Появление прогрессивных научно-технических разработок в информационно-коммуникационной области в начале второго десятилетия ХХI века дало мощный толчок к трансформации парадигмы социально-экономического существования человечества. Качественное построение структуры информационного общества и эффективная организация функционирования его элементов в своей совокупности стали рассматриваться не только как сверхцели ряда государств, а как вполне объективная потребность социального совершенствования. Действительно, на сегодняшний день активность любого общественного института не представляется возможной без участия в процессах его регулирования технологий информационно-коммуникационной направленности. Термин «электронный», получивший свое распространение в последние годы, стал гармонично дополнять давно устоявшиеся понятия. Все чаще в выступлениях как государственных лидеров, так и бизнес-деятелей фигурируют такие термины как «электронный гражданин», иногда – «электронный человек». Все это свидетельствует, прежде всего, о видоизменении потребностей и ожиданий социального человека, его неограниченном стремлении к постоянному потреблению различного рода необходимых информационных сведений. Влияние новой парадигмы фактически находит свое отражение в инновационном развитии широкого спектра направлений инфокоммуникаций, в том числе и спутниковых.
Так, глобальные навигационные спутниковые системы с относительно недавних пор подвергаются внедрению во многие отрасли экономики, а также применяются в повседневной жизни граждан. Численные показатели скорости внедрения технологий спутниковой навигации, пожалуй, сопоставимы с быстротой популяризации мобильной связи. Общество, оценив возможности применения спутниковых навигационных систем в многочисленных отраслях экономики, не собирается останавливаться на достигнутом, проявляя свое стремление к их распространению в областях, в рамках которых необходимы определение координат и синхронизации часов, а также организация контроля и управления. Необходимость и полезность данных систем не вызывает сомнений. Несмотря на то, что первоначально такие структуры разрабатывались исключительно для достижения военных целей, сегодня они стали доступными и для гражданской авиации и флота.
Широкое рассмотрение понятия «спутниковая система навигации» в научно-исследовательских трудах, а также высокая степень различия подходов к его интерпретации, в свою очередь, позволяет судить о многогранности и многофункциональности изучаемого объекта. Так, наличие значительного ряда лексических значений категории, часто применяемых в научно-литературных контекстах, подтверждает факт активного поиска решений актуальных проблем социума посредством применения спутниковых сигналов.
На наш взгляд, оптимальным является функциональный подход к трактовке категории «глобальная спутниковая система навигации», а именно определение ее как комплексной структуры электронно-технического характера, базирующейся на совокупности космических и наземных инструментов, ориентированных на конкретизацию географических координат, а также параметров движения для наземных, водных и воздушных объектов.
Для формирования более четкого представления о современных навигационных системах целесообразно акцентировать внимание на формирующих их космическом и наземном сегментах. Так, первый, на настоящий момент, образован навигационными спутниками, расположенными на геостационарных орбитах, второй – навигационными приемниками или устройствами, их включающими. Получается, работа навигационной системы выражается следующим образом: навигационный приемник получает сигналы от нескольких спутников, находящихся в пределах радиовидимости, что позволяет ему на основании измерения времени получения необходимой информации вычислить собственные координаты. Прошедшие такого рода первичную обработку сведения вместе с другой информацией о подвижном объекте, на котором смонтирован приемник, по различным каналам связи направляются в единый диспетчерский центр. В данном образовании происходит их хранение, анализ и отображение на экране монитора диспетчера. Таков основной принцип функционирования телематической структуры, позволяющей результативно управлять процессами проведения технологических процедур [7, c.11].
Появление первой системы глобального позиционирования общего пользования – «GPS» (Global Positioning System) – приходится на 1980-е года. Обнаружение существенных недостатков системы заставило человечество задуматься о реализации новых шагов навстречу их устранению. За ликвидацией несовершенств американского изобретения последовало создание российской системы позиционирования «ГЛОНАСС» в 2008 году. Не проявляет признаков отставания в этом вопросе и Евросоюз, активно проводящий политику разработки навигационной системы «Galileo». Остановимся на каждом из обозначенных вариантов подробнее.
Так сложилось, что американская система «GPS», в силу своего возраста, является наиболее распространенной в наши дни. Первоначальная сугубо оборонная направленность системы объяснялась фактом поддержки процессов ее разработки Министерством Обороны США. Вскоре после трагического инцидента 1983 года (авиация ПВО ДВО сбила Боинг-707 южнокорейских авиалиний) стало возможным применять «GPS» и в гражданских интересах.
На протяжении долгого периода времени показатели функционирования GPS оставляли желать лучшего – система отличалась чрезвычайно низкой точностью: в канал определения координат искусственно направлялась ошибочная информация с целью предотвращения случаев ее военного применения [5, c.10]. В 2000 году искусственные ограничения перестали иметь место.
До сих пор к ряду главных проблем системы «GPS» причисляют ее сильную аффелированность с Министерством обороны Соединенных Штатов, что указывает на фактическую подверженности риску недоступности GPS-возможностей для граждан стран, способных по вполне объективным причинам вступить в политическое противоречие с так называемым «государством-донором».
Следующей проблемой рассматриваемой системы является относительно низкая орбита с небольшим углом наклона, препятствующая бесперебойной конкретизации координат в высоких широтах. В первую очередь, связанные с этим обстоятельством геолокационные барьеры могут встретиться на пути жителей Севера и любителей путешествий в его периметре.
Согласно данным середины 2014 года, общая совокупность спутников «GPS» полностью сформирована и осуществляет свою работу в штатном режиме: на орбите располагаются 32 спутника, из которых 24 – рабочие, 8 – резервные.
Своего рода ответной реакцией на чрезмерное влияние МО США стало в Российской Федерации системы «ГЛОНАСС», которое повлекло за собой появление в исследуемой области неограниченную власть МО РФ как вполне предсказуемый побочный эффект от реализации подобных проектов. Спутники отечественной системы, введенной в эксплуатацию в 1993 году, на постоянной основе производят излучение сигналов стандартной точности (СТ) – в диапазоне 1,6 ГГц и высокой точности (ВТ) – в диапазоне 1,2 ГГц [3, c. 38]. Сигналы стандартной точности, прием которых доступен каждому пользователю системы, играют особую роль в вычислении горизонтальных и вертикальных координат, вектора скорости, а также времени. При этом понятно, что каждый потребитель должен располагать вспомогательными устройствами – навигационным приемником и аппаратурой обработки.
В данное время система «ГЛОНАСС» не предполагает наличие полного доступа у пользователей ко всему спектру ее возможностей, но по праву отличается наличием трех спутников на визуально воспринимаемом горизонте нашей страны, что, согласно заявлению главных разработчиков, помогает сделать процесс определения потребителями своего местоположения простым и эффективным. На сегодняшний день на земной орбите находятся спутники «ГЛОНАСС-М», однако к началу 2016 года планируется их замена на аппараты нового поколения – «ГЛОНАСС-К». Так, новый спутник будет обладать усовершенствованными характеристиками, в частности, его вес будет снижен с 1415 кг до 850 кг. Помимо всего прочего, для поддержания должного уровня работоспособности системы будет необходим всего лишь один групповой запуск «ГЛОНАСС-К» в год, что позволит достигнуть значительного снижения объема расходов. Процессы финансирования внедрения и распространения «ГЛОНАСС», главным образом, осуществляются за счет установки аппаратуры данной системы на всех вводимых в эксплуатацию транспортных средствах. Не стоит забывать и о другом предназначении «ГЛОНАСС» – обеспечение национальной безопасности российского государства. Все эти аспекты существования системы «ГЛОНАСС» делают ее будущее поистине весьма перспективным.
Из еще неразвернутых, но готовящихся к своему завершению систем наибольшая узнаваемость присуща европейской разработке «Galileo». По последним данным, на сегодняшний день в пределах программы был произведен запуск 2 экспериментальных спутников и 4 серийных аппаратов. Естественно, такое положение дел сложно назвать близким к его идеальному состоянию. Однако стоит отметить, что уже сейчас, в «стендовом режиме», точность системного позиционирования составляет 10 м. При увеличении числа спутников в грядущих временных периодах точность позиционирования, скорее всего, достигнет планируемых 30 см (вблизи экватора) [6, c. 80].
Интересы европейцев в вопросе создания уникальной навигационной системы сводятся к цели повышения качества геопозиционирования в высоких широтах, что, несомненно, является актуальной проблемой для скандинавских государств, максимально приближенных к полярному кругу. Предполагается, что создание «Galileo также решит задачу снижения степени зависимости ныне существующих спутниковых систем («GPS» и «ГЛОНАСС») от соответствующих оборонных ведомств. Так, европейское изобретение «Galileo», возможно, станет первой в мире системой геопозиционирования, функционирующей вне зависимости от военных структур. По настоящее время организаторы ведут активную работу по привлечению в разработку системы новых акторов, способных привнести в проект финансовые ресурсы и новые технологии. Уже сейчас над «Galileo», наряду с организациями Евросоюза, работают Китай, Израиль, Южная Корея и Россия. Реализуются мероприятия по привлечению в программу стран Латинской Америки и Тихоокеанского региона: Аргентины, Австралии, Бразилии, Чили, Индии и Малайзии.
Нужно полагать, что тремя упомянутыми навигационными системами мировое сообщество не ограничится. Работу над собственными системами локального геопозиционирования на протяжении последних лет ведут, например, Индия и Китай.
На территории КНР с 2012 года активно ведется разработка системы Бейдоу. Более того, китайским правительством преследуется цель представления системы к 2020 году на международном уровне. При этом планируется расширить состав спутниковой группировки до 5 геостационарных и 30 дополнительных спутников на других орбитах.
Индийский же продукт, начало эксплуатации в полноценном режиме которого намечено на 2016 год, отличается сугубо региональным характером. К моменту осуществления коммерческого распространения системы общая совокупность спутников на геосинхронных орбитах, в условиях видимости таковых с субконтинента Индостан в любое время суток, должна быть численно равна 7.
По прогнозам иностранных исследователей, мировой рынок спутниковых систем навигации, будет продолжать свое интенсивное развитие. Так, к примеру, согласно данным, предоставляемым ABI Research, в 2014 году общий объем мирового навигационного рынка НАП (навигационная аппаратура потребителя) и услуг на их основе составил более 142 млрд. долл. И это отнюдь не является его пределом (рисунок 1).
Рисунок 1 – Рост объемов мирового рынка НАП и услуг на их основе (оценка ABI Research)
В исследуемом случае стимуляторами роста рынка в 2014 году явились НАП, предназначенные для автомобильного транспорта, а также персональные мобильные приложения (рисунок 2).
Похожим образом обстоят дела в Российской Федерации. Так, в 2014 году показатели объемов поставок навигационного оборудования для наземного транспорта увеличились более чем в 4 раза, по сравнению с показателями 2013 года. Положительная динамика роста отечественного рынка навигационных продуктов была обеспечена за счет проявления представителями властных структур особого интереса к системе ГЛОНАСС, совершенствование нормативно-законодательной базы, а также увеличение количества выпускаемых репортажей в СМИ о примерах внедрений навигационных технологий и эффектах, получаемых от их применения.
Рисунок 2 – Прогноз на 2011 год сегментации мирового рынка в сфере спутниковой навигации по видам приложений (оценка ABI Research)
Наряду с положительными аспектами существования и распространения навигационного оборудования в России имеют место быть и отрицательные стороны анализируемого явления, проявляющие себя по отношению как к потребителям, так и к производителям.
В первом случае наблюдается полное отсутствие гарантий неполучения потребителем, совершившим оплату оборудования с поддержкой ГЛОНАСС, устройства, которое для решения навигационной задачи по той или иной степени сложности не использует сигналы системы ГЛОНАСС.
Рассматривая случай с производителями, стоит отметить, что в течение 2012-2014 гг. сохранялась тенденция определения объемов рынка навигационных технологий потребностями государственно-регулируемого сектора экономики. Спрос коммерческого сектора, характеризуясь положительной динамикой роста, остается по-прежнему незначительным (по сравнению с государственным сектором). Рост спроса на свою продукцию испытали на себе исключительно крупные вендоры навигационного рынка, сотрудничающие с масштабными бизнес-представителями. Малый и средний бизнес по разным причинам пока не ощущает потребности в присутствующих на рыночном пространстве навигационных технологиях. Так, получается: либо бизнес не обладает информационными сведениями о предложениях на рынке навигации, либо функциональные, ценовые и иные свойства не удовлетворяют ожидания бизнес-деятелей. Все это подтверждает не что иное, как существование острой необходимости более активного развития и популяризации системы ГЛОНАСС как в России и за рубежом.
Стоит начать с того, что у системы ГЛОНАСС имеется ряд преимуществ перед системой GPS, которые выводят ее на абсолютно новый уровень. Во-первых, спутники ГЛОНАСС в отличие от GPS, в своем движении по орбите не синхронизированы с вращением Земли. Поэтому им никогда не требуется корректировка. Во-вторых, точность системы ГЛОНАСС в высоких широтах, то есть выше широты Москвы, превышает точность GPS [1, с. 73]. Погрешность российской системы навигации без использования наземных станций составляет около пятидесяти метров. Для сравнения скажем, что при использовании GPS эта погрешность может составлять 500 метров [2, с. 84]. В-третьих, система GPS может быть отключена Министерством обороны США в интересах своей страны в любом районе мира, что уже происходило несколько раз.
Еще одним, не менее важным преимуществом является стабильная работа при наличии помех в диапазоне одной из систем. Сигналы со спутников ГЛОНАСС передаются в другом частотном диапазоне, поэтому приемники, поддерживающие работу в системе ГЛОНАСС, защищены от помех диапазона GPS.
Но у системы GPS в настоящее время имеется одно несомненное преимущество, которое мешает системе ГЛОНАСС монополизировать российский рынок [4, с.81]. Несмотря на то, что по многим параметрам ГЛОНАСС превосходит американскую систему, GPS уже стала брендом. Данная система внедрена по умолчанию в большинство электронных устройств, имеющих функцию или приложение навигации. И, соответственно, многим пользователям уже не нужно задумываться о том, чтобы переустановить приложение на другое, так как по его мнению это займет много времени, которое он не захочет тратить на подобное. Соответственно, системе ГЛОНАСС будет очень трудно вытеснить американского конкурента с рынка без использования грамотной стратегии.
В данной работе мы предлагаем развернутую и пошаговую инструкцию, как популяризовать российскую систему не только на российском, но и зарубежных рынках (рисунок 3).
Рассмотрим каждый шаг по порядку. Во-первых, для того чтобы обойти американскую систему и доказать свое несомненное преимущество перед ней, необходимо улучшить качество связи. Как описывалось выше, ГЛОНАСС уже превосходит GPS по этому параметру, если говорить о российской территории. Однако для того, чтобы продвигать данную систему еще и в зарубежных странах, необходимо улучшить качество связи и там в том числе. А сделать это можно, только увеличив количество спутников. Уже в 2010 году их количество составило 26. А в период с 2012 по 2020 год будут выделены средства на изготовление еще 15 спутников. Эти факторы в совокупности дают отличную перспективу для развития и улучшения качества российской системы, чтобы точность навигации была на порядок лучше, чем у системы GPS не только в России, но и зарубежных странах мира.
Следующий шаг, который необходим для популяризации ГЛОНАСС, это, разумеется, это максимальное исключение системы GPS. Как упоминалось выше, GPS является брендом, а также самой распространенной системой навигации. Она по умолчанию ставится во все электронные устройства.
Рисунок 3 – Алгоритм реализации мероприятий по популяризации ГЛОНАСС в России и за рубежом
Этот фактор необходимо пресечь и практически искоренить для того, чтобы продвинуть российскую систему. Потому что в противном случае ГЛОНЕАСС не сможет выйти на более крупную аудиторию В настоящее время к российской системе спутниковой навигации подключены российские госучреждения, но обычные пользователи используют ГЛОНАСС гораздо реже, чем GPS.
Для исключения американской системы насколько это возможно и внедрения российской необходимо предпринять следующие шаги:
1) Заключить контракты с мобильными операторами «Большой тройки» (МТС, Мегафон и Билайн). Они будут предлагать пользователем сотовой связи установить приложение с навигацией, которое будет синхронизировано с системой ГЛОНАСС. Операторам, в свою очередь, будут предложены выгодные условия, которые, в частности, будут касаться льгот по налогообложению, а так же они будут официально считаться участниками государственной программы, что дает свои несомненные преимущества. Таким образом, постепенно количество пользователей системы GPS будет уменьшаться, в то время как количество пользователей российской системы – увеличиваться.
2) Заключить контракты с иностранными поставщиками. В настоящее время все электронные устройства. Поддерживающие навигационные приложения, на стадии выпуска синхронизируются с системой GPS. Если заключить договор о том, что вместо GPS будет использоваться ГЛОНАСС, то это поможет увеличить количество пользователей в десятки, если не в сотни раз сразу. Учитывая тот факт, что большая часть техники поступает в Россию преимущественно из России и Китая, то важно в первую очередь заключить соглашения именно с поставщиками из этих стран. Для поставщиков это будет выгодно по той причине, что у них будет шанс увеличить собственную долю на российском рынке.
3) Включить пункт о популяризации системы ГЛОНАСС в программу инновационного развития. Это поможет ускорить внедрение данной навигационной системы среди населения. К тому же в условиях современного мира популяризация именно российской спутниковой системы будет воспринята положительно, так как сейчас идет активное продвижение российского производства, которое люди готовы поддержать. А включение данного пункта в программу поможет привлечь дополнительных инвесторов, которые также будут способствовать ускоренному распространению.
Третьим шагом по популяризации системы будет увеличение численности потребительской аудитории. Это одна из самых непростых задач, так как у большинства населения электронные устройства уже синхронизированы с американской навигационной системой. И многие из пользователей не захотят менять ее и тратить для этого собственное время. Значит, нужно предпринять такие шаги, которые помогли бы привлечь внимание потребителей и убедить их изменить настройки в электронных устройствах и использовать приложения, синхронизированные с ГЛОНАСС. Чтобы добиться этого, нужно предпринять следующее:
1) Увеличить объемы производства специальных средств связи, синхронизированных с системой ГЛОНАСС. Это одно из важных и необходимых условий, так как чем больше устройств будут подключены к системе, тем больше будет часть охватываемой аудитории. Для увеличения объемов производства необходимо: во-первых, увеличить производственные мощности, то есть производить больше устройств, которые будут подходить для использования навигационной системы. Чтобы развить данную отрасль ( к сожалению, объем производства непосредственно в России существенно ниже, чем в Китае или Корее), нужно привлечь участников программы инновационного развития. Те, в свою очередь, получат определенные льготы, связанные со снижением налогового бремени. Во-вторых, как уже говорилось ранее, заключить договор с операторами «Большой тройки», услугами которой пользуется бóльшая часть населения страны. Это поможет привлечь огромную часть целевой аудитории. Операторы должны будут разработать актуальные предложения для своих пользователей, чтобы те изменили настройках на своих устройствах для подключения к ГЛОНАСС. В-третьих, для увеличения объем производства потребуются государственные субсидии, а также привлечение иностранных инвестиций.
2) Найти выход на иностранный рынок. Если позиционировать ГЛОНАСС как систему, которая по всем параметрам выше качеством, чем GPS, тоданную систему необходимо продвигать на иностранный рынок в том числе. Разумеется, качество спутниковой связи должно соответствовать всем стандартам.
На реализацию данной программы может потребоваться примерно от 5 до 10 лет, по итогам которой навигационная система будет востребована не только на российском, но и зарубежном рынках. Это дает следующие преимущества и благоприятные последствия для экономики в целом:
- развитие высоких технологий – при условии увеличение производственных мощностей для производства специальных средств связи;
- развитие отношений с иностранными партнерами и поставщиками;
- устранение российской газонефтяной «зависимости» или, по крайней мере, снижение данной «зависимости»;
- популяризация российского продукта во всем мире, что откроет новый поток инвестиций в Россию, что, соответственно, благоприятно скажется на экономическом росте.
Библиографический список
- Алексеев, В.Е. Сравнение эффективности применения многоантенных навигационных систем GPS и совмещенной ГЛОНАСС/GPS / В.Е. Алексеев, Н.О. Крыликов, А.Н. Соловьев // Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2012. –№ 2 (94). – С. 71-76.
- Горбачёв, О.А. О возможности высокоточного определения навигационных погрешностей СНС GPS/ГЛОНАСС с помощью одночастотных приёмников / О.А. Горбачёв, Е.Е. Нечаев, П.В. Рябков // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. – 2010. – № 159. – С. 81-85.
- Коварж, П. Программный GPS/ГЛОНАСС/GALILEO-приемник / П. Коварж, П. Качмаржик, Ф. Вейражка // Гироскопия и навигация. – 2010. – № 4 (71). – С. 32-40.
- Свириденко, В. Перспективы российского рынка ГЛОНАСС-GPS-приемников: мнение разработчика / В. Свириденко // Электроника: Наука, технология, бизнес. – 2009. – №1. – С. 80-83.
- Синякин, А.К. Потенциальная точность измерения параметров радиосигналов GPS/ГЛОНАСС / А.К. Синякин, А.В. Кошелев // Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2010. –Т. 1, №3. – С. 9-12.
- Сравнительная оценка точности позиционирования одночастотной аппаратуры систем ГЛОНАСС и GPS / К.Е. Былинин, О.А. Горбачёв, В.Б. Иванов, Д.В. Хазанов // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. – 2011. – №171. – С. 78-83.
- Хадонова, С. Инновационные ГЛОНАСС/GPS-решения для транспортной инфраструктуры России / С. Хадонова // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. – 2009.– С. 10-12.