Разработка комплексной методики анализа эффективности систем дистанционного зондирования земли на базе малых космических аппаратов

• Автор: Глазкова, Инесса Анатольевна
• Шифр специальности: 05.07.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗ- 11 ВИТИЯ КОСМИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДЗЗ, В ТОМ ЧИСЛЕ НА БАЗЕ МАЛЫХ КА

1.1. Сравнительный анализ зарубежного и отечественно-

го опыта создания космических систем ДЗЗ

1.2. Обоснование создания космической системы ДЗЗ на

базе малых КА

1.3. Постановка задачи проектирования космической

системы ДЗЗ на базе малых КА
ГЛАВА 2 МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОРБИТАЛЬНОГО И НАЗЕМНОГО СЕГМЕНТОВ КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДЗЗ
2.1. Методика определения стоимости проектирования
малых КА ДЗЗ
2.2. Методика определения затрат на изготовление малых 55 КА ДЗЗ
2.3. Методика оденки эффективности системы ДЗЗ
ГЛАВА 3 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИ-
РОВАНИЯ ДЗЗ НА ОСНОВЕ МКА
3.1. Принципы определения облика (вариантов) построе- 68 ния систем ДЗЗ на базе малых КА
3.2. Оценка эффективности функционирования проекта
системы ДЗЗ на базе спутников «Метеор-ЗМ» №1 и «Монитор-Э»
3.3. Оценка эффективности функционирования проекта
системы ДЗЗ на базе 5 проектируемых микроспутников
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АГСК - астрономическая гринвичская система координат
АКПУ - автоматизированный комплекс планирования и управления
АППИ - автоматизированные пункты приема информации
БВЦС - бортовая вычислительная цифровая система
БД - база данных
БКУ - бортовой комплекс управления
ВБР - вероятность безотказной работы
ВД - видимый диапазон
ГИС - геоинформационная система
ГКНПЦ - Федеральное государственное унитарное предприятие
имени «Государственный космический научно-производственный
М.В. Хру- центр имени М.В. Хруничева»
ничева
ГМО - гидрометеорологическое обеспечение
ГЦПОД - главный центр приема и обработки данных
ДДЗ - данные дистанционного зондирования
ДДЗЗ - данные дистанционного зондирования Земли
ДЗЗ - дистанционное зондирование Земли
ДНА - диаграммы направленности антенны
ДОФМ - двойная фазовая модуляция
ДУ - двигательная установка
ЕССПД - единая система связи и передачи данных
ЗРВ - зона радиовидимости
ЗС - земная система
ЗУ - запоминающее устройство
ИК - инфракрасный
ИКФС - инфракрасный Фурье спектрометр
ИПРЗ - исследование природных ресурсов Земли
исз - искусственный спутник Земли
исс - интегрированная спутниковая система
итц - инженерно-технологический центр
КА - космический аппарат
КАОК - комплекс анализа и оценки качества
КАЦ - координационно-аналитический центр
КИ - космическая информация
КМАР - комплекс маркетинга
КМО - комплекс метеообеспечения
КПТС - комплекс программно-технических средств
КС - космическая система
ксвс - комплекс средств вычислительной сети
кси - комплекс сертификации и оценки качества
ксн - космическая система наблюдения
кся - коэффициент спектральной яркости
ктои - комплекс тематической обработки информации
КЦА - комплекс целевой аппаратуры
кцои - комплекс цифровой обработки информации
МКА - малый космический аппарат
МКС - метеорологическая космическая система
МО - Министерство обороны
мл - магнитная лента
МПС - мониторинг природной среды
мспи - малые станции приема природноресурсной информации
МСУ - многоспектральное съемочное устройство
НАКУ - наземный автоматизированный комплекс управления
ИБО - навигационное баллистическое обеспечение
нип - наземный измерительный пункт
НИР - научно-исследовательская работа

Ряд ведущих отечественных организаций космической отрасли (ВНИИЭМ, ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, ЦСКБ «Прогресс», РКК «Энергия», ФГУП «НПО Машиностроения», КБ «Арсенал» и др.) также занимаются разработкой отечественных малых КА ДЗЗ. В целом анализ опыта отечественных организаций показывает, что в настоящее время имеются технические возможности и перспективы для создания российских малых космических аппаратов ДЗЗ с достаточно высокими техническими характеристиками.
Малые спутники могут выполнять функции космических средств связи широкого назначения, включая обмен информацией между наземными пунктами приема, центрами обработки и потребителями космических данных ДЗЗ.
В общий состав задач, решаемых с применением малых КА, будут входить:
- задачи гидрометеорологии и изучения климата;
- задачи экологии и контроля источников загрязнения окружающей (природной) среды;
- задачи обеспечения рационального природопользования;
- задачи контроля чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;
- задачи научного изучения Земли.
В случае успешности реализации разработки малых КА ДЗЗ, способных существенно понизить (в принципе) удельную стоимость получаемой космической информации, появится основа для решения таких задач путем формирования многоспутниковых систем из относительно недорогих малых КА. Можно сделать вывод о большой потенциальной эффективности разработки малых КА ДЗЗ, которая может, в конечном итоге, привести к значительному увеличению полноты решения задач мониторинга природной среды.
В настоящее время наблюдается рост количества потенциальных потребителей космической информации. Заинтересованность в использовании данных ДЗЗ начинает проявлять прежде всего широкий класс «региональных» потребителей: разнообразные производственные, строительные, транспортные, экологические, сельскохозяйственные, туристические организации и фирмы, банки, акционерные общества, администрации отдельных областей, районов, городов, других территориальных образований и т.п. (только в России их количество может достигать 12-18 тысяч). Как правило, этому классу потребителей требуется оперативное получение дешевой космической информации с небольшим количеством контролируемых параметров, что, как было отмечено выше, возможно при создании недорогих систем ДЗЗ на базе малых КА. Сочетание высоких характеристик информации с необходимой периодичностью обновления и оперативностью ее доставки, обеспечиваемые такими системами, будут стимулировать быстрый рост спроса на информацию. При этом может иметь место эффект обратной связи: чем быстрее пользователю поставляется информация, тем чаще пользователь ее запрашивает.
Как показывают предварительные оценки, наибольшим спросом могут пользоваться следующие типы космических данных:
- многозональные, цветные изображения с разрешением 3-10 м (около 30% потенциальных потребителей);