GPS: конец анахронизма

18 сентября 2007 года президент США одобрил предложение Пентагона о принципиальном отказе от режима преднамеренного загрубления точности гражданских навигационных сигналов в системе GPS-III и об отказе от установки на навигационных спутниках соответствующих бортовых устройств в дальнейшем. Как говорится в сообщении Белого дома, принятое решение «отражает строгую приверженность обязательствам перед пользователями системы GPS, которые могут рассчитывать на использование возможностей этой свободно и глобально распространяемой услуги в мирных целях».

Режим преднамеренного загрубления гражданского сигнала (Selective Availability, SA, «избирательная доступность») реализуется аппаратурой спутников системы GPS и предназначен для исключения возможности использования открытых сигналов противником в военное время.

При включении режима SA в открытый навигационный сигнал С/А на частоте L1 вводится случайная погрешность, которая резко снижает точность определения местоположения с помощью бытовых приемников, не позволяя использовать их для создания «дешевых» систем высокоточного оружия и резко ограничивая сферу их применения вообще. В то же время на военных потребителях США это ограничение не сказывается – они используют недоступный для противника зашифрованный высокоточный военный сигнал P(Y).

GPS: официальная история загрублений

Случаи реального включения режима SA в боевой обстановке не описаны ни в одном доступном источнике и относятся, по-видимому, к области мифологии – впрочем, широко распространенной в России. В то же время в литературе подробно описаны факты деградации GPS-сигнала по объективным причинам – например, вследствие вспышек на Солнце.

Впервые система GPS активно применялась в войне в Персидском заливе в 1990-1991 году, когда группировка спутников была еще неполной.

Парадоксально, но на время операции «Буря в пустыне» включение режима SA нанесло бы огромный вред именно армии США, а не ее противнику. SA был отключен, так как в войсках стран антииракской коалиции использовалось большое количество гражданской аппаратуры, которая работала по открытым сигналам C/A.

1 мая 2000 года указом президента Клинтона режим SA был отключен. В результате точность гражданских навигационных определений в системе GPS улучшилась со 100 до 10-20 метров. С тех пор администрация США и Пентагон неоднократно заверяли мировое сообщество, что режим SA включаться больше не будет. Вместе с тем, техническая возможность взять свои слова назад у Белого Дома оставалась.

Шли годы, и масштабы военного применения GPS за рубежом неуклонно расширялись. Например, если в войне в Югославии в 1999 году Пентагон использовал менее 1 тыс. высокоточных боеприпасов со спутниковым наведением, то в Афганистане в 2001 году их было израсходовано уже около 5 тыс. единиц и 6 тыс.– при вторжении в Ирак в 2003 году.

Иногда в России высказываются предположения, что Пентагон загрублял гражданские сигналы GPS локально во время войны в Ираке в 2003 году, из-за чего точность падала до 300 метров. Однако американские источники опровергают эту информацию, а подтверждающих этот факт документальных свидетельств и данных о зоне деградации сигнала не имеется.

Более того – с военной точки зрения необходимости введения режима загрубления в этих конфликтах также не было.

Ни талибы, ни саддамовская республиканская гвардия не применяли широко GPS в боевых действиях. Вместо этого они сами активно осуществляли РЭБ-мероприятия по борьбе с высокоточным оружием сил коалиции. Так, и в Ираке, и в Афганистане отмечались случаи постановки активных радиопомех системе GPS для срыва наведения высокоточных американских ракет и авиабомб.

Открытость GPS: факторы и мотивы

Трудно заподозрить Пентагон, который обеспечивает управление и финансирование системы двойного назначения GPS, в заботе о гражданских пользователях всех стран – глобальная меркантильность не входит в перечень задач, стоящих перед оборонным ведомством. Но можно указать вполне прагматичные причины принятого решения – новые гарантии безупречной работы системы повысят степень доверия пользователей к GPS, и соображения экономического характера в нынешних реалиях приобретают стратегическую важность.

Важно также помнить, что между декларацией президента Буша и ее реализацией на практике – немалый временной лаг.

Дело в том, что президентский указ отменяет установку аппаратуры загрубления сигналов в режиме SA начиная только со спутников поколения GPS-III, а их развертывание начнется только в 2013 году. Все существующие спутники GPS-IIА, GPS-IIR и GPS-IIF смогут успешно обеспечивать введение режима SA, к тому же на ограниченных территориях.

Однако дни эпохи, когда отключение сервисов являлось угрозой, по всей видимости, сочтены. Будет ли «включен» режим SA на практике хотя бы раз – сомнительно.

В условиях глобализации войны стали экономически невыгодными для современных стран, даже супердержав и коалиций – но только в тех случаях, когда речь идет о глобальных, «мировых» войнах. Научить же «демократии» отдельно взятую страну – например, Афганистан – дело «святое». Но при этом навигационное поле ни в коем случае не должно искажаться в соседних регионах, где проходят транспортные коммуникации – особенно авиационные и морские. Иначе имидж Америки разлетится вдребезги, а с ним – и ее экономика.

Сегодня экономика США зависит от надежности работы GPS больше, чем экономика любой другой страны мира. Это касается не только производителей, но и инфраструктурных комплексов. Например, временные метки системы GPS обеспечивают синхронизацию работы национальной системы электроснабжения и телекоммуникационных систем США.

В то же время режим SA – угроза весьма сомнительная. Его действие полностью обесценивается с помощью различных дифференциальных дополнений к системе GPS. Сегодня такие дифференциальные подсистемы, улучшающие точность навигации до 1 метра только по гражданским сигналам GPS, применяются практически во всех технологически развитых странах мира. Они автоматически исправят ошибки, вносимые в сигнал SA-аппаратурой.

Но отказ от режима SA отнюдь не означает, что Пентагон намерен позволить будущему противнику пользоваться GPS, как тому заблагорассудится. По всей видимости, основным средством станет подавление сигнала С/А в зоне локального конфликта с помощью узкополосных генераторов помех. Военные помехозащищенные приемники последнего поколения Selective Availability/Anti-Spoofing Module (SAASM) могут работать только по зашифрованному сигналу Р(Y) без использования гражданского сигнала вообще, а в перспективе – и по второму военному сигналу (М-код).

Избирательное глушение или отключение сигнала C/A в локальной зоне на ТВД эффективнее режима SA, так как в последнем случае противник имеет возможность определять свое местоположение даже без использования дифференциальных подсистем, хотя и с большой погрешностью.

Угроза конкуренции

Европа, Китай и Россия разворачивают собственные навигационные системы Galileo, Compass и Глонасс соответственно. Планирует развернуть региональную спутниковую навигационную систему IRNS Индия. Можно утверждать, что ввод в эксплуатацию альтернативных ГНСС делает бессмысленными все меры по загрублению сигнала С/А системы GPS.

В таких условиях эффект от наличия режима SA становится отрицательным. Не зря представитель Пентагона отметил, что решение об отказе от аппаратуры режима SA на спутниках GPS-III не направлено на улучшение функциональных возможностей GPS, а должно устранить опасения относительно потенциальных нарушений гражданских услуг.

Вопрос надежности выступает на первый план и потому, что скоро появятся аналогичные предложения навигационных услуг глобальных систем Galileo, Глонасс и Compass. Пока же система GPS является де-факто монополистом на мировом рынке навигационных услуг.

А заработают ли системы конкурентов в глобальном масштабе и стабильно, еще неизвестно.

Алексей Можайцев / R&D.CNews