- •УТВЕРЖДАЮ
- •Генеральный директор
- •ООО «ГИА «Иннотер»,
- •_________В.В. Лавров
- •« 15 » февраля 2013 г.
- •Аналитический обзор космических программ ДЗЗ России и зарубежных стран
- •Директор по инновациям ООО «ГИА» Иннотер» _____________В.Н. Лавров
- •Москва
- •Реферат
- •Отчет 108 с., 1 ч., 36 источников, 14 иллюстраций.
- •Содержание
- •Список иллюстраций
- •Мониторинг
- •Обозначения и сокращения
- •бортовой измерительный комплекс;
- •географическая информационная система;
- •дистанционное зондирование Земли;
- •исходные данные;
- •космический аппарат;
- •космическая информация;
- •космический комплекс;
- •космическая навигационная система;
- •космическая система;
- •летные испытания;
- •НКПОР
- •наземный комплекс приема, обработки и распространения;
- •наземный комплекс управления;
- •орбитальная группировка;
- •опытно-конструкторская работа;
- •ракета космического назначения;
- •ракетно-космическая техника;
- •рабочее место оператора;
- •ракета-носитель;
- •средняя квадратическая погрешность;
- •техническое задание;
- •технико-экономическое обоснование;
- •федеральная космическая программа;
- •цифровая модель рельефа;
- •чрезвычайная ситуация.
- •Введение
- •Содержанием исследований, результаты которых приведены в настоящем обзоре, является:
- •Создание корпоративных космических систем и комплексов должно основываться на современной элементной базе и новейших конструктивных решениях, а номенклатура и качество получаемых данных должны соответствовать мировому уровню.
- •1 Обзор космических программ ДЗЗ зарубежных стран
- •1.1 Космическая программа США
- •1.1.1 Основы космической политики США
- •Основные идеи новой космической политики:
- •Основными целями космической политики США являются:
- •1.1.2 Положение о стратегических намерениях национальной системы геопространственной разведки США
- •Рисунок 1 - Космический снимок - растровое изображение
- •Рисунок 2 - Идентификация целей и объектов
- •Рисунок 3 - Отображение оперативной обстановки в реальном масштабе времени
- •1.1.3 Космическая военная программа видовой разведки
- •1.1.4 Коммерческая космическая программа США
- •Рисунок 4 - Космический аппарат WorldView-1
- •Рисунок 5 - Космический аппарат GeoEye-1
- •Следующим логическим шагом развития рынка космических средств ДЗЗ является запуск КА со сверхвысокой разрешающей способностью (до 0.25 м). Ранее изображения с таким разрешением обеспечивали только военные спутники США и СССР.
- •1.2 Космические программы Европейских стран
- •1.2.1 Франция
- •Космический сегмент системы SPOT в настоящее время состоит из четырех КА (SPOT 2, -4, -5 и -6). Наземный сегмент включает Центр управления и эксплуатации КА, сеть станций приема информации и центров обработки и распространения данных.
- •Рисунок 6 - КА SPOT 5
- •1.2.2 Германия
- •Рисунок 7 - Спутники TerraSAR-X и Tandem-X
- •Рисунок 8 - Архитектура орбитального сегмента системы SAR-Lupe
- •Система SAR-Lupe будет состоять из орбитальной группировки, включающей пять легких спутников, и наземного сегмента, обеспечивающего управление спутниками, а также получение, обработку и использование собираемой с их помощью информации.
- •1.2.3 Италия
- •Итальянская программа космических исследований базируется на использовании ракет-носителей США ("Скаут"), Европейской организации по разработке ракет-носителей ("Европа-1") и Европейского космического агентства ("Ариан").
- •1.2.4 Великобритания
- •Рисунок 9 - Снимок с разрешением 2.8 м, полученный миниспутником TOPSAT-1
- •Первый алжирский микроспутник ALSAT-1 был также изготовлен в SSTL.
- •1.2.5 Испания
- •Испания принимает участие и в создании глобальной европейской системы спутникового наблюдения оборонного назначения.
- •1.3 Космические программы других стран
- •1.3.1 Япония
- •Рисунок 10 - 3D-модель территории штата Гуджарат, построенная по данным Cartosat-1
- •Индия готова распространять спутниковые изображения метрового разрешения, полученные с помощью Cartosat-2, по ценам ниже рыночных и в перспективе планирует запустить новый космический аппарат с пространственным разрешением до 0,5 метра.
- •1.3.2 Израиль
- •1.3.3 Китай
- •Рисунок 11 – КА CBERS-01
- •19 сентября 2007 года в Китае запущен третий китайско-бразильский спутник ДЗЗ CBERS-2B. Спутник выведен на утреннюю солнечно-синхронную орбиту высотой 748х769 км, наклонением 98.54 градусов, время пересечения экватора 10:30.
- •1.3.4 Корея
- •1.3.5 Канада
- •Канада в 1990 г. создала Канадское космическое агентство, под руководством которого ведутся работы по ракетно-космической тематике.
- •Рисунок 12 - RADARSAT в космосе глазами художника
- •1.3.6 Австралия
- •1.3.7 Другие страны
- •1.4 Космические программы стран СНГ
- •1.4.1 Белоруссия
- •Таблица 1. Основные характеристики КА «Канопус-В» и БКА
- •Размер КА, м×м
- •Масса КА
- •Масса полезной нагрузки, кг
- •Орбита:
- •высота, км
- •наклонение, град
- •период обращения, мин
- •время пересечения экватора, час
- •Период повторного наблюдения, сутки
- •Среднесуточная мощность, Вт
- •Срок активного существования, лет
- •Космические аппараты «Канопус-В» и БКА предназначены для решения следующих задач:
- •- высокооперативного наблюдения.
- •1.4.2 Украина
- •1.4.3 Казахстан
- •2 Космическая программа России
- •2.1 Основные положения Федеральной космической программы России на 2006-2015 годы
- •Основными задачами Программы являются:
- •Сроки и этапы реализации Программы – 2006 – 2015 годы.
- •На первом этапе (в период до 2010 года), в части дистанционного зондирования Земли создаются:
- •Приоритетными направлениями космической деятельности, способствующими достижению стратегических целей, являются:
- •Программные мероприятия включают мероприятия, финансируемые за счет бюджетных средств, и мероприятия, выполняемые за счет средств, инвестируемых в космическую деятельность негосударственными заказчиками.
- •Мероприятия, финансируемые за счет бюджетных средств, включают работы, предусмотренные в следующих разделах:
- •раздел I – «Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы»;
- •При реализации Программы будут достигнуты следующие результаты:
- •б) увеличена периодичность обновления данных гидрометеорологического наблюдения до 3 часов для средневысотных космических аппаратов и до реального масштаба времени для геостационарных космических аппаратов, что обеспечит:
- •2.2 Анализ космических систем ДЗЗ.
- •Рисунок 13 - Орбитальная группировка КА ДЗЗ на период 2006-2015 годы
- •По существу, основными космическими средствами ДЗЗ, разработанными в период до 2015 года будут КА «Канопус-В» оперативного мониторинга техногенных и природных чрезвычайных ситуаций и КА «Ресурс-П» оперативного оптико-электронного наблюдения.
- •КА «Канопус-В» №1, запуск которого состоялся 22 июля 2012 года, включает:
- •Комплекс «Ресурс-П» является продолжением отечественных средств ДЗЗ высокого разрешения, используемых в интересах социально-экономического развития РФ. Он предназначен для решения следующих задач:
- •- подсистема «Арктика-МС2» из четырех КА для обеспечения подвижной правительственной связи, управления воздушным движением и ретрансляции навигационных сигналов (разработчик ОАО «ИСС им. М.Ф. Решетнева»).
- •2.3 Развитие наземного комплекса приема, обработки, хранения и распространения КИ ДЗЗ
- •Функциональная схема интегрированной спутниковой системы ДЗЗ показана на Рисунке 14.
- •Рисунок 14 - Интегрированная спутниковая система ДЗЗ
- •3 Анализ «Концепции развития российской космической системы дистанционного зондирования Земли на период до 2025 года»
- •Важным разделом Концепции являются предложения, обеспечивающие повышение эффективности использования космической информации в России.
- •Главными проблемами, определяющими эффективность использования космической информации в России являются:
- •9. Разработать и ввести в эксплуатацию наземные и авиационные средства валидации результатов тематической обработки космической информации.
- •4 Технико-экономическое обоснование принципов финансирования при создании космических систем ДЗЗ
- •Заключение
- •Выполненные исследования позволяют сделать следующие выводы:
- •Список использованных источников
- •2 Россия разрабатывает новые радиолокационные спутники. Москва. РИА Новости. Юрий Зайцев, эксперт Института космических исследований, 2005 г."
- •3 А.Кучейко. Новая политика США в области коммерческих средств ДЗЗ. Новости космонавтики, №6, 2003 г.
- •4 В. Чуларис. Национальная политика США в области использования космического пространства. Зарубежное военное обозрение №1, 2007 г.
- •6 В. Чуларис. Геоинформационное обеспечение ВС США. Зарубежное военное обозрение, №10, 2005 г.
- •7 Космической разведке США поставлены новые задачи. Наука, 03.02.06
- •8 США создали на орбите крупнейшую за всю историю группировки спутников видовой разведки. Известия науки. 03.02.2006 г.
- •9 А. Андронов. Спутники, доступные террористам. «Независимое военное обозрение», 1999 г.
- •10 В.Иванченко. Иконос Зоркий Глаз. Журнал «КОМПЬЮТЕРРА», 06.09.2000 г.
- •11 М. Рахманов. Спутниковая разведка: новые тенденции развития. «Издание о высоких технологиях C.NEWS», 2006 г.
- •12 А. Копик. Запущен новый коммерческий «шпион». «Новости космонавтики», №6, 2003г.
- •13 М.Рахманов. Спутниковое зондирование: перемены неизбежны. «Издание о высоких технологиях C.NEWS», 2006 г.
- •16 Ю.Б. Баранов. Рынок данных ДЗЗ в России. Журнал «Пространственные данные», №5, 2005 г.
- •17 Французская разведка устремляется в космос. Наука, 27.12.04.
- •18 Радарные снимки: Германия вырывается в лидеры. Наука, 20.03.06.
- •19 Максим Рахманов «Германия запускает систему космического шпионажа», Наука, CNews, 2003 г.
- •20 А.Кучейко. Всепогодная система космической разведки и наблюдения: взгляд из Италии. «Новости космонавтики», №5, 2002г.
- •21 А.Кучейко. Япония создала крупнейшую систему космической разведки. «Новости космонавтики», №4, 2007 г.
- •22 Японская ракета вывела тяжелый спутник ALOS на орбиту. Наука, 24.01.06.
- •28 Радарный спутник: Канада не дает России ослепнуть. Наука, 2005 г.
- •29 Тайваньский конфликт продолжится в космосе? «Издание о высоких технологиях C.NEWS», 2006 г.
- •35 Госкосмос и частники: соперники или партнеры? Наука, 2005 г.
Геоинновационноеагентство «Иннотер»
2 Космическая программа России
2.1 Основные положения Федеральной космической программы России на 2006-2015 годы
Космическая деятельность России осуществляется в соответствии с Федеральным Законом "О космической деятельности", введенным в действие Постановлением ВС РФ
от 20.08.93 N 5664-1 с уточнениями и дополнениями Федеральных законов от 29.11.1996 N 147-ФЗ, от 10.01.2003 N 15-ФЗ, от 05.03.2004 N 8-ФЗ, от 22.08.2004 N 122-ФЗ и от
02.02.2006 N 19-ФЗ. Закон регламентирует принципы, цели и задачи, организацию и руководство, экономические показатели космической деятельности. Приоритетные направления космической деятельности определены "Основами политики Российской
Федерации в области космической деятельности на период до 2010 года", утвержденными Президентом Российской Федерации 6 февраля 2001 г., и Концепцией национальной космической политики, одобренной постановлением Правительства
Российской Федерации от 1 мая 1996 г. № 533.
Реализация "Основ политики Российской Федерации ..." осуществляется Российским космическим агентством путем выполнения задач, определенных Федеральной космической программой России на 2006-2015 годы (ФКП-2015) и федеральной целевой программой “Глобальная навигационная система” (ФЦП “ГЛОНАСС”), утвержденных
постановлениями Правительства Российской Федерации от 22 октября 2005 г. № 635 и 20
августа 2001 г. № 587 соответственно [30].
Целью ФКП-2015 является удовлетворение растущих потребностей государственных структур, регионов, а также населения страны в космических средствах
иуслугах на основе:
−повышения эффективности использования космического пространства для решения стоящих перед Российской Федерацией задач в экономической, социальной,
научной, культурной и других областях деятельности, а также в интересах безопасности страны;
−расширения международного сотрудничества в области космической деятельности
и выполнения международных обязательств Российской Федерации в этой области, разработки, применения и поставок ракетно-космической техники;
−укрепления и развития космического потенциала Российской Федерации, обеспечивающего создание и использование требуемой номенклатуры космических систем и комплексов с характеристиками, соответствующими мировому уровню
72
Геоинновационноеагентство «Иннотер»
развития космической техники, а также гарантированный доступ и необходимое присутствие в космическом пространстве.
Основными задачами Программы являются:
−развитие, восполнение и поддержание орбитальной группировки космических аппаратов в интересах социально-экономической сферы, науки и безопасности
страны (связь, телевещание, ретрансляция, дистанционное зондирование Земли, гидрометеорология, экологический мониторинг, контроль чрезвычайных ситуаций, фундаментальные космические исследования, космические микрогравитационные
исследования);
−создание, развертывание и эксплуатация элементов российского сегмента международной космической станции для проведения фундаментальных и
прикладных исследований, реализация долгосрочной программы научноприкладных исследований и экспериментов, планируемых на российском сегменте международной космической станции;
−обеспечение функционирования российского сегмента международной спутниковой системы поиска и спасания КОСПАС – САРСАТ;
−создание перспективных средств выведения космических аппаратов;
−поддержание объектов космодрома Байконур и их развитие;
−обеспечение создания изделий ракетно-космической техники с характеристиками мирового уровня.
Сроки и этапы реализации Программы – 2006 – 2015 годы.
На первом этапе (в период до 2010 года), в части дистанционного зондирования Земли создаются:
−система космического метеорологического мониторинга в составе 5 космических аппаратов;
−система космического мониторинга окружающей среды в составе 4 космических аппаратов.
На втором этапе (в период до 2015 года) обеспечивается наращивание и
поддержание орбитальных группировок:
−системы космического метеорологического мониторинга в составе 3 космических аппаратов четвертого поколения и 2 космических аппаратов третьего поколения;
−системы космического мониторинга окружающей среды в составе 5 космических
аппаратов.
73
Геоинновационноеагентство «Иннотер»
Важнейшие направления космической деятельности Российской Федерации определены Основами политики Российской Федерации в области космической
деятельности на период до 2010 года и Основами военно-технической политики Российской Федерации на период до 2015 года и дальнейшую перспективу, утвержденными Президентом Российской Федерации соответственно 6 февраля 2001 г. и 11 марта 2003 г.
Приоритетными направлениями космической деятельности, способствующими достижению стратегических целей, являются:
−мониторинг окружающей среды и околоземного пространства, контроль чрезвычайных ситуаций и экологических бедствий, исследование природных
ресурсов Земли;
−обеспечение федеральных органов исполнительной власти, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органов местного самоуправления геофизической, в том числе гидрометеорологической
информацией.
Для контроля чрезвычайных ситуаций и решения наиболее оперативных природоресурсных задач необходимо обеспечить к 2010 году наблюдение земной поверхности с суммарной площадью 20 - 30 млн. кв. километров (территории России и прилегающих зон экономических интересов). При этом, отдельные регионы должны
наблюдаться с периодичностью от 3 часов до суток и разрешением до 1 - 5 м. С
учетом коммерческих и экономических интересов Российской Федерации, к 2015 году общая площадь наблюдаемой территории возрастет до 50 - 70 млн. кв. километров, с разрешением 1 - 5 метров и периодичностью по отдельным районам от реального масштаба времени до 1 суток. Особую важность приобретет задача прогноза техногенных
и природных чрезвычайных ситуаций. Космическими средствами должно быть
обеспечено осуществление постоянного экологического мониторинга территории
Российской Федерации, а также контроля над состоянием особо важных объектов. Основой космической деятельности являются российские космические средства,
создание и развитие которых ускоряет процесс становления экономики, обеспечивает эффективное развитие науки, техники и социальной сферы, укрепляет оборонную мощь страны. Если государственные потребности в космических средствах и услугах не будут
обеспечены путем создания и развития российских космических средств, они будут удовлетворяться приобретением услуг на мировом рынке, что потребует больших экономических затрат, значительно уменьшит возможности для инновационного пути
74
Геоинновационноеагентство «Иннотер»
развития отечественной экономики, увеличит разрыв между Российской Федерацией и наиболее развитыми странами мира в постиндустриальном обществе.
Однако в силу негативных экономических условий, сложившихся в конце XX столетия, дальнейшее развитие российских космических средств связано с разрешением следующей проблемной ситуации. Российская орбитальная группировка космических аппаратов социально-экономического и научного назначения, кроме связи и вещания,
отстает в своем развитии от уровня, требуемого для полного решения задач в интересах социально-экономической сферы, науки и международного сотрудничества.
Орбитальные средства дистанционного зондирования Земли в настоящее время в России практически отсутствуют, что резко ограничивает возможности решения
современными методами и в требуемом объеме задач природопользования, гидрометеорологии и прогнозирования чрезвычайных ситуаций.
Российские космические аппараты прежней разработки не обладают требуемыми
характеристиками в части сроков активного существования, возможности целевой аппаратуры, пропускной способности и быстродействия информационных каналов, возможности автономной обработки информации на борту космических аппаратов.
Отстают от требований времени состав и показатели качества наземной аппаратуры
потребителей.
Космическая техника и космические технологии в 2006 - 2015 годах должны развиваться, опираясь на широкое использование информационных технологий и нанотехнологий. Это потребует современного парка оборудования, задействованного в
технологическом цикле и способного реализовать новейшие технологии. При этом на
первый план выдвигаются задачи технического переоснащения, внедрения новых наукоемких технологий, повышения квалификации и омоложения научных и научно– технических кадров.
Наземная космическая инфраструктура, включающая космодромы, наземные средства управления, пункты приема информации и экспериментальную базу для наземной отработки изделий ракетно-космической техники, нуждается в модернизации и
дооснащении новым оборудованием.
Сложившееся состояние с российскими космическими средствами приводит к
возрастающему отставанию Российской Федерации в области космической деятельности
от ведущих космических держав мира и не позволяет удовлетворить российскими средствами потребности страны.
75
