GLONASS staat voor 'Global Navigation Satellite System' (GLObal'naya NAvigatsionnaya Sputnikovaya Sistema) en is de Russische tegenhanger van het Amerikaanse Global Positioning System (GPS) navigatiesysteem. Dit netwerk van Russische navigatiesatellieten werd door de Sovjet-Unie vanaf 1976 ontwikkeld en was een eerste maal operationeel in 1991.
Vanaf oktober 1982 startte de Sovjet-Unie met het lanceren van nog meer GLONASS kunstmanen waardoor het volledige netwerk tegen 1995 klaar was. Het systeem kende, net als de Russische economie in die periode, echter een serieus financiële terugval waardoor het GLONASS navigatiesysteem eind de jaren '90 grote problemen kende. Uiteindelijk besliste Rusland in 2001 opnieuw te investeren in dit netwerk en men slaagde er ondermeer in India als partner te krijgen waardoor het systeem terug volledig operationeel en hersteld was tegen 2010. Een volledig GLONASS netwerk bestaat uit 24 kunstmanen waarvan drie dienen als reserve. De satellieten bevinden zich allemaal in drie verschillende cirkelvormige banen om de Aarde die 120° gescheiden zijn van elkaar. Elke GLONASS satelliet bevindt zich in een cirkelvormige baan om de Aarde op een hoogte van ongeveer 19 100 kilometer en maakt om de 11 uur en 15 minuten één omwenteling om onze planeet waardoor, indien het netwerk volledig operationeel is, telkens vijf kunstmanen zich boven de horizon bevinden op gelijk welk moment van de dag. De signalen die deze satellieten terugsturen naar de Aarde kunnen onderverdeeld worden in een SP (Standard Precision signal) en een HP (High Precision signal). Dit systeem is gebaseerd is op de 'frequency division multiple access' (FDMA) techniek. Een SP-signaal een nauwkeurigheid heeft, als een GLONASS satelliet zich aan de horizon bevindt, tussen de 57 en 70 meter. Deze zijn dan ook vooral bestemd voor civiel gebruik. De HP-signalen worden vooral gebruikt voor militaire diensten maar in november 2006 maakte Rusland bekend deze signalen tegen 2007 ook vrij te geven voor civiele toepassingen. Het grote verschil tussen het Russische GLONASS systeem en het Amerikaanse GPS navigatiesysteem bevindt zich in het coördinatensysteem dat bij GLONASS de naam PZ-90 heeft en waarvan de preciese locatie van de Noordpool gebaseerd is op de locatiegegevens tussen 1900 en 1905. Bij het GPS-systeem wordt het coördinatensysteem WGS-84 gebruikt dat de exacte locatie van de Noorpool gebruikt zoals die in 1984 was.
Verschillende generaties satellieten
Tussen de jaren '60 en '70 konden de Sovjet-strijdkrachten rekenen op het Tsikada netwerk van satellieten voor positiebepaling van ondermeer schepen. Omdat dit systeem echter niet kon gebruikt worden bij de sturing van nieuwe ballistische raketten was de grootmacht verplicht tussen 1968 en 1969 op zoek te gaan naar een alternatief dat zou ontwikkeld worden door het Ministry of Defence, de Academy of Sciences en de Sovjet Navy. In 1976 was uiteindelijk een eerste plan klaar was om het GLONASS navigatiesysteem te ontwikkelen. Net als bij de GLONASS satellieten werden de Tsikada kunstmanen, die de voorloper waren van dit systeem, ontwikkeld onder toezicht van het Applied Mechanics NPO in samenwerking met het Institute for Space Device Engineering en het Russian Institute of Radio navigation and Time. In meer dan drie decennia tijd ondergingen al deze navigatiesatellieten verschillende vernieuwingen. Elke kunstmaan kreeg de naam 'Uragan' (orkaan) waarna een nummer volgde of een afkorting. De eerste testsatellieten werden uiteindelijk in de ruimte gebracht tussen 1982 en 1985. Deze eerste generatie Uragan kunstmanen hadden een gewicht van 1 250 kilogram en deze zes satellieten hadden een levensduur van 16 maanden. Hierna volgde een tweede groep van Uragan kunstmanen die een levensduur hadden van twee jaar en waarvan twaalf exemplaren gelanceerd werden maar slechts zes in de ruimte geraakten wegens problematische lanceringen. Een derde groep van deze satellieten werd tussen 1988 en 2000 gelanceerd en gebruikt. In totaal werden 25 dergelijke kunstmanen gelanceerd die een levensduur hadden van ongeveer drie jaar. De huidige GLONASS satellieten luisteren naar de naam Uragan-M. De ontwikkeling hiervan startte in 1990 waarna het eerste exemplaar in 2001 de ruimte in ging. Deze generatie navigatiesatellieten hebben een levensduur van zeven jaar en hebben een gewicht van 1 480 kilogram. Eenmaal in de ruimte hebben deze 3,7 meter hoge satellieten een spanwijdte van 7,2 meter dankzij zonnepanelen waarmee men 1,6 kW aan energie kan opwekken. In totaal moeten 22 van deze Uragan-M kunstmanen uiteindelijk rond de Aarde cirkelen en hun voorgangers vervangen. Net als bij de vorige generatie worden ook deze GLONASS satellieten gelanceerd door middel van krachtige Russische Proton of Sojoez raketten die vaak verschillende kunstmanen tegelijk in de ruimte kunnen brengen. De laatste en derde generatie van deze satellieten zullen wellicht tussen de tien en twaalf jaar operationeel zijn. Deze Uragan-K kunstmanen zullen maar liefst 750 kilogram meer wegen.
Lancering van drie GLONASS navigatiesatellieten - Foto: Roscosmos
Status van het netwerk
De volledige controle van het Russiche GLONASS systeem wordt uitgevoerd door grondstations die zich allemaal op Russisch grondgebied bevinden. Vandaag de dag (begin 2013) bestaat dit netwerk opnieuw uit 23 operationele navigatiekunstmanen waardoor het systeem terug een wereldwijde dekking kan aanbieden.
