Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 163

Однако для начала немного о технологии. Для высокоточного мониторинга мы, в основном, работаем с Глонасс и GPS, но в некоторых ситуациях мы используем ещё инерциальные системы, датчики для измерения температуры, давления — например, тензодатчики.

Как с точностью до миллиметров можно определить координату?Необходимо измерить расстояния до спутников, положение которых известно. Хочешь знать расстояние — перемножь скорость и время. Это школьная математика. Но дело осложняется тем, что скорость распространения сигнала постоянно изменяется — в зависимости от состояния атмосферы Земли. Это и есть главная проблема. Задача решается методом постоянных контрольных измерений. Мы ставим приёмник в фиксированную точку, координаты которой известны, и, зная расстояние от этой точки до спутников, решаем обратную задачу: смотрим, как изменяется в данном месте скорость распространения сигнала. Информацию об изменении скорости в данном месте Земли мы должны передать пользователю, заинтересованному в определении координат. В итоге мы работаем над созданием системы, которая будет постоянно принимать сигналы со всех видимых навигационных спутников, обрабатывать, сохранять полученные данные и безостановочно передавать информацию всем пользователям. Информация такого рода именуется «поправкой», которую вносит атмосфера в измерения.

Но проблема ещё и в том, что наша атмосфера — объект неустойчивый и «поправки» работают лишь на небольшом расстоянии от точки проведения контрольных измерений и в течение ограниченного времени — всего нескольких секунд. Из этого вытекает, что контрольные измерения надо проводить в большом количестве точек. Получается структура, похожая на сеть станций сотовой связи.

Поэтому нам пришлось заняться и разработкой новых математических методов обработки сигналов — технологий, позволяющих увеличить расстояние, на котором действуют поправки. Пока мы смогли получить хорошую точность на расстоянии от 40 до 100 километров от точки проведения контрольных измерений.

На самом деле, все эти «высшие материи» соответствуют вполне конкретным задачам. Например, попробуйте решить задачу посадки самолёта в туман, не зная его точного положения относительно посадочной полосы. Более «земная» задача: попробуйте автоматизировать процесс посадки растений в сельском хозяйстве. Если не выверить расстояние между растениями с точностью до сантиметров, об урожайности можно забыть. Или: построили в стране опасный объект (плотина/атомная электростанция/труба, по которой идёт нефть или газ), и вдруг обнаруживается, что объект или его отдельные части начали смещаться. В этом случае смещение на несколько сантиметров уже будет опасным.

В той области, где мы решили делать проект, много подводных камней. Во-первых, мы, безусловно, не первые. Но, покупая готовые решения в Европе или США, Россия будет вкладываться в развитие зарубежной науки в сфере спутникового позиционирования. При этом, согласитесь, для нашей страны, вложившей астрономические суммы в развёртывание спутниковой группировки, было бы глупо не заниматься наземными применениями. Если мы готовы идти по такому пути, то разворачивать спутниковую группировку ГЛОНАСС уже было неоправданной тратой денег, поскольку отсутствие собственных разработок в сфере высокоточных применений не решает вопроса навигационного суверенитета.

Несмотря на всю абсурдность закупки подобных технологий на Западе, внедрить российскую разработку в области высокоточного спутникового позиционирования практически невозможно.Увы, все участники рынка заинтересованы в продаже западных решений.

И только стремление руководства страны к инновациям, кто бы что ни говорил, мешает выбросить таких выскочек, как мы, с рынка. Без поддержки со стороны государства я бы серьёзно остерегался ввязываться в подобные разработки. Ведь понятно, что в случае удачного внедрения наши результаты будут серьёзно диссонировать с работой российских НИИ, получающих далеко не такие суммы, которые вложены в наш проект, объем этих средств нам каждый день напоминают в новостях о коррупции. При этом прецедентов использования оборудования и программного обеспечения российского производства в наземной инфраструктуре нам не известно.