- •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»
данных по материалам авиационной съемки, включая эти затраты в смету строительства средств космической техники.
9. Разработать и ввести в эксплуатацию наземные и авиационные средства валидации результатов тематической обработки космической информации.
10.Считать обязательным условием начала финансирования новой разработки включение в графики строительства космических систем затраты на маркетинговые
исследования емкости национального и международного рынков для будущей информационной продукции и создание нормативно-методической документации,
обеспечивающей массовое использование материалов космической съемки.
11.Сформировать концептуальные подходы к архивации космической информации,
используя международный опыт подобной деятельности.
99
Геоинновационноеагентство «Иннотер»
4 Технико-экономическое обоснование принципов финансирования при создании космических систем ДЗЗ
Как показывает мировой опыт, ни один бюджетный космический проект обычно не
удается завершить в намеченный срок и в пределах первоначально запланированных финансовых средств. По мере роста масштабности космических программ эта тенденция
только возрастает. Двух-трехкратный рост стоимости многомиллиардных проектов давно уже стал обычным явлением.
В 2005 году национальное управление воздушно-космической разведки NRO осуществило очередную реструктуризацию самого масштабного за историю США
военного космического проекта по разработке перспективных спутников видовой разведки
Future Imagery Architecture (FIA). Еще в 1999 году контракт на выполнение проекта FIA
получила компания Boeing, и в 2005 году должен был запущен первый КА FIA, но
выяснилось, что для появления первого спутника FIA требуются дополнительно $5 миллиардов и, как минимум, 3 года работы. В результате реструктуризации FIA заказчик
сократил долю работ Boeing в проекте, передав разработку спутников видовой разведки с
оптико-электронной аппаратурой компании Lockheed-Martin. Несмотря на это, компания Boeing получит еще около $500 млн. для завершения работ по оптической компоненте и продолжит разрабатывать радиолокационные аппараты FIA.
Другая программа перспективная объединенная метеорологическая система
министерства обороны и управления (NPOESS) уже превысила первоначальный 7-
миллиардный бюджет на 25%. Срок запуска первого спутника NPOESS C-1, первоначально запланированный на 2008 год, перенесен на 3–4 года. Конгресс США уже второй год сокращает ассигнования на перспективную программу космической радиолокационной разведки Space Radar, технологии которой еще только разрабатываются, а оценка полной стоимости системы колеблется в большом интервале. По заверениям менеджеров системы, точное число оперативных спутников в системе
станет известно лишь после 2010 года [35].
Практически все крупные космические проекты США поражает сходный недуг, когда
сроки их реализации растягиваются, а стоимость неизменно вырастает. Ведущая американская компания в области системного анализа Booz Allen Hamilton выявила
следующие основные источники проблем в реализации крупных космических проектов:
−технологические трудности реализации требований технического задания и изменения технического задания, которые заказчик осуществляет уже в ходе разработки;
100
Геоинновационноеагентство «Иннотер»
−снижение финансирования, задержки или ограничения в поступлении бюджетных средств;
−ошибки в прогнозировании будущей стоимости изделий и процессов;
−недостатки в процедурах государственных закупок космических систем;
−стремление исполнителей контрактов занижать стоимость контрактных работ на начальной фазе для победы в тендерах над конкурентами;
−отсутствие необходимого профессионального опыта и знаний кадров предприятийучастников кооперации по разработке новых космических программ.
Впоследние годы в США, Германии и Великобритании появились схемы частно-
государственного партнерства, которые позволяют совместить преимущества государственного планирования и частной заинтересованности в выполнении
национальных космических проектов. Последние примеры в области космической съемки это спутник видовой разведки Великобритании Topsat-1, запущенный 27 октября 2005
года, и перспективные радиолокационные спутники Германии TerraSAR-X и Канады Radarsat-2. В области коммерчески рентабельной космической связи новые формы партнерства существуют уже давно.
Агентство геопространственной разведки NGA также применила новую схему
частно-государственного партнерства в области видовой космической разведки. Как
известно, агентство NGA, снабжая потребителей геопространственной информацией, функционально зависит от результатов деятельности управления космической разведки NRO, которое руководит разработкой и является оператором национальных средств космической разведки. В связи с угрозой длительной задержки в появлении новых
спутников FIA, агентство NGA в 2003 и 2004 годах разместило два контракта NextView по $500 миллионов по схеме частно-государственного партнерства, чтобы обеспечить непрерывность поступления данных вне зависимости от ситуации с FIA.
Всоответствии с контрактами NextView, две частные компании DigitalGlobe и
GeoEye должны разработать спутники двойного назначения WorldView и GeoEye-1 с аппаратурой съемки Земли, имеющей пространственное разрешение 0,5 м и 0,4 м. Агентство NGA участвует в долевом финансировании (примерно 50/50) новых спутников,
всчет будущего получения космической информации по твердым ценам ниже рыночных.
Кроме того, агентство NGA гарантирует приобретение космической информации в течение срока эксплуатации спутников.
Вконтрактах оговорены твердые сроки запуска КА WorldView-1 (конец 2006 г.) и GeoEye-1 (2007 г.) В случае срывов контрактных сроков компании-операторы DigitalGlobe
101
Геоинновационноеагентство «Иннотер»
иGeoEye должны поставлять космические снимки с оперативных КА QuickBird-2, OrbView-3 и Ikonos-2 в счет уже полученных денег. Компании, получившие контракт,
являются операторами ныне действующих космических систем и заинтересованы в своевременном появлении спутников на орбите.
Часть ресурса (около 50%) новых космических аппаратов компании-операторы будут использовать для продажи сверхдетальных космических изображений на мировом рынке.
Нет сомнения в том, что снимки полуметрового разрешения найдут широкий спрос в мире, где американцы будут монополистами (пока ни одна страна еще не заявила о
планах создания спутников с аналогичной аппаратурой).
Тенденция эскалации стоимости и задержки сроков реализации космических
проектов характерна и для отечественной космической отрасли. Так, спутник высокодетальной съемки «Ресурс-ДК» разрабатывается с 1996 года, а запуск
традиционно откладывался с года на год. Получить оценки стоимости проекта в открытой
печати не удалось. В итоге отечественная отрасль дистанционного зондирования Земли фактически была лишена собственных спутников высокого разрешения. За десять прошедших лет спутник морально устарел, а его вес, приближающийся к 7 тоннам, на
порядок превышает вес успешно работающих на орбите спутников с даже более
высокими характеристиками.
Причины задержек разработки новых космических проектов в России могут отличаться от американских в силу специфики состояния отечественной космической индустрии. Среди них специалисты называют длительное недофинансирование и
технологическое отставание. В результате предприятие порой заинтересовано в
затягивании разработки новой программы для получения дополнительных бюджетных средств.
Тем не менее, в России тоже появляются новые схемы финансирования космических проектов, в которых предприятие-разработчик инвестирует собственные средства из прибыли. Примером такого партнерства у нас является проект «Кондор-Э» НПО Машиностроения и программа дистанционного зондирования ГКНПЦ им. Хруничева
иФКА «Монитор-Э». В связи с ограниченностью собственных средств российских предприятий, такая схема пока не зарекомендовала себя в качестве панацеи. Трудный
старт спутника «Монитор-Э» и отсутствие серии «Мониторов» в федеральной
космической программе ФКП-2015 показывают, что на сегодняшний день партнерство не развивается. Напомним, что в США основой проектов NextView, кроме бюджетных средств NGA, являются финансы инвесторов, кредиты и доходы от размещения акций на бирже, т.е. используются рыночные механизмы при наличии государственных гарантий.
102
Геоинновационноеагентство «Иннотер»
Сегодня трудно выбрать жизнеспособную схему для России, но очевидно, что только государственная форма закупок и менеджмента крупных космических программ
становится сверхзатратной и малоэффективной.
Внастоящее время в условиях развития процессов глобализации экономики ни одна страна мира (США в том числе) не обеспечивает полностью потребности государственных ведомств в космической информации с помощью собственных систем
ДЗЗ и прибегает к бюджетным закупкам данных ДЗЗ у зарубежных операторов. Закупка данных ДЗЗ за рубежом при отсутствии отечественных спутников позволяет российским
пользователям не только решать задачи федерального уровня, но и применять в народнохозяйственных целях современные технологии обработки данных ДЗЗ в
геоинформационной отрасли.
ВРоссии в современных условиях недостаточности отечественной группировки
спутников ДЗЗ единственный путь получения космических данных ДЗЗ, необходимых для
устойчивого экономического развития государства, — их закупка у зарубежных операторов коммерческих систем ДЗЗ на средства государственного бюджета. При этом наиболее экономичным и эффективным вариантом закупки данных является
приобретение лицензий на прямой прием. Инфраструктура для прямого лицензионного
приема данных на российские станции создана и существует (например, на базе станций сети МПР России), но при отсутствии государственного подхода к финансированию она не развивается.
Обладая необходимыми материальными и производственными ресурсами, задачу
создания космических систем ДЗЗ могут решать крупные корпорации и ведомства,
которые должны предусмотреть создание корпоративных космических систем, отвечающей современным требованиям к качеству, точности и оперативности получения данных и не уступающей по основным параметрам мировым аналогам. При обосновании
состава и характеристик корпоративной космической |
системы |
необходимо |
сконцентрировать усилия на создании современной |
съемочной техники, |
|
обеспечивающей получение информации с меньшими финансовыми затратами и с более
высокой оперативностью по сравнению с альтернативными вариантами.
Содержание продукции корпоративной космической системы должно быть
ориентировано на удовлетворения запросов наиболее емкого сегмента корпоративного
рынка ДЗЗ с учетом е конкурентоспособности этих данных на международном рынке. Решение о создании корпоративной космической системы должно приниматься, опираясь на результаты проектов, подтверждающих возможность выполнения заявленных задач по материалам космической съемки, и при условии готовности предприятий к
103
Геоинновационноеагентство «Иннотер»
использованию новой информационной продукции. Принятие решения о финансировании этого проекта должно основываться на проработке альтернативных
вариантов получения аналогичной информации, анализе результатов маркетинговых исследований объема корпоративного и российского рынка аэрокосмической информации, обосновании и разработке инвестиционного проекта, обеспечивающего возврат вложенных средств.
Разработка и создание корпоративной космической системы должно осуществляться на основе механизма государственно-частного партнерства с государственным
софинансированием, например, из Инвестиционного фонда Российской Федерации. В соответствии с Положением об Инвестиционном фонде РФ государственная поддержка
предоставляется для реализации инвестиционных проектов, направленных на создание и развитие элементов российской инновационной системы и осуществляется на принципах
безубыточности инвестиционных проектов, разделения рисков государства с частным
капиталом и сбалансированности государственных и частных интересов участников инвестиционного проекта.
Инициатор проекта разрабатывает технико-экономическое обоснование (бизнес-
план) инвестиционного проекта с обоснованием объемов и формы предоставления
государственной поддержки, с оценкой финансовой, бюджетной и экономической эффективности реализации инвестиционного проекта. Условием предоставления государственной поддержки является предоставление коммерческими организациями (инвесторами), участвующими в реализации инвестиционного проекта, средств в
размере не менее 25 процентов сметной стоимости инвестиционного проекта.
Ответственный исполнитель (федеральное агентство, являющееся главным распорядителем средств федерального бюджета по инвестиционному проекту и отвечающее за его реализацию) проводит конкурс среди организаций - разработчиков проектной документации и заключает договор на разработку проектной документации в соответствии с законодательством Российской Федерации. Порядок оформления прав собственности на результаты реализации инвестиционного проекта утверждается
Министерством экономического развития и торговли Российской Федерации.
Затраты на эксплуатацию корпоративной аэрокосмической системы должны
компенсироваться за счет прибыли от выполнения многолетних фьючерских контрактов,
заключаемых для информационного обеспечения крупных государственных программ, и доходов от коммерческой деятельности на национальном и международном рынках ДЗЗ.
104