Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 4
1. Высокодетальный космический аппарат 8
1.1. Основные технические требования к высокодетальному КА 8
1.2. Характеристики современных высокодетальных КА 13
1.3. Анализ высокодетальных КА 18
1.4. Состав высокодетального КА 20
2. Бортовой целевой комплекс 21
2.1. Требования к бортовому целевому комплексу 21
2.2. Состав бортового целевого комплекса 22
2.3. Приборный состав бортового целевого комплекса 23
2.4. Предложения по созданию бортового целевого комплекса 25
3. Служебная платформа 38
3.1. Т ребования к служебной платформе 38
3.2. Состав служебной платформы 42
3.3. Приборный состав служебной платформы 45
3.4. Служебные платформы для создания высокодетального КА 63
4. Оценка бюджетов высокодетального КА 67
4.1. Бюджет энергопотребления КА 67
4.2. Бюджет масс КА 71
5 Предложения по обеспечению запуска высокодетального КА 72
5.1. Прямое выведение 72
5.2. Довыведение с применением ДУ КА 75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 79
Разработка и внедрение новых информационных технологий, основанных на широком использовании данных космических систем дистанционного зондирования Земли (КС ДЗЗ), является эффективным решением для обеспечения выполнения многих задач, в том числе задач в интересах компаний Группы Газпром.
В настоящее время с использованием собственного центра аэрокосмического мониторинга и привлекаемых технических средств сторонних организаций ОАО «Газпром космические системы» обеспечивает предоставление следующих услуг:
- авиационное беспилотное патрулирование трасс магистральных трубопроводов ПАО «Газпром»;
- авиационное беспилотное обследование вдольтрассовых линий электропередач;
- аэрокосмическое обследование линейной части магистральных газопроводов;
- картографирование объектов реконструкции и строительства;
- уточнение и обновление карт и планов масштабов от 1:200000 до 1:2000;
- контроль производственных работ на объектах строительства и реконструкции ПАО «Газпром» и его дочерних предприятий;
- информационное обеспечение кадастровых работ;
- информационное обеспечение работ по учету объектов
недвижимого имущества;
- мониторинг деформаций земной поверхности и объектов территорий нефтегазоконденсатных месторождений и подземного хранения газа;
- создание тематических карт и планов объектов и территорий в интересах обеспечения производственной деятельности ПАО «Г азпром» и его дочерних предприятий.
При производстве геоинформационной продукции используются данные аэросъёмки с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и космические снимки с зарубежных космических аппаратов (КА) ДЗЗ, так как в настоящее время их характеристики превосходят характеристики российских систем космического наблюдения.
Геоинформационные услуги предприятиям Группы Газпром оказываются на базе созданного в ОАО «Газпром космические системы» Центра аэрокосмического мониторинга (ЦАКМ), расположенного в г. Щёлково Московской области (рис. 1). ОАО «Газпром космические системы» планирует создание КС ДЗЗ «СМОТР», чтобы полностью обеспечить предприятия Группы Газпром геоинформационной продукцией, при производстве которой будут использоваться космические снимки с собственных космических аппаратов. Схема будущей организации аэрокосмического мониторинга представлена на рисунке 2.КС ДЗЗ «СМОТР» будет включать в себя оптико-электронные и радиолокационные космические аппараты дистанционного зондирования Земли, которые будут обеспечивать поставку космических снимков для ЦАКМ.
На первом этапе создания КС ДЗЗ «СМОТР» запланировано создание высокодетального космического аппарата «СМОТР-В».
Таким образом, целью данной магистерской диссертации является: разработка технических предложений на высокодетальный космический аппарат оптического наблюдения.
Разрабатываемые технические предложения должны:
- содержать технические требования к высокодетальному КА и их анализ относительно существующих высокодетальных КА оптического наблюдения;
- содержать технические требования к служебной платформе высокодетального КА;
- содержать состав и структурную схему платформы высокодетального КА;
- определять приборный состав служебной платформы высокодетального КА;
- качественно определять бюджеты высокодетального КА;
- иметь информацию о возможных средствах выведения
высокодетального КА и схемах выведения.
Основные технические требования к высокодетальному КА:
- Пространственное разрешение: панхроматический канал, м мультиспектральный канал, м
- Полоса захвата, км
- Привязка к географическим координатам, м
- Скорость передачи информации, Мбит/с
- Срок эксплуатации, лет
Состав высокодетального КА:
- бортовой целевой комплекс;
- служебная платформа.
Потенциальные подрядчики по созданию высокодетального КА:
- Японская компания «Nippon Electric Corporation»;
- Французско-итальянская компания «Thales Alenia Space»;
- Европейская компания «Airbus Defence & Space»;
- Южнокорейское агентство «Korea Aerospace Research Institute»;
- Российская компания «РКК «Энергия».
Оценка основных бюджетов высокодетального КА:
- масса КА - 1100 кг;
- мощность СБ - 1500 Вт, емкость АБ - 4800 Вт-ч.
Средства выведения для обеспечения запуска высокодетального КА:
- РН «Союз-2.1а» производства «РКЦ «Прогресс»;
- РН «Союз-2.1в» производства «РКЦ «Прогресс»;
- РН «Ангара 1.2» производства «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева». Схемы выведения высокодетального КА:
- прямое выведение;
- выведение с применением двигательной установки КА.
Результаты данной работы могут быть использованы на этапе разработки технических предложений на высокодетальный космический аппарата «СМОТР-В» в рамках создания космической системы дистанционного зондирования Земли «СМОТР».
1. Чеботарев В. Основы проектирования космических аппаратов информационного обеспечения : учеб. пособие / В. Е. Чеботарев, В. Е. Косенко. - Красноярск, 2011. - 488 с.
2. Чернов А. Орбиты спутников дистанционного зондирования Земли. Лекции и упражнения / А. А. Чернов, Г.М. Чернявский. - М. : Радио связь, 2004. - 200 с.
3. Раушенбах Б. Управление ориентацией космических аппаратов / Б. В. Раушенбах, Е. Н. Токарь. - М. : Изд-во «Наука», 1974. - 600 с.
4. J. Larson W. Space mission analysis and design. Third edition / Wiley J. Larson, James R. Wertz. - El Segundo, CA. : Space technology library, 2005. - 987 p.
5. Fortescue P. Spacecraft systems engineering. Third edition / Peter Fortescue, John Stark, Graham Swinerd. - Chichester, UK. : John Wiley & Sons Ltd, 2003. - 678 p.
6. Principles of Remote Sensing / Klaus Tempfli [etc.]. - Enschede : The international Institute for Geo-Information Science and Earth Observation (ITC), 2009. - 591 p.
7. D. Brown C. Elements of Spacecraft / Charles D. Brown. - Reston : American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA), 2002. - 610 p.
8. L. Parkinson C. Earth Science Reference Handbook / Claire L. Parkinson, Alan Ward, Michael D. King. - Washington, D. C. : National Aeronautics and Space Administration, 2006. - 277 p.
9. Earth Observation Portal. [Электронный ресурс]. URL: https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions (дата обращения: 21.09.2015).
10. Совзонд. Пространственные данные. Космическая съемка.
Оптико-электронные спутники. URL: http://sovzond.ru/products/spatial-
data/satellites/#optic (дата обращения: 21.09.2015).
11. Иннотер. Спутники. URL: https://innoter.com/satellites (дата
обращения: 30.09.2015).
12. ECORUSPACE.ME. Спутники ДЗЗ. URL: http://ecoruspace.me (дата обращения: 05.10.2015).
13. Surrey Satellite Technology Ltd. Products. URL: http://www.sstl.co.uk/ (дата обращения: 14.10.2015).
14. Satrec Initiative. Products. URL: https://www.satreci.com/eng/ (дата обращения: 21.10.2015).
15. Korea Aerospace Research Institute. Satellite. URL: http://www.kari.re.kr/eng/sub03_02.do (дата обращения: 28.10.2015)....23