Гендиректор РКЦ «Прогресс» Александр Кирилин: «Никогда раньше мы - как разработчик космической техники - не были так близки к непосредственному применению нашей продукции в экономике страны»

 

Интерфакс-АВНВ 2014 году российские космические ракеты стартовали с разных космодромов 37 раз. При этом больше половины – 22 ракеты - были сделаны в самарском Ракетно-космическом центре «Прогресс». Один из последних космических стартов 2014 года для РКЦ был вдвойне примечателен – 26 декабря самарская ракета «Союз-2.1б» вывела на орбиту сделанный в Самаре спутник дистанционного зондирования Земли «Ресурс-П». Об особенностях этого запуска и его значении для российской космической отрасли «Интерфаксу-АВН» рассказал генеральный директор РКЦ «Прогресс» Александр КИРИЛИН.

      

- В декабре с космодрома Байконур запущен второй космический аппарат дистанционного зондирования Земли «Ресурс-П». Отличается ли он чем-нибудь от предыдущего, запущенного в 2013 году?

- Набор целевой аппаратуры остался прежним. Это, во-первых, оптико-электронная аппаратура «Геотон-Л» высокого разрешения, позволяющая проводить панхроматическую съемку земной поверхности с разрешением не хуже 1 метр, а также спектрозональные снимки с разрешением от 2 до 3 метров с высоты 475 километра. В классе отечественных и зарубежных космических аппаратов высокодетального наблюдения ширина получаемого снимка - 38 километров - по-прежнему остается рекордным показателем. Максимальная протяженность территории земной поверхности, отснятая за одно включение, достигает двух тысяч километров.

Во-вторых, комплекс широкозахватных мультиспектральных съёмочных аппаратур КШМСА, имеющий две камеры - высокого и среднего разрешения. Широкозахватная аппаратура потому так и называется, что ширина снимаемого участка Земли составляет для камеры ШМСА-ВР с разрешением 12 м - 97 км, а для камеры КШМСА-СР с разрешением порядка 60 м - 441 км.

Инициатива создания КШМСА принадлежала нашему предприятию с филиалом НПП «ОПТЭКС», и можно заключить, что она оказалась оправданной. По результатам эксплуатации «Ресурса-П» №1 мы получили очень хорошие отзывы от эксплуатирующей организации о востребованности информации, в особенности с КШМСА высокого разрешения. Кстати, фотоприёмная электронная часть для всех типов целевой съёмочной аппаратуры «Ресурса-П» создавалась на нашем предприятии и филиале НПП «ОПТЭКС».

Впервые в России в состав бортового оборудования космических аппаратов «Ресурс-П» №1 и №2 вошла гиперспектральная съёмочная аппаратура ГСА. Ее особенность состоит в возможности одновременной съемки одного и того же участка земной поверхности в большом количестве узких спектральных диапазонов, охватывающих видимую часть спектра и ближнюю часть инфракрасного диапазона. Общее число таких снимков, упакованных в так называемый «гиперкуб», может достигать 192. Это качественно новые материалы дистанционного зондирования Земли.

Кроме того, на втором «Ресурсе-П», в отличие от первого аппарата, установлена научная аппаратура «Нуклон», разработанная НИИ ядерной физики МГУ. Аппаратура предназначена для проведения космического эксперимента по исследованию космических лучей высоких энергий и их химического состава. Также на борту установлен бортовой радиокомплекс разработки ОАО «РКС», предназначенный для приема радиосигналов с морских судов и их автоматической идентификации.

 

- Насколько «Ресурс-П» конкурентоспособен, по сравнению с зарубежными аналогами?

- По качеству информации, получаемой с высокодетальной аппаратуры, «Ресурс-П» ничем не уступает американскому аналогу Ikonos-2 или французскому Pleiades. Сравнительная оценка панхроматических снимков, полученных с этих аппаратов, подтверждает отсутствие существенных различий в их изобразительных и информативных свойствах.

Вместе с тем, «Ресурс-П» имеет ряд преимуществ. Одно из них - возможность комплексного наблюдения поверхности Земли за счет установки на борту нескольких видов оптико-электронной аппаратуры и возможности одновременной съемки сразу несколькими видами аппаратуры. Применение технологий комплексирования позволяет получить изображение земной поверхности, сочетающее все уникальные свойства, присущие снимкам различных видов установленной на спутнике аппаратуры. Можно сказать, что «Ресурс-П» фактически сочетает в себе функции четырех разных спутников.

Эффективность использования аппарата увеличивается за счет разнообразных режимов съемки. «Ресурс-П» может вести съемку точечных объектов и маршрутов протяженностью до 2000 километров, снимать на одном витке площади размером до 100кмх300 км, вести стереосъемку (в том числе на одном витке), может снимать сложные маршруты, например, изломанной береговой линии.

 

- Насколько продукт космической съемки похож на обычные фотографии?

- Информацию, которая непосредственно передается по высокоскоростной радиолинии с космического аппарата, еще нельзя назвать снимком в привычном смысле слова. Доведением информации до «товарного» вида занимается эксплуатирующая организация - научный центр оперативного мониторинга Земли (НЦ ОМЗ), являющийся подразделением ОАО «Российские космические системы». А автоматизированные рабочие места, программное обеспечение для реализации полного цикла обработки и получения заданной номенклатуры конечной продукции разработано нашим предприятием, совместно с кооперацией предприятий соисполнителей.

Информация со спутника проходит несколько стадий обработки. После того, как по высокоскоростной радиолинии космический аппарат передаст ее на наземный пункт приема, ее необходимо распаковать, восстановить, провести первичную геопривязку. Качество геопривязки, кстати, по сравнению с «Ресурсом-ДК» на порядок выше и достигнуто значения до 15 метров в плане. Затем проводится так называемая стандартная обработка информации. «Сырое» изображение представляет собой отдельные полоски, которые получаются с каждой из фотоприёмных матриц, и их надо «сшить» в единое изображение. Затем следует устранить различные геометрические искажения, которые возникают, например, когда съемка ведется со значительным отклонением по крену.

Важный этап обработки - создание стандартной продукции, которая подлежит передаче заказчикам, и служит базой для создания тематических продуктов уже самими пользователями. В частности может быть создана «мозаика» заданной территории на основе объединения нескольких снимков. Ширина снимка у космического аппарата «Ресурс-П», если он снимает прямо под собой - 38 километров, и чтобы снять большие участки полей, лесов, целые города, нужно сделать несколько снимков. Из них собирается единое изображение заказанной территории.

Ну и наконец, в зависимости от требований заказчика, можно совместить изображения с нескольких видов аппаратуры. Например, это может быть снимок, в котором учтены и высокое разрешение «Геотона» и цветовые характеристики ГСА. Такой продукт уже очень похож на фотографию в привычном для нас смысле и в таком виде передается заказчикам.

Для нас, как разработчиков, очень важно иметь доступ к снимкам функционирующего космического аппарата и средства, позволяющие совершенствовать потребительские свойства продукции дистанционного зондирования Земли. Ведь гарантированный срок активного существования космического аппарата рассчитан на 5 лет, за это время могут и должны быть усовершенствованы целевые характеристики аппарата, чтобы не «отстать от жизни». В рамках проекта создания космической системы «Ресурс-П» мы создали стендовую базу, являющейся уменьшенной копией программно-технических средств НЦ ОМЗ, которая позволяет реализовать полный цикл обработки информации, получаемой с космического аппарата.

Еще ранее, в ходе разработки космического комплекса «Ресурс-ДК», на нашем предприятии создан Центр приема и обработки информации, получивший название «ЦПОИ Самара», который принимает информацию с аппаратов «Ресурс-ДК» и «Ресурс-П». Таким образом, реализована сквозная технология от приема информации дистанционного зондирования Земли до обработки изображений.

 

- Сообщалось, что запуск третьего по счету «Ресурса-П» запланирован на 2015 год. Роскосмос заявил о необходимости создания еще двух аппаратов. Какие возможности открывает использование одновременно двух и более спутников дистанционного зондирования Земли, и до каких пределов можно наращивать их количество?

- Космическая система, состоящая из двух аппаратов, позволит решать задачи, недоступные одиночному объекту. Во-первых, очевидно, что объем информации, получаемой из космоса, возрастет соответственно в два раза.

Во-вторых, информация должна поступать к потребителю очень быстро: он должен иметь возможность получить снимок как можно быстрей от момента выдачи заявки на съемку. Ведь для большого класса задач «старение» информации делает бессмысленным ее несвоевременное получение. Это, в частности, касается мониторинга быстро протекающих процессов на Земле. При работе на орбите одного аппарата «Ресурс-П» снять, например, Москву или любой другой город получится один раз в три дня. И это не значит, что Москву можно снять при нулевом положении космического аппарата по углу крена, то есть с лучшим разрешением и наименьшими геометрическими искажениями снимка. В большинстве случаев съемку приходится вести с отворотом по крену. «Ресурс-П» может вести съемку вплоть до разворота по крену на 450 градусов. Этим углом определяется полоса возможного обзора, в которой может вестись съемка. Из-за увеличения дальности до снимаемого объекта при приближении к границе полосы обзора разрешение на снимке будет хуже, чем если бы съемка велась прямо под собой, в надире. То есть при работе одного аппарата страдает не только периодичность наблюдения, но и качество съемки.

При работе космической системы в составе двух-трех спутников частота съемки определенного места на земной поверхности соответственно увеличивается, и любой объект на земной поверхности может быть снятым каждый день. Но и при таком числе аппаратов не удастся избежать отклонений по углу крена. Поэтому совершенно оправдано желание Роскосмоса иметь больше спутников на орбите. С увеличением размерности группировки космических аппаратов можно с большей эффективностью решать задачи потребителей, что пояснено на разобранном выше частном примере.

А если говорить о предельном сочетании характеристик при решении задач дистанционного зондирования Земли, то сейчас в мире некоторыми разработчиками провозглашается лозунг: «одна Земля, одни сутки, один метр!» Пожалуй, это задача на ближайшее будущее.

Кроме того, надо думать и об оперативности доведения информации до потребителей. Для этого развивается система территориально распределенных наземных приемных центров. С увеличением количества аппаратов нагрузка на НЦ ОМЗ - оператора наших спутников - существенно возрастет. На территории РФ в рамках работ по созданию «Единой территориально - распределенной системы» оснащаются пункты приема информации из космоса, в том числе в Москве, Новосибирске, Красноярске и Хабаровске.

Нами, как разработчиками, заложена техническая возможность обслуживать до 20 пунктов приема каждым космическим аппаратом. Во время летных испытаний космической системы из двух аппаратов «Ресурс-П» будет отрабатываться технология передачи информации на региональные центры потребителей. Необходимо подчеркнуть, что в этих центрах будет производиться и обработка информации до уровня стандартных продуктов. Это будет еще один шаг вперед: мы не только повысим оперативность съемки, но и сможем быстрее передавать информацию непосредственным потребителям в различные регионы нашей большой страны, а затем и заинтересованным зарубежным партнерам.

В связи с присвоением Роскосмосом нашему Центру «ЦПОИ Самара» статуса Поволжского регионального Центра, он будет активно использоваться для отработки типовых технологий взаимодействия с региональными потребителями.

 

- Кто конечный потребитель космических фотографий? Насколько широко они используются и какова цена услуг?

- Начнем с того, что космическая система «Ресурс-П», создается по заказу Федерального космического агентства, Минприроды, Минсельхоза, МЧС, Росрыболовства, Росгидромета, Росреестра.

Около 18 различных ведомств заказывают информацию с «Ресурса-П» через НЦ ОМЗ и получают ее бесплатно. Механизм коммерческого использования снимков частными заказчиками еще не разработан. Но и упомянутые ведомства заявляют о желании получать больше информации, так как рассчитывают с ее помощью решать свои стратегические задачи. Это картографирование Арктики и Дальнего Востока, демаркация российских границ, мониторинг состояния сельскохозяйственных угодий, обнаружение и локализация техногенных и природных катастроф и так далее.

Особый интерес представляет информация, получаемая гиперспектральной аппаратурой, которая фиксирует излучение объектов в десятках очень узких спектральных диапазонах. Каждый природный или антропогенный объект обладает индивидуальной специфической спектральной характеристикой отражения. Знание таких характеристик открывает новые возможности в дешифрировании и интерпретации данных дистанционного зондирования Земли с оценкой физико-химического, или биологического состояния наблюдаемых объектов.

На основании гиперспектральных снимков можно определить зрелость пшеницы, активность микрофлоры в водоеме, степень засоленности почвы. Такого рода инструмент мониторинга текущего состояния и контроля неоценим в сельском хозяйстве, геологической разведке, экологии и так далее.

Хочу еще раз подчеркнуть - на «Ресурсе-П» реализован первый опыт эксплуатации отечественной гиперспектральной аппаратуры. Все возможности ее использования еще не раскрыты до конца. Наше предприятие работает над созданием технологий тематической обработки информации дистанционного зондирования Земли, включая гиперспектральную, чтобы лучше понять: как надо совершенствовать характеристики космического аппарата и технологию обработки данных дистанционного зондирования Земли, чтобы повысить потребительские свойства конечной продукции. В этом году мы заключили соглашения о сотрудничестве с рядом предприятий министерства сельского хозяйства и Росреестра, работаем с ними индивидуально, определяя их потребности и области применения разнообразной информации дистанционного зондирования Земли. Это трудный и интересный процесс. Никогда раньше мы - как разработчик космической техники - не были так близки к непосредственному применению нашей продукции в экономике страны.

 

источник - http://www.militarynews.ru/story.asp?rid=2&nid=362261