- •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»
1Обзор космических программ ДЗЗ зарубежных стран
1.1Космическая программа США
1.1.1Основы космической политики США
ВСША политику в области ДЗЗ определяет государство, которое за последние годы
предприняло ряд шагов для увеличения спутниковой группировки информационных систем двойного назначения для усиления и защиты своей безопасности и укрепления
лидирующего положения США, как мирового лидера в разработке и использовании систем дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Основные усилия государственного регулирования отрасли ДЗЗ в США направлены на поощрение развития рыночных
механизмов.
Основополагающим документом в этой области является директива о космической политике по использованию коммерческих систем ДЗЗ, утвержденная президентом США
25 апреля 2003 года. Этот документ заменил президентскую директиву PDD-23 от 9
марта 1994 г., где излагались основы политики США в области доступа иностранных заказчиков к ресурсам американских систем ДЗЗ [3].
Новая политика направлена на дальнейшее укрепление лидирующего положения в
мире американских компаний и охватывает следующие области деятельности:
−лицензирование деятельности и функционирование КС ДЗЗ;
−использование ресурсов КС ДЗЗ в интересах оборонных, разведывательных и
других государственных ведомств США;
−доступ иностранных заказчиков (государственных и коммерческих) к ресурсам ДЗЗ, экспорт технологий и материалов ДЗЗ;
−межправительственное сотрудничество в области военной и коммерческой космической видовой съемки.
Основная цель политики - усиление и защита национальной безопасности США и интересов страны на международной арене путем укрепления лидирующих позиций в
области КС ДЗЗ и развития национальной промышленности. Задачи, которые преследует политика - стимулирование роста экономики, защита окружающей среды и укрепление
научного и технологического превосходства.
Новая директива затрагивает и область коммерциализации систем зондирования.
На некоммерческой основе, по оценке экспертов, технологии ДЗЗ не только не получат развития, но и отбросят США (как и любую другую страну) далеко назад от ведущих позиций в мире. Космические видовые материалы, по мнению правительства США,
9
Геоинновационноеагентство «Иннотер»
становятся востребованной правительственными ведомствами для их нужд продукцией систем ДЗЗ, получаемой на коммерческой основе. При этом преследуется и одна из
главных целей — освободить Национальное разведывательное сообщество от большого объема запросов на эту продукцию от различных ведомств США. Второй, но не менее важной задачей новой политики правительства в области космоса становится коммерциализация систем ДЗЗ с целью дальнейшего укрепления в мире лидирующего
положения американских компаний - операторов космических систем зондирования. Директива определяет порядок лицензирования деятельности системы ДЗЗ в
интересах МО, разведки и других ведомств, например, Госдепа и т. п. А также она устанавливает определенные ограничения для иностранных заказчиков продукции
систем ДЗЗ и экспорта технологий и материалов для нее и определяет основу межправительственного сотрудничества в области военных и коммерческих видов
съемок.
Предпринятые шаги правительства США обеспечивают усиление и защиту национальной безопасности, а также создание благоприятных условий для страны на международной арене путем укрепления лидирующего положения Америки в области
ДЗЗ и развития собственной промышленности. С этой целью правительством страны
предоставлены огромные полномочия национальному управлению картографии и видовой информации США — NIMA, входящему как структурное подразделение в состав разведывательного сообщества Штатов. NIMA функционально отвечает за сбор, распределение видовой информации, получаемой от космических систем ДЗЗ, среди
государственных ведомств и иностранных потребителей, получение и распространение
которых производится только с одобрения Госдепартамента США. Министерству торговли и NASA вменено в обязанности координирование запросов на продукцию ДЗЗ в коммерческом секторе по направлениям. При этом предусматривается использование одной и той же видовой информации разными ведомствами, испытывающими интерес к одним и тем же районам съемок.
Гражданские потребности в области ДЗЗ определяют министерства торговли,
внутренних дел и космическое агентство NASA. Они же выделяют соответствующие средства для реализации проектов в этой области. Содействие в реализации
гражданских правительственных программ ДЗЗ оказывает управление NIMA. Эта
организация является головной также в подготовке планов мероприятий по реализации новой космической политики, в разработке которых, кроме NIMA, участвуют министры обороны, торговли, госдеп и директор центральной разведки (по совместительству и директор ЦРУ).
10
Геоинновационноеагентство «Иннотер»
Характерно, что эти вопросы и решаются законодательно, в виде обсуждения и принятия законов. Учитывается, что такие правительственные средства ДЗЗ, как Landsat,
Terra, Aqua и другие, будут использоваться для решения оборонных и разведывательных задач тогда, когда компании-оператору получение информации с помощью коммерческих систем ДЗЗ становится невыгодно. NIMA создает все необходимые условия промышленности США для получения конкурентного преимущества перед другими
странами. Правительство Штатов гарантирует поддержку развития рынка систем ДЗЗ, оно же оставляет за собой право ограничения продаж видовой продукции в те или иные
страны в интересах соблюдения ведущей роли США в космических средствах ДЗЗ. Директива предусматривает, что ЦРУ и МО должны отслеживать присущими им
методами и способами состояние развития ДЗЗ в других странах с тем, чтобы промышленность США не потеряла ведущего положения в мире на рынках средств ДЗЗ.
Правительство США не запрещает своему МО закупать любые видовые материалы
у коммерческих фирм. Прямая выгода понятна: нет необходимости запуска нового или перенацеливание уже работающего спутника ДЗЗ на интересующий военный район. Да и оперативность становится высочайшей. Это и делает с удовольствием минобороны США,
развивая тем самым коммерческие структуры, занимающиеся разработкой и
применением систем ДЗЗ [3].
Основные идеи новой космической политики:
−законодательно закрепляется, что ресурсы американских КС ДЗЗ будут в
максимальной степени использоваться для решения оборонных, разведывательных
задач, обеспечения внутренней и международной безопасности и в интересах
гражданских пользователей;
−правительственные системы ДЗЗ (например, Landsat, Terra, Aqua) будут
ориентированы на задачи, которые не могут эффективно решаться операторами КС
ДЗЗ в силу экономических факторов, интересов обеспечения национальной
безопасности или по другим причинам;
−установление и развитие долговременного сотрудничества между
правительственными органами и аэрокосмической промышленностью США, обеспечение оперативного механизма лицензионной деятельности в области функционирования операторов систем ДЗЗ и экспорта технологий и материалов ДЗЗ;
−создание условий, обеспечивающих промышленности США конкурентные преимущества в области предоставления услуг ДЗЗ иностранным
правительственным и коммерческим потребителям.
11
Геоинновационноеагентство «Иннотер»
Новая политика в области ДЗЗ - первый шаг администрации Буша по пересмотру космической политики США. Очевидно, что принятие документа прошло при активном
лоббировании корпораций аэрокосмической промышленности, которые с удовлетворением восприняли новые правила игры. Предыдущая политика, определенная директивой PDD-23, способствовала появлению и развитию коммерческих средств высокого разрешения. Новый документ гарантирует господдержку развития рынка ДЗЗ, а
также устанавливает, что новые коммерческие проекты промышленность будет разрабатывать с учетом потребностей в видовой продукции, определенных гражданскими
и оборонными ведомствами.
Другой важный аспект - государство становится "международным толкачом"
коммерческой информации ДЗЗ. В структуре продаж видовой информации коммерческих операторов и раньше преобладали оборонные и другие государственные заказчики.
Однако масштабы закупок были, сравнительно, невысокими и рынок космических
материалов ДЗЗ развивался медленно. В последние годы, после появления КС ДЗЗ высокого разрешения (0.5-1 м), ситуация стала меняться. Коммерческие системы высокого и среднего разрешения ныне рассматриваются как важнейшее дополнение
военных космических систем, позволяющее повысить оперативность выполнения заказов
и производительность интегрированной системы в целом, разграничить функции и расширить круг пользователей видовой информации.
В течение последних 5-7 лет видовая съемка с помощью коммерческих КА стала важнейшим источником актуальной и высококачественной видовой информации в силу
ряда причин:
−ресурс военных систем видовой разведки ограничен из-за расширения круга задач и числа потребителей, в результате чего понизилась оперативность решения задач обзорной съемки;
−коммерческая видовая продукция среднего и низкого разрешения стала доступнее,
в силу введения принципов прямого вещания и роста предложения услуг на международном рынке;
−рынок снимков высокого разрешения (до 1 м и лучше) значительно вырос, и увеличилось число операторов коммерческих систем видовой съемки, что привело к усилению конкуренции и снижению стоимости услуг;
−коммерческая видовая продукция не имеет грифа секретности, поэтому подлежит широкому распространению среди низовых звеньев управления Вооруженных сил, командования союзных сил, других ведомств (МИД, МЧС, пограничная служба) и
даже СМИ.
12
Геоинновационноеагентство «Иннотер»
31 августа 2006 года президент США Джордж Буш одобрил концепцию «Национальная космическая политика США», в которой представлены
основополагающие принципы, цели, задачи и направления деятельности американского военно-политического руководства, федеральных министерств и ведомств, а также коммерческих структур по использованию космического пространства в национальных интересах. Этот документ заменил одноименную президентскую директиву 1996 года.
Выход «национальной космической политики» был обусловлен повышением значимости космических систем в обеспечении национальной безопасности Соединенных Штатов, а
также необходимостью приведения реализуемой космической политики в соответствие с новыми условиями обстановки [4].
Реализация космических программ объявлена приоритетным направлением деятельности. При этом американское военно-политическое руководство будет
придерживаться ряда основополагающих принципов, приводимых ниже:
−все страны имеют право на свободное использование космоса в мирных целях, позволяющих США осуществлять военную и разведывательную деятельность в национальных интересах;
−отвергаются любые притязания какой-либо страны на единоличное использование космического пространства, небесных тел или их частей, а также ограничение прав США на подобную деятельность;
−Белый дом стремится сотрудничать с ВПР других государств в рамках
использования космического пространства в мирных целях, чтобы расширить предоставляемые в связи с этим возможности и достичь больших результатов в исследовании космоса;
−американские КС должны беспрепятственно работать в космическом пространстве.
Поэтому США будут рассматривать любое вмешательство в функционирование своих КС как посягательство на их права;
−КС, включая наземный и космический компоненты, а также обеспечивающие их функционирование линии связи, считаются жизненно важными для национальных интересов страны.
Всвязи с этим Соединенные Штаты будут:
−защищать свои права на свободное использование космического пространства;
−разубеждать или удерживать другие страны от действий или разработки средств, позволяющих нарушать эти права;
13
