GPS III

GPS III (ang. Global Positioning System Block III) to trzecia generacja satelitów należących do systemu nawigacji satelitarnej GPS, opracowanego i zarządzanego przez Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych. Satelity tej serii mają zapewnić wyższą precyzję, większą moc sygnału oraz zwiększoną odporność na zakłócenia w porównaniu z poprzednimi blokami (GPS I, GPS II).

Historia

Inicjatywa opracowania nowej generacji satelitów GPS rozpoczęła się w latach 2000. Program został formalnie zatwierdzony w 2010 roku, a pierwsze konstrukcje satelitów GPS III zostały opracowane przez koncern Lockheed Martin we współpracy z Boeing. Pierwszy satelita tej serii, GPS III‑1, został wystrzelony z kosmodromu Cape Canaveral 23 grudnia 2018 roku przy użyciu rakiety Delta IV.

Specyfikacja techniczna

Waga: ok. 4 300 kg
Masa startowa: 1 290 kg (w pełni naładowana bateria)
Żywotność: 15 lat (planowane, przy optymalnej eksploatacji)
Pasmo sygnałowe: L1, L2, L5 oraz nowo wprowadzone L1C i L2C
Precyzja pozycji: do 1 m (w warunkach optymalnych)
System antyjamkowy: Medium Earth Orbit (MEO) z wbudowanym modułem M‑Code przeznaczonym dla użytkowników wojskowych

Budowa i podzespoły

Satelita GPS III składa się z trzech głównych segmentów:

Moduł zasilania: nowoczesny panel słoneczny o wydajności zwiększonej o 30 % w stosunku do poprzednich generacji.
Układ napędowy: silnik chemiczny umożliwiający korekcję orbity i dokowanie w pozycjach referencyjnych.
Moduł łączności i radio: zawiera nowoczesne przetworniki oraz wzmacniacze zapewniające moc sygnału do 50 W (w porównaniu z 20 W w GPS II).

Zastosowania

GPS III znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach:

Transport morski – precyzyjne pozycjonowanie statków i platform wiertniczych.
Lotnictwo – nawigacja lotnicza, podejścia przyrządowe i systemy zarządzania lotem.
Geodezja i kartografia – pomiary geodezyjne z dokładnością podmetrową.
Zastosowania militarne – komunikacja i synchronizacja jednostek wojskowych, precyzyjne uderzenia broni kierowanej.
Internet rzeczy (IoT) – synchronizacja i śledzenie urządzeń mobilnych.

Program wystrzeliwania

Do tej pory (stan na 2023 rok) wystrzelono dziesięć satelitów GPS III, a planowana flota ma liczyć  30 jednostek, które mają całkowicie zastąpić starsze satelity GPS II w latach 2030‑2035. Satelity wystrzeliwane są z różnymi nośnikami, m.in.:

rakieta Delta IV Heavy – pierwsze dwa starty,
rakieta Falcon 9 firmy SpaceX – od trzeciego satelity.

Stan techniczny i perspektywy

W miarę zwiększania liczby satelitów GPS III, system zyskuje wyższą odporność na ataki cybernetyczne oraz zakłócenia elektromagnetyczne. Dzięki wprowadzeniu sygnału L1C oraz kodu M‑Code GPS III staje się kompatybilny z najnowszymi odbiornikami GNSS stosowanymi w aplikacjach cywilnych i wojskowych. Planowane są dalsze ulepszenia, w tym integracja z systemem Galileusz w ramach międzynarodowej współpracy GNSS.