3. *Ресурсные космические системы нового поколения.

Космические технологии развиваются быстро: совершенствуются спутники, съемочная аппаратура, технологии съемки и обработки снимков. Каждый новый спутник поставляет снимки более совершенные, чем предыдущий. Но наступает время качественного скачка, переоценки используемых методов, определения наиболее перспективных.

В результате функционирования в течение четверти века космических систем первого поколения оказалось, что фотографические снимки не выдерживают конкуренции с новыми типами космической видеоинформации. Большие перспективы имеют снимки, оперативно получаемые цифровыми многозональными сканерами и всепогодными радиолокаторами. Предполагают, что они обеспечат не только создание базовых картографических основ ГИС различного уровня, но и регулярное обновление данных. Космические системы нового поколения можно разделить на системы, выполняющие глобальные съемки для исследования и мониторинга Земли в целом и локальные - для удовлетворения практических запросов.

Примером системы первого типа может служить разрабатываемая по инициативе NASA (National Aeronautics and Space Administration - Управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства) в международной кооперации космическая система глобального мониторинга EOS (Earth Observing System - система наблюдения Земли), которая будет функционировать в первые десятилетия XXI в. Она предназначена для комплексного планетарного дистанционного изучения Земли как единой системы. Космическая система EOS должна обеспечить науки о Земле глобальной многосенсорной информацией о всех сторонах жизни планеты - от химического состава атмосферы до движения волн цунами в океане. Предусматривается функционирование созвездий спутников, поставляющих информацию непрерывно (вплоть до 10-минутного интервала) в реальном масштабе времени. Это позволит мировому сообществу перейти от регистрации опасных природных явлений к их предсказанию на основе прогностического моделирования.

Локальные космические съемки будут оперативно выполняться спутниками с помощью цифровых сканеров, которые дают снимки, по детальности сопоставимые с аэроснимками, имеющие высокие изобразительные и измерительные свойства и обеспечивающие получение трехмерных характеристик местности. Эти снимки пригодны для кадастра и инвентаризации, для изготовления среднемасштабных и даже крупномасштабных карт, а также других точных геоинформационных продуктов.

Пока затраты на создание спутников и их эксплуатацию велики; они не компенсируются средствами, получаемыми от продажи снимков. Поэтому в период коммерциализации этой сферы удешевление будущих космических систем - важнейшая проблема, во многом определяющая направление их развития. Ее решению будет способствовать переход к малым спутникам массой в сотни килограммов (рис. 4), а также создание спутников двойного назначения - военного и гражданского, обеспечивающих потребности как национальной безопасности, так и социально-экономического развития страны. Космические системы нового поколения предполагают существенное расширение в нашей стране сети федеральных, региональных и отраслевых центров приема видеоинформации со спутников.

Рис. 4. Вариант будущей космической системы, включающей созвездие из девяти малых спутников, функционирующих на трех орбитах с разным наклонением

2. Классификация орбит ИСЗ

Классификация орбит ИСЗ

Классификация орбит ИСЗ по наклонению:Экваториальные орбитыЭкваториальная орбита - крайний случай орбиты, когда наклонение "i" = 0° (см. рис. 4). В этом случае прецессия и поворот орбиты будут максимальны - до 10°/сутки и до 20°/сутки соответственно ( см. 1/glava1.php" §5 Главы 1). Ширина полосы видимости спутника, которая расположена вдоль экватора, определяется его высотой над поверхностью Земли. Орбиты с малым наклонением "i" часто называют "около экваториальными".

Полярные орбитыПолярная орбита - второй крайний случай орбиты, когда наклонение "i" = 90° (см. рис. 5). В этом случае прецессия орбиты отсутствует, а поворот орбиты происходит в сторону, обратную относительно вращения ИСЗ, и не превышает 5°/сутки ( см. 1/glava1.php" §5 Главы 1). Подобный полярный ИСЗ последовательно проходит над всеми участками поверхности Земли. Ширина полосы видимости спутника определяется его высотой над поверхностью Земли, но спутник рано или поздно можно увидеть из любой точки. Орбиты с наклонением "i", близким к 90°, называют "приполярными".

Солнечно-синхронные орбитыСолнечно-синхронная орбита (ССО) - особый вид орбиты, часто используемый спутникам, которые производят съёмку поверхности Земли. Представляет собой орбиту с такими параметрами, что спутник проходит над любой точкой земной поверхности приблизительно в одно и то же местное солнечное время [4]. Движение такого спутника синхронизировано с движением линии терминатора по поверхности Земли - за счёт этого спутник может лететь всегда над границей освещённой и неосвещённой солнцем территории, или всегда в освещённой области, или наоборот - всегда в ночной, причём условия освещённости при пролёте над одной и той же точкой Земли всегда одинаковые. Для достижения этого эффекта орбита должна прецессировать в сторону, обратную вращения Земли (т.е. на восток) на 360° в год, чтобы компенсировать вращение Земли вокруг Солнца. 

Классификация орбит ИСЗ по величине большой полуоси:

Низкоорбитальные ИСЗ (LEO)Низкоорбитальными ИСЗ (НОС (рус.), рис. 8, а) обычно считаются спутники с высотами от 160 км до 2000 км над поверхностью Земли 

Среднеорбитальные ИСЗ(MEO)Среднеорбитальными ИСЗ (СОС (рус.), или "MEO" - от англ. "Medium Earth Orbit") обычно считаются спутники с высотами от 2000 км до 35786 км над поверхностью Земли

Геостационарные и геосинхронные орбиты ИСЗГеостационарные ИСЗ (ГСС (рус.), или "GSO" - от англ. "Geosynchronous Orbit") считаются спутники, имеющие период обращение вокруг Земли, равный звёздным (сидерическим) суткам - 23ч 56м 4,09с.

Высокоорбитальные ИСЗ (HEO)Высокоорбитальными ИСЗ (ВОС (рус.), или "HEO" - от англ. "High Earth Orbit") считаются спутники, достигающие высот более 35786 км над поверхностью Земли [9], т.е. залетающие выше геостационарных спутников (см. рис. 9). Орбиты могут иметь значительный эксцентриситет (например, спутники серии "Меридиан", 1_(КА)" "Молния") - в этом случае они называются высокоэллиптичными (ВЭС), так и быть почти круговыми (пример - ИСЗ "HYPERLINK "http://en.wikipedia.org/wiki/Vela_(satellite)"VelaHYPERLINK "http://en.wikipedia.org/wiki/Vela_(satellite)""(те самые ИСЗ, на которых в конце 60-х гг. ХХ в. были открыты гамма-всплески)).

Орбиты захороненияОрбиты захоронения - отдельный класс орбит ИСЗ, специально предназначенный для увода на них спутников, вышедших из строя для уменьшения вероятности столкновения с работающими спутниками и для освобождения места новым ИСЗ. Для ГСС орбитой захоронения считается орбита, на 200 км выше самой орбиты ГСС

Билет №4 Гасанов

1.Данные дистанционного зондирования в сети Интернет