Сверить координаты: навигацию улучшат лазером

Российские ученые создали мощный лазер, который в разы снизит погрешность навигационных приборов. Его будут использовать в лунном лазерном локаторе системы ГЛОНАСС. Это позволит в режиме реального времени правильнее определять координаты спутников и сделает российскую навигационную спутниковую систему точнее. Ученые утверждают, что погрешность определения координат пользователя может быть уменьшена до 10 см, тогда как сейчас она доходит до нескольких метров.

Работа систем спутниковой навигации GPS и ГЛОНАСС основана на точном измерении расстояния между несколькими спутниками и объектом, местоположение которого нужно определить. При этом координаты спутника должны быть известны максимально точно. Так как большая масса Луны влияет на траекторию движения спутников, при расчете их положения нужно учитывать и лунные координаты. Их получают путем измерения расстояния до Луны с помощью лазерных локаторов.

Сотрудники НИЦ лазерной физики Университета ИТМО создали лазер для лунного локатора, способный с точностью до нескольких миллиметров измерить расстояние до Луны. Как утверждают разработчики, среди его особенностей — компактность, низкая расходимость излучения, уникальное сочетание короткой длительности, высокой энергии и частоты следования импульсов. Импульс лазера имеет длительность 64 пикосекунды, что почти в 16 млрд раз меньше секунды.

— Само по себе создание лазера с длительностью импульсов в несколько десятков пикосекунд технически уже несложно, — рассказал «Известиям» инженер НИЦ лазерной физики Роман Балмашнов. — Однако выходная энергия импульсов нашего лазера практически вдвое выше, чем у аналогов такого же типа.

Новый лазер будут использовать в лунном локаторе системы ГЛОНАСС. Это позволит в режиме реального времени обновлять поправочные коэффициенты при расчете координат спутников. Как утверждают разработчики, погрешность определения координат пользователя будет уменьшена до 10 см.

— Такой прибор действительно может повлиять на навигацию за счет учета гравитационного влияния Луны на местоположение самих спутников, — считает эксперт в области навигационно-информационных технологий Андрей Лысенко. — Для точной передачи сигнала важны точные координаты самих спутников — то есть где именно они находятся на орбите. От гравитации Луны, конечно, будет определенное воздействие, которое способно эти координаты менять, и если спутник этого не считывает, то данные наземному потребителю будут передаваться некорректно. Так что лазер действительно может повлиять на снижение погрешности.

Редактор журнала «Вестник ГЛОНАСС» Константин Крейденко считает, что технология может стать по-настоящему перспективной.

— Если речь идет о так называемом абсолютном режиме работы навигационной аппаратуры, когда мы получаем информацию только со спутника, — технология может стать настоящим прорывом, потому что сейчас в этом режиме погрешность может достигать десятков метров, — отмечает эксперт.

Как пояснил руководитель НИЦ лазерной физики Университета ИТМО Андрей Мак, кроме решения дальномерных задач лазеры подобного класса можно использовать для построения изображений орбитальных объектов, например спутников или космического мусора.

Мария Недюк