Download
1 / 54

ЦПОСИ КНП Дунаевцы - Рыщенко С.В. НЦУИКС Евпатория - Рыхальский В.В. - PowerPoint PPT Presentation


  • 290 Views
  • Uploaded on

Функционирование Украинской сети оптических станций исследования околоземного космического пространства. ЦПОСИ КНП Дунаевцы - Рыщенко С.В. НЦУИКС Евпатория - Рыхальский В.В. АО ЛНУ Львов - Благодыр Я.Т. НИИ НАО Николаев - Шульга А.В. НИИ АО ОНУ Одесса - Кошкин Н.И.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' ЦПОСИ КНП Дунаевцы - Рыщенко С.В. НЦУИКС Евпатория - Рыхальский В.В. ' - shel


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

Функционирование Украинской сети оптических станций исследования околоземного космического пространства

ЦПОСИ КНП Дунаевцы - Рыщенко С.В.

НЦУИКС Евпатория - Рыхальский В.В.

АО ЛНУ Львов - Благодыр Я.Т.

НИИ НАО Николаев - Шульга А.В.

НИИ АО ОНУ Одесса - Кошкин Н.И.

ЛКД УжНУ Ужгород - Епишев В.П.

НИИ АО ОНУ Харьков - Вакулик В.Г.

ЦПНР "Линза" Николаев - Фоменко В.Б.


Содержание сети оптических станций исследования околоземного космического пространства

Организационные основания функционирования Сети

Оптические системы контроля космического пространства других стран

Состав наблюдательной сети

Методы координатных наблюдений

Средства ведения каталога орбит

Некоординатные наблюдения и их обработка

Перспективы


Национальная космическая программа Украины

Первая Программа (1993 - 1997 гг.) - была призвана сохранить научный и производственный потенциал космической отрасли в пользу национальной экономики и безопасности страны, а также оказывать содействие выходу Украины на международные рынки космических услуг.Вторая Программа (1998 - 2002 гг.) - была направлена на формирование внутреннего рынка космических услуг, выход на международный космический рынок с собственной продукцией и услугами, интеграцию Украины в международное космическое сообщество.Третья Программа (2003 - 2007 гг.) - является программой развития космических технологий, которые отвечают новым тенденциям космической деятельности, потребностям экономического и научно-технического развития страны.Четвертая Программа (2008- 2012 г.г). - определять комплекс мероприятий, направленных на использование космических средств в интересах общества, на развитие высоких технологий, на качественно новый уровень международного сотрудничества.


СКАКО программа Украинысистема контроля и анализа космической обстановки составная часть Национальной космической программы Украины

Первая Программа (1993 - 1997 г.г.) Вторая Программа (1998 - 2002 г.г.)

Третья Программа (2003 - 2007 г.г.) - Проект "Спостереження".

Система контроля и анализа космической обстановки, баллистическое обеспечение полетов космических аппаратов, создаваемых в Украину космических систем.

Цель проекту: обеспечение информацией о результатах анализа космической обстановки; разработка методик и программ баллистического обеспечения полетов космических аппаратов "Сич-1М", "Сич-2".

Четвертая Программа (2008 - 2012 г.г). - Проект "Спостереження".

Обеспечение эксплуатации и развития системы контроля и анализа космической обстановки (СКАКО).

Цель проекта: обеспечение опытной эксплуатации системы контроля и анализа космической обстановки, модернизация действующих и создание новых технических средств, совершенствование программного обеспечения Центра контроля космического пространства, расширение наблюдательной сети


Оптические системы контроля программа Украины

космического пространства

других стран


США программа УкраиныОптическая станция воздушных Сил в МАУИ (AMOS)

Основные задачи АМОС

1) Поддержка запусков тактических и стратегических ракет с Vandenberg и Kauai;

2) Выявление и отслеживание орбитального мусора и наблюдение специальных операций Шатла и спутников

3) Лазерная дальнометрия спутников

Адаптивный телескоп – 3.67 м

Приемный телескоп 1.6м

Вспомогательный приемный телескоп - 0.4 м

Приемно–излучающий телескоп - 0.8 м

излучающий телескоп – 0.6м

Два телескопа 1.2 м на общей монтировке

GEODSS: 3 телескопа - 1 м., работающих в кадровом режиме с полем зрения 2 град.


Россия программа УкраиныОптико-электронный комплекс "Окно"

Комплекс "Окно", предназначен для автоматического обнаружения высокоорбитальных космических объектов на высотах до 40,000 км, определения их орбит, установления класса, предназначения, состояния и национальной принадлежности.

По сравнению с традиционными радиолокационными средствами комплекс имеет значительно большую дальность действия и более высокую точность измерения параметров космических объектов как на геостационарных, так и на высокоэллиптических орбитах .


Евросоюз программа Украинытелескоп для наблюдения космического мусора Европейского космического агентства

Диаметр зеркала 1м

Монтировка Английская

Оптическая схема Ричи-Кретьен

Поле зрения 1 град.

Звездная величина регистрируемых объектов при экспозиции в 1-2 сек. 21-22, т.е. на геостационарной орбите может наблюдать мусор диаметром 10-20 см.

Телескоп расположен на территории оптической наземной станции в Teide обсерватории

Tenerife, Канарские острова


Bisei
Япония программа Украиныцентр охраны космического пространства в Bisei

  • BSGC – первый в мире центручрежденный специально для отслеживания астероидов и космического мусора.

  • BSGC построен в 2000 г. в Bisei-cho, Okayama .

  • Наблюдения искусственных спутников ведутся в двух направлениях:

  • наблюдение небесных тел на геостационарной и геосинхронной

  • на неподвижном телескопе

  • наблюдение искусственных спутников и космического мусора на низких орбитах в режиме сопровождения.


Пулковская кооперация оптических наблюдателей (ПулКОН)


Состав объектов оптических наблюдателей (ПулКОН)

в околоземном космическом пространстве


оптических наблюдателей (ПулКОН)Заселенность” околоземного космического пространства

Number  1 274

Mag  10 - 19

Speed/sec 0" - 5"

Number 11 591

Mag  4 - 16

Speed/sec 0.05- 2


Столкновения оптических наблюдателей (ПулКОН) на низких орбитах

Китайская ракета в ночь на 12 января 2007 года успешно сбила старый метеорологический спутник, который находился на орбите примерно в 800 километрах от Земли.

По имеющимся у США данным, в результате испытания Китаем противоспутникового оружия в космосе сейчас находятся более 2600 (размером более 10 см) отслеживаемых осколков и около 100 тысяч осколков, которые слишком малы для того, чтобы их можно было отследить


Столкновения на низких орбитах оптических наблюдателей (ПулКОН)

Российский военный аппарат "Космос-2251" и американский аппарат Iridium-33.

10 февраля 2009 года в 19:56 по московскому времени на высоте около 800 км.

Маневры по предотвращению столкновения космических аппаратов в 2009 году


Вероятность столкновение оптических наблюдателей (ПулКОН)



Задачи наблюдательной сети УМОС

Координатные наблюдения КО (ИСЗ, КМ)

«Ведение» каталога КО

Расчет параметров сближений КО (ИСЗ, КМ)

Расчет “целеуказаний” КО (ИСЗ, КМ)

Фотометрические наблюдения КО (ИСЗ)

Определение параметров стабилизации КО

(оси и периоды вращения ИСЗ)

Получение «образов» КО (ИСЗ)

Обеспечение функционирование сайта Сети


Координатные наблюдения УМОСнизкоорбитальных объектов

Львов

Ужгород

Дунаевцы

Николаев

Одесса

Евпатрия


Зоны высот КО для наблюдений УМОСтелескопов Сети

100 км

25 000 км

50 000 км

50000 km


Координатные наблюдения УМОСнизкоорбитальных объектов


Фотометрические наблюдения УМОСнизкоорбитальных объектов

Львов

Ужгород

Дунаевцы

Одесса

Евпатрия


Фотометрические наблюдения УМОСнизкоорбитальных объектов


Наблюдение высокоорбитальных объектов

Николаев

Евпатрия



Методы координатных наблюдений объектов

Способ накопления кадров со смещением (цифровое сопровождение) – Николаев, Львов, Ужгород, Одесса

Режим ВЗН с поворотной платформой (электронное сопровождение) – Николаев

Привязка к опорным звездам в режиме механического сопровождения – Одесса

Привязка к датчикам в режиме механического сопровождения – Евпатория, Дунаевцы


Способ накопления кадров со смещением (цифровое сопровождение) (НИИ НАО)

Фото объектив

Один кадр

Накопление кадров

Накопление кадров

со смещением

Експ = 0.04 с

Експ = 2.00

Возможности:

Высота орбиты 200 - 2000 km

Масса>=50 kg

ЭПО>=0.2 m²

Точность ~10"

CCTV

камера


Режим ВЗН с поворотной платформой(электронное сопровождение) (НИИ НАО)

ПЗС камера с режимом

временной задержки накопления

Поворотная платформа

Обычный кадр

Кадр с поворотом

в режиме ВЗН

Кадр с поворотом


Примеры наблюдений платформойцифрового и электронного сопровождения

LEO

Дист: 1180 km

Скор: 0.28 °/sec

Эксп: 2.2 sec

Дуга: 0.62° (110 pix)

SSO

Дист: 21500 km

Скор: 1760 "/min

Эксп: 20 sec

Дуга: 590" (180 pix)

NEO

Дист: 0.01 AU

Скор: 68 "/min

Эксп: 45 sec

Дуга: 51" (32 pix)


Определение координат и фотометрия ИСЗ на фоне звезд(НИИ АО ОГУ)

ИСЗ 07012B (SaudiSat),  11 мая2007

Обработка видеокадров


Наблюдательные компании фотометрия ИСЗ на фоне звезд


Поддержка стартов ракетоносителя ДНЕПР


Подготовка новой программы СКАКО (октябрь – ноябрь 2009 г)


Распределение по эффективной поверхности отражения низкоорбитальных объектов

RSC

NORAD – открытый список NORAD

ССTV– объекты наблюдавшиеся способом накопления кадров со смещением

ЦККП – приоритетный список ЦККП Украины


Egyptsat 1 27 23 2010
Наблюдения КА поверхности отражения низкоорбитальных объектов“EgyptSat-1”(27 июля – 23 сентября 2010 г.)

С 27 июля по 23 сентября на протяжении 12 ночей было проведено 20 проводок астрометрических и фотометрических измерений.

При этом три пролета КА (27 июля, 4 и 11 августа) наблюдались синхронно.


Egyptsat
Моделирование кривых блеска поверхности отражения низкоорбитальных объектовEgyptSat

Смоделированная

Нестабилизированная ориентация

Наблюденная

Стабилизированная ориентация


2 4 17 24 20 11
Старт КА Сич-2, Експрес АТ4 поверхности отражения низкоорбитальных объектов(17 августа – 24 августа 2011 г.)


Наблюдения геосинхронных космических объектов

Год

2008

2009

2010

Всего

Общее количество положений

4352

23851

9148

37351

Количество положений в каталоге

4352

19065

8466

31883

В % от общего числа наблюдений

100

79.9

92.5

85.4


Распределение по эффективной поверхности отражения геосинхронных объектов

RSC

NORAD – открытый список NORAD

ССTV– объекты наблюдавшиеся в НИИ НАО


2009 2010
Наблюдение образов низкоорбитальных ИСЗ2009 -2010

Телескоп АЗТ-28 (Евпатория) F=8000м, D=500м


Обработка образов низкоорбитальных ИСЗ

Метод

спекл-интерферометрии.


Эфемеридное обеспечение низкоорбитальных ИСЗ


2004 2008
ЦККП – НИИ НАО низкоорбитальных ИСЗ2004 - 2008

Программное обеспечение (PIBOKOS) - численного прогнозирования движения КО, на низких (400 - 2000 км), высоких (2000 - 20000 км) и геостационарных орбитах (~ 36 000 км) методом Рунге-Кутта и Адамса пятого порядка с учетом геогармоник тяготения к шестнадцатому порядке, Солнечно-Лунных возмущений, влияния плотности верхних слоев атмосферы и светового давления.

Программа PIBOKOS выполняет вычисления при наличии предварительных данных элементов возмущенной орбиты в формате каталога NORAD и имеет возможность расчета элементов возмущенной орбиты КО по многопунктним и многовитковом оптическим наблюдениям КО, а также с использованием наклонной дальности по данным лазерных дальномеров и радиотелескопов


2005 2009
Николаев – Одесса низкоорбитальных ИСЗ2005 - 2009

  • Программа - KeplerOrbita:

  • рассчитывает Кеплеровы элементы орбиты КО, движущегося на околоземной орбите, в случае, когда помимо угловых координат имеются измерения наклонной дальности.

  • оценивает изменение точности наблюдений в течение времени наблюдений, либо изменение элементов орбиты, если точность наблюдений достаточно высока.

  • обеспечивает вычисление эфемериды КО с произвольным шагом времени по заданным элементам кеплеровой орбиты. Элементы орбиты задаются в международном формате NORAD.

  • учитывает возмущение движения спутников Земли со стороны Солнца, Луны и больших планет используется динамическая библиотека JPL.DLL, совместно с модулем JPLEPH, позволяющих реализовать модель Солнечной системы на основе численной теории DE405.

  • реализует численное интегрирование системы произвольных дифференциальных уравнений методом Рунге-Кутта 10 порядка.


200 9 20 11
Одесса низкоорбитальных ИСЗ- Николаев 2009 - 2011

Программа – Terrasat.

Для первичного определения вектора состояния (x, y, z, Vx, Vy, Vz), на момент наблюдений, использовался аналитический метод Лапласа.

Далее методом дифференциальных поправок проводится коррекция первичного вектора состояния численным методом Эверхарт 15-го порядка, используя автоматическую коррекцию шага интегрирования, решая дифференциальные уравнения движения и определяется орбита КО.

Как начальные условия используются скорректированный первоначальный вектор состояния.

В процессе интегрирования учитывается следующие возмущающие факторы:

• возмущения от геопотенциала (до 15 порядка зональных и тесеральних гармоник); • возмущения от Луны и Солнца (положение Луны и Солнца вычисляются с помощью численной модели DE405); • возмущения от светового давления.


Расчета сближений низкоорбитальных ИСЗ

y = 17 + 0.23×x + 7×10-6×x2.

Частота сближений в зависимости от высоты.

Выборка: февраль-июль 2011г.

Частота сближений объектов размером более 10 см

из списка http://www.space-track.org.

В течении года на расстояние

менее 1-го метра сближаются 17 КО


Средства ведения каталога орбит низкоорбитальных ИСЗ

Определение начальных элементов орбит по наблюдениям на одном витке

Уточнение орбиты по наблюдениям на нескольких витках, сравнение новых наблюдений с существующей орбитой

Расчет целеуказаний для наблюдательных пунктов

Внешнее сравнение наблюдений с эфемеридой ILRS

Представление данных на сайте


Интернет каталог НИИ НАО низкоорбитальных ИСЗ


Перспективы низкоорбитальных ИСЗ


Перспективы развития УМОС по наблюдениям низкоорбитальных КО

Киев

ТПЛ

Шепетовка

ВАУ

Харьков

КТС

Львов

АФУ-75

Ужгород

SBG

АФУ-75

Одесса

КТС

ТПЛ

Евпатория

Лава

+ 15 телескопов

КрАО

Кацевели

SBG

ТПЛ

АФУ-75


Перспективы развития УМОС по наблюдениям низкоорбитальных КО

Киев

АЗТ-2 ГАО НАНУ

АЗТ-8 АО КНУ

Харьков

АЗТ-8

Львов

80 см

Одесса

80 см

+ 6 телескопов

КрАО

Кацевели

Цейс-600


МобиТел в Крыму наблюдениям низкоорбитальных КО


Легкие телескопы для наблюдений низкоорбитальных ИСЗ


Задачи наблюдательной сети низкоорбитальных ИСЗ

В рамках функционирования программы СКАКО и выполнения научных планов астрономических обсерваторий в Украине создана сеть оптических станций по контролю околоземного космического пространства обеспечивающая :

координатные наблюдения КО (ИСЗ, КМ),

«ведение» каталога КО,

расчет параметров сближений КО (ИСЗ, КМ),

расчет “целеуказаний” КО (ИСЗ, КМ),

фотометрические наблюдения КО (ИСЗ),

определение параметров стабилизации КО,

(оси и периоды вращения ИСЗ),

получение «образов» КО (ИСЗ),

функционирование сайта Сети.


СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! низкоорбитальных ИСЗ

ПРИГЛАШАЕМ К СОТРУДНИЧЕСТВУ!


ad