Система космического навигационно-временного обеспечения Украины

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

План

1. Введение

2. Основные задачи космического обеспечения Украины

3. Развитие наземной космической  инфраструктуры Украины

4. Система навигационо - временного обеспечения Украины

5. Заключение

6. Список используемых  источников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

Идея создания спутниковой навигации родилась ещё в 50-е годы. В тот момент, когда СССР был запущен первый искусственный спутник Земли, американские учёные во главе с Ричардом Кершнером, наблюдали сигнал, исходящий от советского спутника и обнаружили, что благодаря эффекту Доплера частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении. Суть открытия заключалась в том, что если Вы точно знаете свои координаты на Земле, то становится возможным измерить положение спутника, и наоборот, точно зная положение спутника, можно определить собственные координаты.

Реализована эта идея была через 20 лет. Первый тестовый спутник выведен на орбиту 14 июля 1974 г. США, а последний из всех 24 спутников, необходимых для полного покрытия земной поверхности, был выведен на орбиту в 1993 г., таким образом Глобальная система позиционирования или сокращённо GPS встала на вооружение. Стало возможным использовать GPS для точного наведения ракет на неподвижные, а затем и на подвижные объекты в воздухе и на земле. Также с помощью системы вмонтированной в спутники стало реально определять мощные ядерные заряды, находящиеся на поверхности планеты. Первоначально GPS - глобальная система позиционирования, разрабатывалась как чисто военный проект. Но после того, как в 1983 г. был сбит вторгшийся в воздушное пространство Советского Союза самолёт Корейских Авиалиний с 269 пассажирами на борту, президент США Рональд Рейган разрешил частичное использование системы навигации для гражданских целей. Но точность была уменьшена специальным алгоритмом. Затем появилась информация о том, что некоторые компании расшифровали алгоритм уменьшения точности и с успехом компенсируют эту составляющую ошибки, и в 2000 г. это загрубление точности было отменено указом президента США.

 

 

2. Космическая отрасль Украины

Ни в одной отрасли нашей промышленности нет такой концентрации интеллектуального и научно-технического потенциала, как в структурах, работающих под эгидой Национального космического агентства Украины. Достаточно сказать, что из 22 важнейших космических технологий, известных в мире, Украина владеет 17-ю.

Развитие наземной инфраструктуры навигационных и специальных информационных систем предусматривает создание и введение в действие системы космического навигационно-временного обеспечения Украины, разработку аппаратуры и технологий оперативного информационного обеспечения безопасности подвижных и отдаленных стационарных объектов с помощью космических систем навигации и связи, создание и введение в эксплуатацию автоматизированной системы сбора и обработки геофизической информации, контроль и анализ космической обстановки, баллистическое обеспечение полетов космических аппаратов. 

Результаты проведенных в 2003-2004 г.г. работ дают возможность формирования на территории Украины навигационного поля с характеристиками, необходимыми для эффективного решения ряда практических задач. Проведенные модернизация и дооснащение комплексов и систем СКАКО (систем контроля и анализа космической обстановки) обеспечат выполнение задач специального информационного обеспечения.

В настоящим момент система состоит из 9 станций (8 от НКАУ и 1 - Киев- от Национального авиационного университета), из них: 6 оборудрваны L1+L2 GPS+ГЛОНАСС приемниками и 3 - L1+L2 GPS приемниками. Станции постоянно накапливают "сырые" GNSS измерения с темпом 1 раз в секунду, формируют и распространяют локальные DGPS/RTK коррекции посредством NTRIP протокола через сеть Интернет. Кроме того, в Харькове на базе АО НИИРИ развернут постояннодействующий макет центра сбора и обработки информации, который контролирует качество измерительной сети, а также рассчитывает и распространяет широкозонные дифференциальные коррекции для всей территории Украины.

Станции сети:

KHRS:  
г.Харьков, ОАО «АО НИИРИ»  
Приемник CPUPak-4-L1/L2, антенна NovAtel GPS-503 (Choke Ring)  
L1+L2 GPS 

DNRS:  
г. Дунаевцы, ЦПОСИ и КНП  
Приемник NovAtel ProPak-G2-L1L2, антенна NovAtel GPS-702 - основной  
L1+L2 GPS  
Приемник Ashtech Z18 - резервный  
L1 GPS+GLONАSS 

EVRS:  
г. Евпатория, НЦУИКС  
ПРиемник NovAtel МРС, антенна NovAtel GPS-702  
L1+L2 GPS 

CHRS:  
г.Чернигов  
Приемник NovAtel ProPak-V3-L1L2-G, антенна NovAtel GPS-702GG  
L1+L2 GPS+GLONASS

FDRS:  
г. Феодосия, ГНИЦ ВСУ  
Приемник NovAtel ProPak-V3-L1L2-G,, антенна NovAtel GPS-702GG  
L1+L2 GPS+GLONASS 

JVRS:  
г. Яворив  
Приемник NovAtel ProPak-V3-L1L2-G,, антенна NovAtel GPS-702GG  
L1+L2 GPS+GLONASS 

MКRS:  
г. Мукачево, ЗЦРН НЦУИКС  
Приемник NovAtel ProPak-V3-L1L2-G,, антенна NovAtel GPS-702GG  
L1+L2 GPS+GLONASS 

LGRS:  
г. Луганск , Луганский геодезический центр  
Приемник NovAtel ProPak-V3-L1L2-G,, антенна NovAtel GPS-702GG  
L1+L2 GPS+GLONASS 

KVRS:  
г. Киев , Национальный авиационный университет  
Приемник NovAtel DL-V3-L1L2-G,, антенна NovAtel GPS-702GG  
L1+L2 GPS+GLONASS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Основные задачи космического обеспечения Укранины

Спутниковая система навигации – комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты), а также параметров движения (скорости и направления движения и т.д.) для наземных, водных и воздушных объектов.

Повышение эффективности работы национальной космической отрасли осуществлялось за счет развития технических средств, проведения научных космических исследований, развития космических технологий, космической деятельности в интересах обороны и безопасности, использования космических технологий для выпуска высокотехнологической гражданской продукции.

Наиболее значимой была Общегосударственная (Национальная) космическая программа. В течение 2004 года по контрактам с НКАУ выполнялись 48 научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

Средства выведения (ракеты-носители) - основа космического потенциала Украины, которая является одной из семи стран мира, которые регулярно осуществляющие запуски ракет-носителей. Обеспечено сохранение и дальнейшее развитие производства существующих ракет-носителей (“Зенит”, “Циклон”, “Днепр”), увеличение части продукции Украины на мировом рынке транспортных космических услуг. В 2004 году было выполнено 7 пусков ракет-носителей украинского производства и выведены 15 космических аппаратов. 1 марта 2005 года осуществлен успешный запуск КА “XM – Radio-3 (CША) ракетой-носителем Зенит-3SL.

Основным проектом для космической отрасли Украины было создание Украиной и Бразилией ракетного космического комплекса “Циклон-4”.

Второй важной составляющей космического потенциала страны является создание космических аппаратов с использованием новейших технологий.

Важным этапом в этом плане был запуск 24 декабря 2004 года “Сич-1М” и “Микроспутник” при помощи отечественной ракеты-носителя “Циклон-3”.

Космический аппарат малого класса “Микроспутник” отправлен в космос в качестве попутной нагрузки КА “Сич-1М”.

Космический аппарат “Сич-1М” предназначен для получения информации наблюдения Земли из космоса в оптическом, инфракрасном и сверхвысоких частотных диапазонах. В состав бортовой аппаратуры наблюдения Земли КА “Сич-1М” входит украинская, российская аппаратура и аппаратура совместной разработки и производства.

Запуск космических аппаратов “Сич-1М” и "Микроспутник” решает 4 основные задачи:

- выполнение программы  дистанционного зондирования Земли  аппаратурой КА “Сич-1М”;

- испытание и отработка  нового для нашей отрасли конструктивно-технического  и технологического подхода при  создании микроспутника "МС-1ТК”, подтверждение правильности принятых решений;

- проведение научных экспериментов проекта „Вариант” - первого международного космического эксперимента, который проводится в международной кооперации при участии институтов Украины, России, Польши, Франции и Великобритании;

- проведение государственных  испытаний и отработка нового  наземного комплекса управления  и информационного комплекса  в составе:

- универсальной наземной станции приема информации в городе Дунаевцы;

- единого наземного специального комплекса КА “Сич-1М” и "Микроспутник”;

- системы контроля и анализа космической обстановки;

- новых станций приема информации с космических аппаратов.

Космические аппараты были выведены на эллиптическую орбиту с параметрами 647-284 км. Применение выносного измерительного пункта, средств системы контроля космического пространства позволило зафиксировать отделение КА “Сич-1М” от ракеты-носителя и обеспечить сопровождение его на орбите наземным комплексом управления.

Главная задача проекта - эффективно использовать весь отведенный срок активного существования аппаратов и выполнить программы летных испытаний космических аппаратов.

Технологии, отрабатывающиеся на КА “Микроспутник”, положены в основу создания космических аппаратов нового поколения. На нем сейчас идет отработка совместной командно-телеметрической радиолинии – станции СКТРЛ.

Создана наземная инфраструктура для обеспечения управления космическими аппаратами и получения специальной информации с них, которая является основой для последующего поколения украинских спутников. Созданные системы контроля и анализа космической обстановки, баллистического обеспечения полетов космических аппаратов, средства соединения системы с радиотехническими узлами в городах Мукачево и Севастополь показали свою высокую эффективность.

Координацию выполнения работ по обеспечению проведения испытаний на эллиптической орбите и эксплуатации космических аппаратов осуществляет Государственная комиссия по вопросам подготовки и проведения запуска и испытаний, обеспечения эксплуатации космических аппаратов "Сич-1М" и “Микроспутник”. Работа Государственной комиссии осуществляется в рамках Совместной украинско-российской комиссии.

Большое значение имеет первый международный научный эксперимент «Вариант» возглавляемый украинскими учеными, который предназначен для спутникового и наземного мониторинга ионосферы, поиска ионосферных информационных признаков для прогноза аномальных явлений в атмосфере и литосфере. Для этого обеспечена соответствующая наземная поддержка эксперимента на национальном уровне: создан центр приема, обработки и архивации данных в Институте космических исследований НАНУ-НКАУ, установлено соответствующее оборудование на украинской антарктической станции “Академик Вернадский” и на полигоне Харьковского Радиоастрономического института НАНУ.

Важным приоритетом космической деятельности Украины являются космические научные исследования. Тут преимущество отдается тем проектам, которые соответствуют современному уровню космических исследований, предусматривают международное сотрудничество, содействуют разработке уникальных приборов и методик, объединяют научный и ракетно-космический потенциал Украины.

Продолжалась разработка комплекса аппаратуры для оснащения антенных средств Национального центра управления и испытаний космических средств НКАУ и проведение наземно-космических радиоастрономических исследований, в том числе по международным проектам, в частности проекта “Радиоастрон” (запуск был 2007 году).

Продолжались работы по обеспечению реализации “Долгосрочной программы совместных украинско-российских научных исследований и технологических экспериментов на российском сегменте МКС”. Ожидается, что первые 2 эксперимента будут осуществлены в конце этого года.

Пытаясь заглянуть в ближайшее будущее, в январе 2004 года НКАУ объявило конкурс проектов по созданию “Украинского молодежного спутника” – УМС-1. В течение года были проведены 3 молодежных конференции, где рассматривались 19 предложений и были определены победители. В настоящее время уже разработано ТЗ на эскизный проект, сетевой график создания УМС-1. Эти работы продолжаются и в 2005 году.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Развитие наземной космической инфраструктуры

Важной составляющей наземной космической инфраструктуры Украины является система контроля и анализа космической обстановки. В состав Системы контроля и анализа космической обстановки входят Центр контроля космического пространства и кванто-оптические средства наблюдений НКАУ в Евпатории и Дунаевцах, а также Николаевская, Ужгородская и Одесская астрономические обсерватории Минобразования Украины. В качестве основных источников информации используются отдельные радиотехнические узлы Минобороны Украины в Мукачеве и Севастополе. В настоящее время по планам сокращения Вооруженных Сил Украины и с целью оптимизации затрат на содержание упомянутых отдельных радиотехнических узлов отрабатывается постановление Кабинета Министров Украины об их передаче в НКАУ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Система космического навигационно-временного обеспечения Украины

Недавно созданы Центр контроля навигационного поля и сеть региональных пунктов (Дунаевцы, Харьков, Евпатория), которая и в дальнейшем развивается и будет соединена с другими наблюдательными сетями в Украине и в соседних европейских странах.