Вариант радикальный, безусловно действенный, но абсолютно нерациональный. Хотя бы потому, что россияне (а заодно и весь мир) смогут пользоваться системой ГЛОНАСС (при необходимости – с дополнительными линиями положения от спутников Galileo и Beidou для повышения точности в отдельных регионах).

— Отключить излучения сигналов только конкретных спутников, геостационарные орбиты которых обеспечивают «обслуживание» российской территории. Мера трудноосуществимая, малоэффективная и, к тому же, недостаточно избирательная. Учитывая значительную высоту орбиты (свыше 20 тысяч км), площадь зоны приема сигнала каждого из космических навигационных аппаратов может достигать 4-5 тыс. километров. Таким образом, отключая Россию, США вполне успешно отключат от GPS и всех своих союзников, территории которых располагаются вдоль ее границ.

Для справки: расстояние от Москвы до Лиссабона составляет порядка 4 560 км, а от Владивостока до Токио – и всего-то чуть более 1 000 километров. Использовать же подобный метод только для того, чтобы попытаться осложнить жизнь обитателям относительной российской глубинки (на удалении более 5000 км от ближайшей границы) – и вовсе глупо, поскольку они, как уже отмечалось выше, смогут по-прежнему использовать ГЛОНАСС.

Тогда остаются только полумеры, а именно:
— Выключение наземных станций, расположенных на российской территории. Это, безусловно, приведет к снижению точности принимаемого сигнала, но только в гаджетах, которые работают исключительно с GPS. Найти таковые даже среди мобильных телефонов сегодня весьма непросто, не говоря уже о специальных комплексах и устройствах, обеспечивающих решение задач авиа-, авто- и морской навигации.

— Намеренная деградация (снижение точности) передаваемых данных или целенаправленное внесение помех в спутниковый сигнал. Кстати, первый из вариантов широко практиковался США вплоть до 2000 года: благодаря введению т. н. селективного (избирательного) доступа, точность определения координат места (абсолютной скорости, высоты и проч.) для военных потребителей была в 10 раз выше, чем для гражданских.

Однако появление ГЛОНАСС (а позднее европейской и китайской КНС) сделало подобное разделение бессмысленным. При сравнительно небольшой компрометации навигационных данных современные комбинированные приемоиндикаторы вносят необходимые поправки, а при значительной – просто исключают «неправильную» информацию из своих расчетов, списывая ее появление на сбой системы.

Что же касается внесения помех, то эта полумера может сработать только в приграничной зоне, а ее практическая реализация чревата скандальными последствиями – ведь скрыть работу мощных комплексов радиоэлектронной борьбы на сопредельных с российской территориях будет уже невозможно.

Итак, полностью отключить Россию от систем спутниковой навигации можно только одним способом: физически уничтожив все спутники ГЛОНАСС (а заодно – их европейских и китайских собратьев). Представляется крайне сомнительным, что официальный Вашингтон рискнет сделать подобный шаг в условиях явного отставания в развитии ракетного оружия.

Более того, при внимательном изучении публикаций профильных иностранных медиа, становится очевидным, что на Западе откровенно опасаются, что при необходимости Россия вполне способна отключить GPS – быстро, всерьез и надолго (если не навсегда).

...А вот мы их – можем. Причем по-разному
Первая волна страха обрушилась на иностранных пользователей GPS еще в 2014 году, когда в качестве одной из ответных мер на «крымские» санкции рассматривалась возможность отключения 11 наземных станций этой системы, размещенных к тому времени на российской территории – от Калужской области до Сахалина и Камчатки.

В качестве основных аргументов подобного решения приводились: реальная возможность использования получаемых при их помощи данных в военных целях, а так же нежелание США предоставлять разрешение на сооружение аналогичного количества станций ГЛОНАСС на американской территории.

При этом «шпионская» составляющая деятельности GPS-станций в нашей стране основывалась на комплексном использовании собственно системы точного позиционирования и чувствительной аппаратуры сейсморазведки, данные которой автоматически транслировались в соответствующее управление Министерства внутренней безопасности США.

Поясним: подобный симбиоз позволял американским «сейсмологам» не только вполне невинно заниматься исследованиями движений материков и отдельных тектонических плит, но и с высокой степенью точности получать координаты стратегических ракетных комплексов шахтного базирования, а также других военных объектов России, чье использование так или иначе было связано с изменениями природного сейсмического фона.

Правда, до отключения станций GPS дело так и не дошло (хотя против их использования в сейсмо-шпионских целях были приняты соответствующие меры), но тревожный осадочек у наших «недрузей» все же остался. К тому же выяснилось, что уже тогда (восемь лет назад!) Россия абсолютно не опасалась последствий выключения станций GPS на своей территории, поскольку была вполне уверена в возможностях собственной навигационной системы.

Второй звоночек эхом погребального колокола прогремел для GPS как раз накануне предельного обострения кризиса на Украине. В ходе плановых учений Военно-космических сил России 15 ноября 2021 года был показательно сбит ракетой отслуживший свое отечественный спутник типа «Целина-Д», запущенный на орбиту еще в начале 1980-х.

На Западе (прежде всего – в США) это событие было расценено как вполне прозрачный сигнал о возросших возможностях российских ВКС и многократно возросшей угрозе самому существованию системы GPS.

Неслучайно уже спустя две недели американские медиа громко заговорили о том, что оборонный потенциал России позволяет при необходимости практически одномоментно уничтожить до 32-х (как раз комплект GPS) космических спутников на разновысотных орбитах, а члены Национального Совета Безопасности США вынуждены были констатировать, что именно GPS «по-прежнему остается самым уязвимым местом Америки».

Понятно. что после 24 февраля 2022г эти страхи стали расти с каждым днем – по мере того, как непосредственная помощь официального Вашингтона киевскому режиму становилась все откровеннее. К началу мая оценки будущего единственной национальной системы космической навигации стали настолько мрачными, что GPS была открыто названа «заложником» сложившейся ситуации и важным «сдерживающим фактором» для дальнейшего расширения инициатив США в деле поддержки Киева.

В публикациях американских медиа все чаще утверждается, что открыто выступая на стороне киевского режима и оперативно снабжая его ценной развединформацией, США рискуют в один непрекрасный день лишиться GPS, которую им просто нечем будет заменить.

При этом эксперты самых различных отраслей достаточно откровенно признают, что работа практически всех без исключения предприятий страны критически зависит от получения точного времени и другой навигационной информации от спутников GPS.

Вот какими представляются американцам основные последствия этого «GPS-Армагеддона».
Прежде всего ожидается полный коллапс системы транспортных перевозок: авиационные будут прекращены полностью, а автомобильные и морские – существенно замедлены и сокращены (как по числу автомобилей и судов, так и по объемам перевозимых ими грузов). При этом существенно возрастут риски столкновений и возникновения прочих аварийных ситуаций, что может в считанные дни обрушить страховой рынок.

Дальше – больше: будет утеряна синхронизация станций мобильной связи и сети интернет, автоматические комплексы контроля за работой электросетей, а также систем водоснабжения и канализации придется переводить в ручной режим. Предельно (вплоть до полного паралича) осложнится работа всех промышленных предприятий и банков, не говоря уже об управлении всеми составляющими национального оборонного комплекса и непосредственном применении оружия.

К тому же в США вполне серьезно считают, что для достижения подобного результата вовсе необязательно физически уничтожать спутники GPS – достаточно только «задавить» их помехами и/или применить технологию так называемого спуффинга, т. е. передачи искаженных или фальшивых сигналов, вносящих ошибки в получаемые потребителем навигационные данные.

Одно дело, если вследствие приема подобных сигналов заблудится какой-нибудь любитель-автомобилист и совсем другое – если потеряет свое место в океане огромный танкер или контейнеровоз. Еще более серьезными могут стать последствия из-за «заблудившихся» в полете ракет. Впрочем, и стартовать-то эти ракеты смогут только после точного определения места пуска...

Похоже, в США уверены, что все необходимые средства для проведения с GPS подобной «нежной» операции у России сегодня есть, как имеется и соответствующий опыт их использования. Поэтому неудивительно, что с каждым днем углубления украинского кризиса за океаном все громче звучат призывы обеспечить безопасность GPS, а заодно и срочно вернуться к планам создания резервной навигационной системы наземного базирования, реализация которых широко обсуждалась в 2008-2015гг, однако была похоронена в 2020-м.

Ну, а пока здравомыслящим американцам остается откровенно признавать, что полная беззащитность GPS позволяет России удерживать поведение США в неких «рамках приличия» и искренне надеяться, что в обозримом будущем официальный Вашингтон за пределы этих рамок не выйдет...