В прошлой статье мы с вами рассмотрели тему дистанционного зондирования земли и основные виде космических аппаратов российской орбитальной группировки. В данной статье мы детально разберем каждый из представленных спутников или систем.
Космические аппараты «Ресурс-П»
В составе орбитальной группировки ДЗЗ Роскосмоса работает космический комплекс «Ресурс-П», состоящий из трех космических аппаратов (КА). Комплекс предназначен для высокодетального, детального широкозахватного и гиперспектрального оптико-электронного наблюдения поверхности Земли и передачи данных по радиоканалу на наземные пункты приема информации.
Применение космического комплекса «Ресурс-П»
- исследование природных ресурсов;
- контроль загрязнения и деградации окружающей среды, выявление и изучение загрязнений окружающей среды, контроль водоохранных и заповедных районов;
- информационное обеспечение для поиска месторождений полезных ископаемых;
- оценка состояния ледовой обстановки;
- инвентаризация природных ресурсов для обеспечения рациональной деятельности в различных отраслях хозяйства;
- мониторинг чрезвычайных ситуаций;
- контроль состояния социально-экономической инфраструктуры;
- информационное обеспечение для проведения инженерных изысканий;
- создание и обновление кадастровых планов, топографических и навигационных карт;
- определение вида и состояния растительности, состав пленки загрязнений на поверхности воды, идентификация минералов, почв;
- обнаружение незаконных посевов наркосодержащих растений и контроль их уничтожения.
Основные преимущества комплекса
- сверхвысокое пространственное разрешение — лучше 1,0 м;
- RPC-полиномы — инструмент для повышения точности и ускорения процесса обработки данных;
- стереоскопическая съемка — возможность создания трехмерных моделей.
Космические аппараты «Ресурс-П»
Целевая аппаратура космических аппаратов «Ресурс-П» обеспечивает съемку земной поверхности в панхроматическом, спектрозональном, широкозахватном и гиперспектральном режимах в любом сочетании. Передача информации может осуществляться в реальном времени и в записи по высокоскоростной радиолинии.
В состав целевой аппаратуры космических аппаратов входит:
Оптико-электронная аппаратура «Геотон-Л1» с длиннофокусным линзовым объективом с системой приема и преобразования информации «Сангур-1У» на базе высокочувствительных матриц позволяет получать снимки земной поверхности в панхроматическом диапазоне с разрешением лучше 1 м, в узких спектральных диапазонах с разрешением — 3-4 м.
Гиперспектральная аппаратура позволяет получить данные о спектральной характеристике любых объектов на Земле. Гиперспектральная съемка представляет собой метод сбора и обработки информации из различных участков электромагнитного спектра. Каждый объект имеет уникальную спектральную характеристику излучения, что позволяет однозначно идентифицировать материалы, составляющие его структуру. Сенсоры собирают информацию в виде «пакетов» изображений, при этом каждое изображение представляет определенную область электромагнитного спектра, так называемый спектральный канал. Аппаратура для геоспектральной съемки позволяет обработать до 216 спектральных каналов со спектральным разрешением от 5 до 10 нм.
Комплекс широкозахватной мультиспектральной аппаратуры позволяет вести дистанционную оптико-электронную съемку земной и водной поверхности в панхроматическом и мультиспектральном диапазонах на полосе захвата шириной до 441 км (камерой среднего разрешения) и до 97 км (камерой высокого разрешения). Комплекс состоит из широкозахватной мультиспектральной аппаратуры высокого и среднего разрешения, которые могут работать как одновременно, так и раздельно.
Бортовая аппаратура системы высокоскоростной радиолинии связи обеспечивает передачу информации с космического аппарата на наземный пункт приема информации.
Космические аппараты «Канопус-В»
Космический аппарат «Канопус-В» обеспечивает съемку поверхности Земли в видимом диапазоне спектра электромагнитного излучения, формирование полученной видеоинформации в кадры, хранение и передачу полученных данных по радиоканалам на наземный комплекс планирования приема, регистрации, обработки и распространения информации.
В состав целевой аппаратуры космического аппарата входят панхроматическая съемочная система и многозональная съемочная система. С их помощью осуществляется съемка участков поверхности Земли в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах спектра. При этом возможно проведение одновременной съемки в панхроматическом и многозональных режимах или съемки только в многозональном режиме при различных комбинациях спектральных зон.
Впервые в мировой практике на космическом аппарате «Канопус-В» применен кадрово-сканирующий принцип съемки, позволяющий получить данные высокого геометрического качества и обладающие высокими изобразительными свойствами. На космическом аппарате «Канопус-В» установлена телекомандная система международного диапазона (S-диапазона), что повышает эффективность работы космического комплекса при реализации международных проектов.
Также впервые в отечественной практике информация, поступающая с космического аппарата, сопровождается коэффициентами рациональных полиномов (RPC), что позволило значительно повысить точность изображения при ортокоррекции, упростить и ускорить обработку изображений за счет автоматизированного режима.
Технические решения, реализованные в «Канопус-В» обеспечивают международный уровень качества получаемой информации высокого разрешения, надежность и эффективность функционирования космического комплекса.
Применение космического комплекса «Канопус-В»
- мониторинга техногенных и природных чрезвычайных ситуаций, в том числе стихийных гидрометеорологических явлений;
- обнаружения очагов лесных пожаров площадью 25 м2, крупных выбросов загрязняющих веществ в природную среду;
- мониторинга сельскохозяйственной деятельности, природных (в том числе водных и прибрежных) ресурсов;
- землепользования;
- наблюдения заданных районов земной поверхности;
- картографирования;
- обновления топографических карт.
Основные преимущества комплекса
- высокая оперативность съемки;
- возможность одновременной съемки в панхроматическом и многозональных режимах или съемки с различными комбинациями спектральных зон;
- данные сопровождаются коэффициентами рациональных полиномов (RPC) для ускорения процесса обработки информации и повышения точности изображений;
- применяется телекомандная система международного S-диапазона.
Космические аппараты «Метеор-М»
Целевая информация с космических аппаратов «Метеор-М» успешно используется для различных видов мониторинга, в том числе мониторинга сельскохозяйственного землепользования, лесопользования (незаконные вырубки, лесовосстановление), лесных пожаров, паводковой ситуации, снежного покрова, ледовой обстановки, зарождения тайфунов, вулканической деятельности, обзорных наблюдений за облачностью по всей территории России и миру.
На основе данных аппаратов «Метеор-М» строятся обзорные и локальные карты облачности. Глобальные данные научных приборов позволяют отслеживать траектории перемещения тайфунов, которые относятся к опаснейшим явлениям природы. Данные о тайфунах используются для проведения судов рекомендованными курсами и своевременного оповещения населения. Специальные сообщения с координатами тропических циклонов передаются всем заинтересованным странам и организациям.
Многоканальное сканирующее устройство малого разрешения предназначено для проведения широкозахватной трассовой съемки облачного покрова и подстилающей поверхности (в том числе, ледового покрова). Оно позволяет проводить многоканальную съемку на полосе захвата до 2800-2850 км с пространственным разрешением 1000 м.
Комплекс многоканальной спутниковой съемки среднего разрешения так же служит для получения многозональных изображений подстилающей поверхности в оптическом диапазоне на полосе 900 км с пространственным разрешением 60 или 120 м.
Бортовой радиолокационный комплекс «Северянин-М» предназначен для сканирования поверхности Земли в радиодиапазоне в целях обеспечения безопасности мореплавания, исследования ледового покрова, мониторинга наводнений, гидрометеорологического обеспечения сельскохозяйственного производства и т.д.
Радиометрическая аппаратура используется для температурно-влажностного зондирования атмосферы в СВЧ-диапазоне — применяется для раннего прогнозирования тайфунов и ураганов, составления вертикальных профилей температуры и влажности атмосферы и почвы и т.д.
На космическом аппарате «Метеор-М» № 2 установлен инфракрасный Фурье-спектрометр, предназначенный для получения профилей температуры и влажности в тропосфере и нижней стратосфере, а также для определения общего содержания озона в озоновом слое Земли.
Для контроля и прогнозирования радиационной обстановки, состояния магнитосферы, ионосферы и верхней атмосферы на космическом аппарате «Метеор-М» используется гелиогеофизический аппаратурный комплекс.
Основные преимущества комплекса
- многофункциональный космический аппарат для решения гидрометеорологических, океанографических, гелиогеофизических задач;
- непрерывный процесс съемки сканирующим устройством малого разрешения;
- применяется для прогнозирования стихийных бедствий.
Применение комплекса
- глобальных и локальных изображений облачности, поверхности Земли, ледового и снежного покрова в видимом, ИК и микроволновом диапазонах;
- данных для определения температуры морской поверхности и радиационной температуры подстилающей поверхности;
- радиолокационных изображений земной поверхности;
- данных о распределении озона в атмосфере и его общего содержания;
- информации о гелиогеофизической обстановке в околоземном космическом пространстве;
- данных о спектральной плотности энергетических яркостей уходящего излучения для определения вертикального профиля температуры и влажности в атмосфере, а также для оценки составляющих радиационного баланса системы «Земля-атмосфера».
Космические аппараты «Электро-Л»
Космический аппарат «Электро-Л» построен по модульному принципу и состоит из космической платформы «Навигатор», комплекса целевой аппаратуры и адаптера.
Космическая платформа «Навигатор» предназначена для обеспечения функционирования целевой аппаратуры и космического аппарата в целом. Конструктивно платформа «Навигатор» представляет собой восьмигранный корпус, на гранях которого закреплены элементы двигательной установки, панель батареи фотопреобразователей с приводом поворота, радиаторы системы обеспечения теплового режима. К нижнему торцу корпуса крепится тепловая сотопанель, на которой установлена аппаратура базового модуля, на верхний торец корпуса устанавливается полезная нагрузка, а нижнем торцом базовый модуль «Навигатор» крепится к разгонному блоку. Платформа «Навигатор» имеет в своем составе все системы и агрегаты, необходимые для его автономного функционирования в составе космического аппарата и для обслуживания полезной нагрузки.
Многозональное сканирующее устройство гидрометеорологического обеспечения предназначено для получения многоспектральных изображений облачности и подстилающей поверхности в пределах видимого диска Земли во всем диапазоне условий наблюдения в видимом диапазоне, ближнем ИК-диапазоне, в ИК-диапазоне (средний и дальний тепловой).
Гелиогеофизический аппаратурный комплекс предназначен для глобального мониторинга гелиогеофизических параметров с целью контроля и прогноза вспышечной активности Солнца, контроля и прогноза радиационной обстановки в околоземном космическом пространстве, контроля и прогноза состояния геомагнитного поля, диагностики и контроля состояния естественных и модифицированных магнитосферы, ионосферы и верхней атмосферы.
Бортовая система сбора данных предназначена для обеспечения сбора целевой и служебной информации, формирования единого информационного потока данных для передачи по радиолинии.
Бортовой радиотехнический комплекс предназначен для передачи и обмена гидрометеорологическими данными между станциями космической связи, а также для ретрансляции сигналов от аварийных радиобуев на станции приема информации международной космической системы поиска и спасения КОСПАС-САРСАТ.
Основные преимущества комплекса
- многофункциональное аппаратное и программное обеспечение;
- предварительная обработка снимков проводится прямо на борту космического аппарата;
- снимки Земли с рекордным разрешением в 121 мегапиксель (пространственное разрешение 1 км/пиксель).
Применение комплекса
Основная область применения космических аппаратов системы «Электро» — обеспечение Росгидромета и других ведомств оперативной информацией в целях:
- синоптического анализа и прогноза погоды в глобальном масштабе (характер и параметры облачных образований, фронтальные разделы, особенности циркуляции воздушных масс, стихийные гидрометеорологические явления);
- анализа и прогноза состояния акваторий морей и океанов (волнение, температура поверхности моря, сгонно-нагонные процессы у побережий);
- анализа пространственно-временного изменения состояния снежного покрова, влаго-запасов с целью прогноза произрастания сельскохозяйственных культур;
- анализа и прогноза условий для полетов авиации (балльность и высота верхней границы облачности, направление и скорость ветра на трех уровнях атмосферы, струйные течения, зоны турбулентности для летательных аппаратов, зоны развития активной конвекции в атмосфере);
- анализа и прогноза гелиогеофизической обстановки в околоземном космическом пространстве, состояния ионосферы и магнитного поля Земли;
- мониторинга климата и глобальных изменений;
- обеспечения экологического контроля и охраны окружающей среды (экологический контроль в промышленных районах, выявление загрязнений снежного покрова);
- контроля чрезвычайных ситуаций (наблюдение районов чрезвычайных ситуаций с целью оценки последствий стихийных бедствий, аварий, катастроф и планирования мероприятий по их ликвидации, контроль возникновения и последствий лесных пожаров).
«Арктика-М»
Арктика -М это гидрометеорологический комплекс.
Основные преимущества комплекса
Создание спутниковых систем на высокоэллиптических орбитах необходимо для информационного обеспечения при решении задач оперативной метеорологии, гидрологии, агрометеорологии, мониторинга климата и окружающей среды в арктическом регионе.
Применение комплекса
- получение и передача на рабочем участке орбиты многозональных снимков облачности и подстилающей земной поверхности Земли;
- получение и передачу на рабочем участке орбиты гелиогеофизических данных подразделениям Росгидромета;
- ретрансляция метеоинформации с платформ сбора данных;
- ретрансляция сигналов от аварийных радиобуев системы КОСПАС-САРСАТ
«Кондор-ФКА»
Запуск нового космического аппарата дистанционного зондирования Земли радиолокационного наблюдения «Кондор-ФКА» был запущен 27 мая 2023 года Госкорпорацией «Роскосмос» совместно с его разработчиком — ВПК «НПО машиностроения»
В прошлой статье мы уже с вами рассматривали данную систему.
Основные преимущества и область применения комплекса
Космическая система предназначена для получения радиолокационной информации высокого и среднего разрешения в целях решения задач социально-экономического развития Российской Федерации и обеспечивает круглосуточное всепогодное зондирование земной поверхности в интересах:
– прогноза, мониторинга и информационного обеспечения мероприятий по ликвидации последствий наводнений, лесных пожаров, снежных лавин, других чрезвычайных ситуаций природного характера;
– своевременного обнаружения, определения площади, конфигурации и масштабов разливов нефтепродуктов по водной поверхности; мониторинга динамики развития загрязнения акваторий нефтепродуктами и сточными водами;
– оценки геологической, геодинамической и неотектонической ситуации, выявления потенциально опасных геологических процессов, объектов и явлений в районах строительства и эксплуатации ответственных объектов;
– выявления признаков развивающихся процессов с катастрофическими последствиями, оперативного уточнения и локализации площади, оценки характера и масштабов ущерба, отображения динамики обстановки при чрезвычайных ситуациях техногенного характера (в том числе – оценки текущего и прогнозируемого состояния магистральных трубопроводов, крупномасштабных инженерных сооружений, других объектов повышенного технического риска), обеспечения поисково-спасательных работ;
– мониторинга состояния лесных экосистем и сельскохозяйственных угодий, контроля результатов применения агротехнологий, прогнозирования урожая; – составления, ведения и актуализация кадастров сельскохозяйственных земель.
Дополнительные материалы доступны в официальном телеграм-канале https://t.me/hoofin, инстаграм https://www.instagram.com/hoofinlab и facebook https://www.facebook.com/profile.php?id=100093631801723&mibextid=LQQJ4d или VK vk.com/public221069883