А. В. Горбунов, И. Н. Слободской
Космические средства дистанционного зондирования Почвы (ДЗЗ) являются одним из главных перспективных направлений развития космических совокупностей (КС). Сейчас космические совокупности ДЗЗ интенсивно развиваются и становятся неотъемлемым элементом информационного обеспечения многих направлений экономического развития стран.
К настоящему времени сложились две тенденции создания КС ДЗЗ. Первая из них предусматривает применение в качестве базы сложных космических аппаратов (КА), оснащенных многофункциональным бортовым информационным комплексом (БИК), включающим в себя нужную нагрузку с громадным числом наблюдательных устройств и бортовые информационные совокупности (БИС), осуществляющие накопление приобретаемых данных, объединяя их в единый информационный поток для передачи на Землю пользователям. Вторая тенденция содержится в применении для целей ДЗЗ комплексов сравнительных несложных КА с распределенной нужной нагрузкой (РПН), имеющих в составе БИК ограниченное число наблюдательных устройств и БИС с довольно низкой пропускной свойством.
Разнообразие задач ДЗЗ определяет необходимость создания разнородных КА ДЗЗ. К настоящему времени определились следующие главные группы этих КА по назначению:
- Гидрометеорологическое обеспечение.
- Океанографическое обеспечение.
- Изучение природных ресурсов Почвы.
- Экологический мониторинг.
- контроль и Обнаружение ЧС.
- Гелиогеофизические изучения.
Разбиение неспециализированного множества задач космических наблюдений на классы и группы логично не только по масштабам проявления явлений и объектов, но и методам наблюдения их параметров. Так, для задач метеообеспечения значительным есть получение изображений облачных земной поверхности и полей в видимом и ИК?диапазонах, и измерение вертикальных профилей атмосферных параметров. Для задач мониторинга Мирового океана значительным есть применение пассивно-активных способов мониторинга ветровых и океанических беспокойств в СВЧ-диапазоне спектра, и мониторинг территорий повышенной биопродуктивности океанов и морей по цветовым показателям морской поверхности.
Фундаментальным концептуальным принципом мониторинга поверхности суши есть многозональный метод наблюдения природных объектов, в базе которого лежат разные спектральные функции отражения излучательной способности и солнечного излучения, спектральные характеристики объектов. Проводимые теоретические разработки и сложившиеся практика говорят о том, что, в большинстве случаев, между этими группами КА не существует резких границ.
Приобретаемые эти каждой группы употребляются в интересах вторых групп. В каждой группы должны использоваться устройства, трудящиеся в разных участках спектра электромагнитных колебаний, имеющие различное пространственное и радиометрическое разрешение. Наблюдения посредством этих устройств должны проводиться комплексно и по возможности синхронно.
В замыслах развития национальных метеорологических космических средств и средств ДЗЗ фактически у всех зарубежных государств проявляется тенденция перехода на малые и сверхмалые ИСЗ (с массой менее 100 кг).
КС РПН имеют последовательность преимуществ если сравнивать с классическими КС, а также:
- Значительно увеличивается надежность системы в целом. Выход из строя 1-2 наблюдательных устройств не требует для их запуска нового и замены создания сложного и дорогостоящего КА. Для восстановления совокупности потребуется запуск относительно несложного и недорогого КА с информационным модулем, содержащим вышедшие из строя устройства.
- Обеспечивается динамическое развитие КС. По мере создания новых устройств наблюдения, включая экспериментальные, КА может довольно этими устройствами, не ждя создания комплексного КА, с включением их в состав БИК. Так, КС может эволюционно развиваться и совершенствоваться.
- При построении КС для каждого прибора нужной нагрузки (либо группы) будет возможность выбирать самые оптимальные параметры орбит.
Малые КА с распределенной нужной нагрузкой, не в любых ситуациях являются альтернативой сложным КА, но смогут трудиться с ними в комплексе, решая собственные задачи. Как мы знаем, для КА ДЗЗ существует определенное несоответствие между полосой обзора наблюдательных устройств и их разрешающей свойством.
Это несоответствие определяется возможностями реально существующих и перспективных на ближайшее будущее оптических и электрических составляющих наблюдательных устройств, и ограничениями со стороны радиолиний передачи на Землю приобретаемой информации. Как преодоление этого несоответствия вероятно сочетание, при котором сложные КА смогут употребляться для ответа задач мониторинга земной поверхности и внешней среды, а малые КА для детального наблюдения отдельных объектов и явлений, найденных при мониторинге.
В качестве для того чтобы сочетания смогут рассматриваться КА типа «Метеор-М» и КА типа «Канопус-В». Описание КА типа «Метеор-М» было дано в статье А. Л. Чуркина «Космический комплекс гидрометеорологического и океанографического обеспечения «Метеор-3М» со спутником «Метеор-М» размещённой в издании «ГЕОМАТИКА» №3(4) за 2009 г., с. 79–85. В предлагаемой Вашему вниманию статье даются характеристики КА типа «Канопус-В» (рис.
1, 2).
Рис. 1. Неспециализированный вид КА «Канопус-В» в транспортном положении
Рис. 2. Неспециализированный вид КА Канопус-В в условиях орбитального полета
Федеральной космической программой на 2006–2015 гг. (ФКП-2015) предусмотрено создание космического комплекса (КК) своевременного мониторинга техногенных и природных ЧС и космической системы на его базе в составе двух аппаратов («Канопус-В»).
В соответствии с ТТЗ на КК «Канопус-В» информация, приобретаемая с космических аппаратов предназначенных для обеспечения подразделений Федерального космического агентства, Министерства РФ по делам гражданской обороны, ликвидации последствий и чрезвычайным ситуациям стихийных бедствий, Министерства природных экологии и ресурсов РФ, Федслужбы по мониторингу и гидрометеорологии внешней среды, Российской академии наук и других заинтересованных ведомств в своевременной информации для ответа следующих главных задач:
- Обнаружение очагов лесных пожаров, больших выбросов загрязняющих веществ в природную среду.
- Мониторинг техногенных и природных ЧС, а также стихийных гидрометеорологических явлений.
- Мониторинг сельскохозяйственной деятельности, природных (а также водных и прибрежных) ресурсов.
- Землепользование.
- Своевременное наблюдение заданных районов земной поверхности.
Главные характеристики КА «Канопус-В»:
Масса платформы, кг. | 261 |
Масса целевой аппаратуры, кг. | до 200 |
Средневитковое энергопотребление платформы, Вт | 197 |
Пиковое энергопотребление КА, Вт (в течении 12 мин.) |
700 |
Средневитковое энергопотребление КА, Вт | 300 |
Мощность системы электропитания средняя за сутки, Вт | 350 |
Запас рабочего тела корректирующей двигательной установки |
7 лет |
Бортовая память | 27 Гб |
Скорость передачи информации, Мбит/с | 2X122,8, Х диапазон |
Высота орбиты | 510-540 км |
Наклонение (ССО) | 98 град |
Срок существования | до 7 лет |
Совокупность управления перемещением и навигации:
Ориентация | Трехосная |
Точность ориентации по углу | Не хуже 5 угл. мин |
Точность стабилизации КА | Не хуже 0,001 градус/сек. |
Точность позиционирования КА в горизонте (2s) | 15 м |
Макс. кинетический момент | 4,2 Нмс |
Макс. управляющий Командная | 20 радиосистема |
и момент:
Рабочий диапазон | S |
Скорость в канале «Почва-Борт» | 9,6 кбит/сек. |
Скорость в канале «Борт-Почва» | 64 кбит/сек. |
Мощность передатчика | 250 мВт |
ШДН антенны (3 дБ) | ± 35 град. |
Неточность на бит (BER) | 10-5 |
Система электропитания:
Три панели солнечной батареи с | GАs ФЭПами |
Аккумуляторные батареи | Li-Ion |
Управление | Бортовой компьютер |
Номинал напряжения на шинах СЭС | 28 В |
Корректирующая двигательная установка:
Тип двигателя | СПД |
Горючее | Ксенон (газ) |
Рабочая температура двигателя | 500°С |
Запас горючего | 11–35 кг |
Суммарный запас Vхар | 32,2–100 м/сек. |
Тяга двигателя | До 100 мН |
Главные характеристики целевой аппаратуры:
Количество спектральных каналов | 4 |
Спектральные каналы: | |
Панхроматический режим | 0,52-0,85 мк |
Монохроматический режим | 0,54-0,6; 0,63-0,69; 0,69-0,72; 0,75-0,86 мк |
Пространственное разрешение: | |
В панхроматическом режиме | 2,1 м |
В монохроматическом | 10,5 м |
Полоса обзора при высоте 510 км в надире | Более двадцати километров |
Полоса обзора при высоте 510 км при угле крена КА ±40? | 1020 км |
Периодичность съемки в надире (на экваторе) | 5 дней |
Продолжительность наблюдения по маршруту | До 700 с. |
Большая техническая производительность | 2 млн. кв. км в день |
Сочетание КА типа «Метеор-М» и КА типа «Канопус-В» есть первым опытом у нас создания космических комплексов ДЗЗ на базе сложных и малых КА. Разумеется, что данный опыт возьмёт предстоящее развитие, что обеспечит получение информации с широким спектром частотных каналов, полос обзора и разрешающей способности по пространству, и радиометрии.
ОБЖ ЧС природного и техногенного характера
Интересные записи на сайте:
- Космические съемочные системы сверхвысокого разрешения
- Информационная система обеспечения градостроительной деятельности: опыт внедрения
- Использование нейронных сетей при исследовании земной поверхности, подработанной подземными горными работами
- Уровни обработки данных дзз сверхвысокого разрешения
- Технология мониторинга навигационных карт с частотой один раз в месяц по данным rapideye – опыт германии
Подобранные по важим запросам, статьи по теме:
-
Космический контролер чрезвычайных ситуаций «канопус-в» подтверждает заявленные характеристики
А.С. Шокол, А.И. Бочарников, А.Г. Жиличкин В конце 2012 г. в штатную эксплуатацию принят космический комплекс (КК) своевременного мониторинга техногенных…
-
Система оперативного космического мониторинга мчс россии
В октябрьском номере издания «Geospatial World» была опубликована статья «Совокупность своевременного космического мониторинга МЧС России». Создатель…
-
Применение технологий спутникового центра дво ран для мониторинга чрезвычайных ситуаций
ВВЕДЕНИЕ Дальний Восток России имеет протяженную морскую и сухопутную границу со государствами Азиатско-Тихоокеанского региона, что есть территорией…
-
Результаты космического радарного мониторинга смещений и деформаций зданий и сооружений в астане
Ж. Ш. Жантаев, Б. К. Курманов, А. В. Иванчукова, А. Г. Фремд, А. В. Кирсанов, А. Ж. Бибосинов, Ю. И. Кантемиров НЕСПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СВЕДЕНИЯ В настоящей…
-
Секреты и перспективы космической съемки
Статья «перспективы и Секреты космической съемки» размещена в издании «Виноград» №1 2012 г. Создатель материала — Михаил Зимин, картографии отдела и…
-
Ю. И. Кантемиров НЕСПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ SARSCAPE В настоящей статье рассматриваются главные методики обработки радарных…