Czy geodeci powinni obawiać się dokładności GLONASS?

W ramach pomysłów na sankcje nakładane na Rosję za inwazję na Ukrainę padają propozycje działań mających obniżyć jakość systemu GLONASS. Czy może to wpłynąć na dokładność pomiarów RTK i RTN?

Przypomnijmy, że już kilka dni po rozpoczęciu inwazji Centrum Badań Kosmicznych PAN postanowiło zaprzestać dostarczania swoich pomiarów laserowych (SLR, Satellite Laser Ranging) dla satelitów rosyjskiego systemu nawigacji GLONASS w ramach działalności ILRS (International Laser Ranging Service) – międzynarodowej organizacji zrzeszającej kilkadziesiąt stacji laserowych z całego świata. Jak uzasadniał ten krok dr Paweł Lejba z Obserwatorium CBK PAN w Borowcu, dane te pozwalają precyzyjnie określić orbitę tych satelitów, a to przekłada się na wynikową dokładność pomiaru odbiorników wykorzystywanych m.in. przez rosyjską armię.

Na tym jednak naukowcy z CBK PAN nie poprzestali. Przygotowali bowiem petycję, w której zaapelowali do ILRS o całkowite odcięcie GLONASS od danych SLR. W efekcie w ślady Centrum Badań Kosmicznych postanowił pójść Monachijski Uniwersytet Techniczny (TUM), który zaprzestał udostępniania danych SLR dla GLONASS gromadzonych w EUROLAS Data Center (EDC).

Skutki mogą być, ale nie od razu

Jak podkreśla prof. Krzysztof Sośnica – ekspert z zakresu nawigacji satelitarnej z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, decyzja TUM jest bardziej znacząca, niż mogłoby się wydawać. – Centrum EUROLAS jest bowiem odpowiedzialne za zbieranie danych SLR, również ze wszystkich stacji rosyjskich. Więc nawet jeśli stacje SLR będą śledzić satelity GLONASS, to dane te nie będą gromadzone i dystrybuowane – zauważa.

Czy w takim razie wykorzystanie w pomiarach RTK/RTN sygnałów GLONASS może mieć negatywny wpływ na dokładność pracy odbiorników GNSS? W ocenie dr. Marcina Szołuchy z Wojskowej Akademii Technicznej efekt na pewno nie będzie widoczny od razu.

– Obserwacja SLR do satelitów GNSS stanowią ważny element kontroli ich orbit – przyznaje naukowiec z WAT. – W przypadku systemów GNSS dokładność parametrów orbit jest elementem bezpośrednio wpływającym na jakość rozwiązania. Na podstawie danych ze stacji ILRS aktualizowane są modele ruchu satelitów i tym samym parametry przekazywane użytkownikom w informacji (depeszy) nawigacyjnej pozwalające na wyznaczenie pozycji satelity na epokę pomiaru. Aktualizowanie modeli ruchu satelitów na podstawie SLR wymaga jednak obserwacji w dłuższym okresie przez możliwie jak największą liczbę stacji ILRS – wyjaśnia dr Szołucha.

Z tego – w jego ocenie – płyną następujące wnioski. Po pierwsze, zaprzestanie obserwacji tylko przez kilka stacji ILRS nie wpłynie znacząco na dokładność modeli w krótkim czasie. Po drugie, opracowane modele ruchu wymagają co prawda aktualizacji, jednak obecnie stosowane operacyjnie modele są wystarczająco dokładne, aby realizować podstawowe funkcje związane z zastosowaniami militarnymi. Po trzecie, w dłuższym okresie brak pełnego śledzenia trajektorii ruchu satelitów posiadających odbłyśniki laserowe może stanowić problem, lecz jego wpływ może być początkowo odczuwalny jedynie w zastosowaniach geodynamicznych. Natomiast techniki różnicowe (w tym RTK/RTN) są stosunkowo dobrze uodpornione na nieznaczny spadek dokładności parametrów ruchu satelitów. I wreszcie po czwarte, rozwiązaniem w przypadku zastosowań geodynamicznych związanych z konserwacją systemów i układów odniesienia może być prowadzenie obserwacji w trybie obecnym, jednak pozostawienie samych danych SLR bez dostępu dla strony objętej bojkotem.

Korzyści z GLONASS i tak są niewielkie

Podsumowując, dr Marcin Szołucha podkreśla, że na razie geodeci nie powinni mieć powodów do obaw, przy czym w dłuższej perspektywie degradacja efemeryd może faktycznie spowodować nieznaczne trudności w przetwarzaniu sygnałów systemu GLONASS. – Jest to jeden z ważnych argumentów, aby przyspieszyć prace nad powszechnym stosowaniem pomiarów czasu rzeczywistego z wykorzystaniem systemów GPS i Galileo – zauważa.

Na ten sam aspekt pomiarów zwraca uwagę prof. Krzysztof Sośnica. – Mając GPS i Galileo, GLONASS nie wnosi już żadnych korzyści do pomiarów GNSS, za to dokłada swoje błędy systematyczne do rozwiązań kombinowanych. Pisaliśmy o tym jeszcze przed rozpoczęciem działań wojennych – podkreśla naukowiec z UPWr. W jego ocenie na dziś jedyna korzyść z sygnałów GLONASS dla użytkowników odbiorników RTK to widoczność dodatkowych satelitów np. w obszarach zabudowanych. Jest to szczególnie istotne w przypadku odbiorników dwusystemowych (GPS + GLONASS). – Jeśli jednak odbiorniki śledzą również inne systemy GNSS, z GLONASS-a do celów RTK można całkowicie zrezygnować – wskazuje prof. Krzysztof Sośnica.

Dodaje jednocześnie, że dokładność wyznaczenia orbit satelitów GLONASS znacznie zmalałaby, gdyby Międzynarodowa Służba GNSS (IGS, International GNSS Service) zaprzestała śledzenia sygnałów mikrofalowych tego systemu. – Obecnie IGS dostarcza oficjalne produkty orbit i zegarów GLONASS na podstawie globalnej sieci stacji śledzących do celów naukowych, co jednocześnie przyczynia się do poprawy narzędzi, które mogą być wykorzystane do celów militarnych. Posunięcie polegające na wyłączeniu systemu GLONASS nie miałoby dużego oddziaływania w przypadku produktów naukowych, takich jak układy odniesienia, parametry ruchu obrotowego Ziemi, badania troposfery ziemskiej, jonosfery, pogody kosmicznej i geodynamika, gdyż łączone rozwiązania GPS, Galileo i BeiDou zapewniają już teraz wyniki o najwyższej dokładności – podkreśla prof. Krzysztof Sośnica.

Drodzy Czytelnicy! By przeciwdziałać hejtowi i dezinformacji, redakcja portalu Geoforum.pl postanowiła zablokować możliwość komentowania wiadomości związanych z rosyjską agresją na Ukrainę

Jerzy Królikowski