ЦПОСИ КНП Дунаевцы - Рыщенко С.В. НЦУИКС Евпатория - Рыхальский В.В.

1. 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.

2. Содержание 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

3. 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.

4. СКАКОсистема 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

5. Оптические системы контроля космического пространства других стран

6. СШАОптическая 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.

7. РоссияОптико-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 .

8. Евросоюз телескоп 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

9. Японияцентр 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.

10. Пулковская кооперация оптических наблюдателей (ПулКОН)

11. Состав объектов в околоземном космическом пространстве

12. “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

13. Столкновения 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

14. Столкновения на низких орбитах 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

15. Вероятность столкновение

16. Задачи Состав Методы наблюдений УМОС

17. Задачи наблюдательной сети 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

18. Координатные наблюдениянизкоорбитальных объектов Львов Ужгород Дунаевцы Николаев Одесса Евпатрия

19. Зоны высот КО для наблюдений телескопов Сети 100 км 25 000 км 50 000 км 50000 km

20. Координатные наблюдениянизкоорбитальных объектов

21. Фотометрические наблюдениянизкоорбитальных объектов Львов Ужгород Дунаевцы Одесса Евпатрия

22. Фотометрические наблюдениянизкоорбитальных объектов

23. Наблюдение высокоорбитальных объектов Николаев Евпатрия

24. Наблюдение высокоорбитальных объектов

25. Методы координатных наблюдений 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

26. 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

27. 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

28. Примеры наблюдений цифрового 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)

29. Определение координат и фотометрия ИСЗ на фоне звезд(НИИ АО ОГУ) ИСЗ 07012B (SaudiSat),  11 мая2007 Обработка видеокадров

30. Наблюдательные компании

31. Поддержка стартов ракетоносителя ДНЕПР

32. Подготовка новой программы СКАКО (октябрь – ноябрь 2009 г)

33. 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

34. Наблюдения КА “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.

35. Моделирование кривых блескаEgyptSat Смоделированная Нестабилизированная ориентация Наблюденная Стабилизированная ориентация

36. Старт КА Сич-2, Експрес АТ4(17 августа – 24 августа 2011 г.)

37. 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

38. Распределение по эффективной поверхности отражения геосинхронных объектов RSC NORAD – открытый список NORAD ССTV– объекты наблюдавшиеся в НИИ НАО

39. Наблюдение образов низкоорбитальных ИСЗ2009 -2010 Телескоп АЗТ-28 (Евпатория) F=8000м, D=500м

40. Обработка образов низкоорбитальных ИСЗ Метод спекл-интерферометрии.

41. Эфемеридное обеспечение

42. ЦККП – НИИ НАО2004 - 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

43. Николаев – Одесса2005 - 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.

44. Одесса - 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.

45. Расчета сближений 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

46. Средства ведения каталога орбит 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

47. Интернет каталог НИИ НАО

48. Перспективы

49. 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

50. 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