Glonass rättar in sig i ledet

Finanskrisen verkar ha gått rymdindustrin förbi obemärkt. Alla stormakter i rymden lade ned rekordsummor på rymdindustrin förra året och mest av alla procentuellt sett satsade Ryssland, motsvarande 20 miljarder kronor enligt en färsk rapport från Euroconsult. Landet har ökat sin rymdbudget med nära 40 procent om året de senaste fem åren och en stor del av investeringarna går till upprustningen av det ryska satellitnavigationssystemet Glonass.

Enligt den ryska rymdstyrelsens tidplan ska Glonass ha global täckning vid slutet av året och blir då det enda GNSS-systemet som har det vid sidan av GPS.

Antenn på Antarktis

Nyligen installerade Ryssland en Glonass-antenn på den ryska basen Novolarevskaja i Antarktis. Syftet ska vara att kontrollera satelliter som bara är synliga på det västra halvklotet. En handling som tyder på att Ryssland verkligen tänker infria löftet om global täckning för Glonass.

Kort livslängd

I slutet av mars anslöt sig två länder till Glonass-samarbetet, Ukraina och Kazakstan. I en gemensam kommuniké deklarerade de två presidenterna att deras länder kommer att delta aktivt i upprustningen av Glonass. Utspelet kan tolkas som att en islossning är på väg mellan Ryssland och Ukraina, men egentligen är samarbetet inte så konstigt eftersom båda länderna deltog i uppbyggnaden av Glonass på 1980-talet, då som delar av Sovjetunionen. Glonass uppnådde också under en kort glansperiod runt 1996 en komplett satellitkonstellation med 24 satelliter. Men sedan gick det utför. Medan GPS-satelliterna har överlevt 7 till 10 och ända upp till 18 år, betydligt längre än vad de varit specificerade för, har Glonass-satelliterna varit notoriskt skröpliga och fallit för åldersstrecket redan efter 3  år. När den ena efter den andra Glonass-satelliten utfasats i kyrkogårdsbanor i rymden och Ryssland inte hade råd att skjuta upp några nya satelliter, bestod konstellationen till slut av bara 8 satelliter. Detta lågvattenmärke nådde konstellationen 2001, men i dag har Glonass efter ett omfattade moderniseringsprogram 22 satelliter i omloppsbana, varav 19 är i drift. För att täcka hela det ryska territoriet krävs 18 satelliter och för global täckning 24.

Militärt samarbete med Indien

En lösning för att komma runt problemet med satellitförsörjningen har varit att låta tillverka satellitplattformarna i Indien, där kostnaderna är lägre, medan tillverkningen av den känsliga signalutrustningen är kvar i Ryssland. Med Indien har Ryssland också så sent som i mars i år slutit ett militärt samarbetsavtal som innebär att Indien som enda land förutom Ryssland får använda Glonass militära signaler.

Glonass egenheter

GPS och Glonass  är trots allt två snarlika system. Båda sänder en civil och en militär signal. Rysslands uttalade målsättning är att systemen ska vara ännu mer lika varandra och helt interoperatibla. Men Glonass har en del svåröverkomliga egenheter som skiljer det från både GPS och det framtida europeiska Galileo. Glonass signalstruktur bygger på frekvensåtskillnad (FDMA) medan de båda andra systemen använder kodåtskillnad (CDMA). Detta är i och för sig ingen nackdel för Glonass. Det gör Glonass mindre känsligt för störningar. Eftersom varje Glonass-satellit ligger på en separat frekvens kan man ta emot signaler från alla andra Glonass-satelliter om en frekvens störs ut av en störsändare, medan hela GPS-systemet slås ut om den frekvens som alla GPS-satelliter ligger på störs ut. Men nu är en anpassning på gång till de andra systemen även när det gäller signalstrukturen. Den nya generationens Glonass-K-satelliter, som just nu genomgår tester på marken, kommer att sända signaler med kodåtskillnad.

Egen variant av världstid

Glonass-satelliternas atomur – nyckeln till noggrann positionering – är inte heller lika finkalibrerade som GPS-satelliternas. Mikroelektronik och avancerade MEMS (mikroelektromekaniska system), som är avgörande faktorer för atomurens precision, har aldrig varit Rysslands starka sida.

De mindre precisa satellitklockorna är en av de viktigaste anledningarna till att Glonass-satelliterna är så kortlivade. Dessutom har Ryssland sin egen variant av världstid (UNT). Rysslands ambition är dock att ansluta sitt referenssystem PZ-90 till världstid, men så länge de har kvar sitt gamla system tvingas de till ständiga korrektioner mellan sitt referenssystem och det globala WGS84 (World Geodetic System 1984) och troligen blir noggrannheten lidande av det.

Från svensk horisont är en fördel med Glonass att satelliterna har en högre inklination än både GPS och Galileo, vars satelliter vänder söderut i höjd med Skåne. Glonass inklination är 64,8 grader vilket innebär att de flyger så långt norrut som över Skellefteå.