Національний Центр Управління та Випробувань космічних Засобів

СКАКО

Система контролю і аналізу космічної обстановки (СКАКО) призначена для збору, обробки і аналізу даних про стан космічної обстановки, підготовки і видачі споживачам даних про космічну обстановку, стан і тенденції її розвитку.

 с1

На СКАКО покладено вирішення основних завдань:
– збір інформації по космічним об’єктам та ведення каталогів об’єктів;
– формування каталогів об’єктів, які припиняють існування;
– інформаційно-балістичне забезпечення засобів спостереження за космічними об’єктами;
– формування повідомлень про космічну обстановку та доведення їх до споживачів інформації СКАКО.

У складі СКАКО діють оптичні, радіотехнічні та програмно-апаратні комплекси.

с2

с3

с4

На даний час проводиться модернізація та розробка спеціалізованих вимірювальних засобів, а також робота щодо залучення засобів спостереження астрономічних обсерваторій НАН України (НДІ Миколаївська астрономічна обсерваторі) та університетів України (Одеського національного університету імені І.І. Мечникова, Львівського національного університету імені Івана Франка, Ужгородського національного університету) .

Призначенням систем космічної ситуаційної обізнаності є отримання даних про космічну обстановку, точна ідентифікація космічних об’єктів, визначення їх приналежності та призначення, оцінка стану космічних систем противника, виявлення активності та завчасної підготовки до ведення воєнних дій. Цивільна складова діяльності систем полягає у отриманні параметричної траєкторної інформації про космічні об’єкти за допомогою мережі оптичних засобів та РЛС висвітлення космічної обстановки, радіотехнічних систем, робота яких основана на різних фізичних принципах. Комплексуванням інформації що надходить від різних вимірювальних засобів досягається створення єдиного інформаційно-розвідувального поля реального часу на всіх висотах на максимальних відстанях виявлення та попередження.  Військова складова та складова забезпечення національної  безпеки полягає у отриманні інформації про конкретне призначення кожного космічного об’єкта, оперативне проведення оцінки його можливостей з точки зору потенційних загроз власним засобам, оцінки стану космічних систем противника, формування цілевказівок для ударних систем високоточної зброї.

            Звичайно системи космічної ситуаційної обізнаності мають бути міжнародними та основані на принципах кооперації. Безпосередньо передбачається наявність розподілених засобів спостереження по свій Земній кулі, мережі систем передачі та обміну оперативними даними між окремими елементами, операторами системи. Тільки на таких принципах побудови можна забезпечити достатній рівень повноти виконання космічних місій, зменшити ризики та зберегти рівень довіри між країнами у використанні космічного простору.

Типи космічних засобів спостереження

            Наземні РЛС космічного призначення історично стали основою для систем космічної обізнаності різних типів. РЛС складаються з передавача який випромінює ЕМ хвилі на спеціально вибраних частотах та приймача, що безпосередньо приймає відбитий від КО слабкий сигнал, обробляє його та визначає його координати. Головними перевагами РЛС є активне точне вимірювання похилої дальності до КО. Однак існують також радари, які можуть одночасно висвітлювати обстановку по великій кількості КО. Тобто за призначенням радари умовно поділяються на РЛС так званого дальнього виявлення та супроводження чергового режиму та РЛС спостереження та висвітлення космічної обстановки. Головними недоліками РЛС є їх значна вартість, розміри, складність та витрати на забезпечення і обслуговування.

            Оптико-електронні та оптичні засоби також широко застосовуються у системах ситуаційної обізнаності різних країн. Телескопи приймають світло або інші частини електромагнітного спектру, що надходить від КО або відбивається від нього, фокусують його за допомогою системи лінз, дзеркал або одночасного поєднання лінз та дзеркал на спеціальні сенсори для подальшої обробки. Головними перевагами телескопів є забезпечення спостережень на значних висотах від 5 тисяч км. Але останнім часом у багатьох країнах реалізуються технології спостережень за малими КО і на середньому та високому відрізках висот низьких орбіт, тобто 1000-3000 км із застосування малих оптичних апертур. Деякі телескопи мають можливості отримання видових зображень КО високої якості. Головними недоліками застосування оптичних засобів різного при значення є необхідність наявності специфічних оптичних умов спостереження, хоча розміщення оптичних апертур у космосі знімають значну частину проблемних обмежень такого характеру.

            До інших засобів моніторингу та висвітлення космічної обстановки відносяться сенсори радіочастотного моніторингу та детектори супутникових сигналів різних типів, лазерні вимірювачі відстані, ІЧ засоби спостереження та ін.

Можливості систем світових гравців та ініціативи

            США виступають власником найбільшої мережі засобів спостереження та отримання інформації про космічну обстановку. На даний час мають самий повний каталог КО. В управлінні ВПС США знаходиться система Space Surveillance Network (SSN). Головним чином система складається з мережі РЛС з ФАР дальнього виявлення та супроводження, кількох РЛС супроводження з механічними приводами та мережі засобів так званого «космічного бар’єру», який простягається по паралелі з заходу на схід по південним штатам США, а також системи нових РЛС на Маршаллових островах та західній частині Австралії. В складі системи знаходяться також орбітальні засоби з оптичними телескопами на низьких орбітах: КА космічної системи низькоорбітальних візуальних спостережень SBSS Space-Based Surveillance satellite та канадського КА Canadian Sapphire satellite, що перебуває в оперативному підпорядкуванні командувача північно-американського командування. ВПС США також мають вже чотири розвідувальні КА GSSAP 1,2,3,4 на геосинхронній орбіті, які використовуються відповідно програми Geosynchronous Space Situatuonal Awareness Program. Стосовно низькоорбітальної  компоненти системи SBIRS або SBIRS-Low Space Tracking and Surveillance System (STSS), то система спеціально розроблена безпосередньо для агенції ПРО МО США через ракетно-космічний центр ВПС США для виявлення стартів ракет та забезпечення візуального оптико-електронного та ІЧ спостереження, ведення розвідки безпосередньо на орбіті. Корисні навантаження забезпечують можливість виявлення ракети, спостереження за нею на усій ділянці руху. На активній частині, середній частині та кінцевій частині ділянки руху. За допомогою цих КА ЗС США мають можливість спостерігати за випробуваннями у верхніх шарах стратосфери, забезпечувати моніторинг суборбітальних випробувань, випробувань протисупутникової зброї та гіперзвукових планерів КНР і РФ, повітряно-космічних літаків, отримувати траєкторні дані високої точності, забезпечувати дискримінацію та розрізнення космічного сміття та інших КО. Дані від цих КА у поєднанні з даними від наземних засобів використовуються для формування та розрахунку цілевказівок для ударних засобів управляємого ракетного озброєння ПРО та комплексів протисупутникової зброї. Угрупування у складі двох КА КА STSS-1 (USA 208), STSS-2 (USA 209) є основним орбітальним елементом при застосуванні комплексів ПРО Ballistic Missile Defense System (BMDS) ешелону дальнього орбітального перехоплення.

Архітектура орбітального сегменту першого ешелону  раннього виявлення та спостереження США

США

Розміщення наземних засобів системи раннього виявлення стартів та космічного спостереження США

США2

Історично склалося що у південній півкулі ВПС США мають не так багато засобів висвітлення космічної обстановки, як у північній півкулі. Недавно побудований радар нового покоління S-діапазону має компенсувати цей недолік. За допомогою РЛС на атолі Кваджалейн (республіка Машалові острови) ВПС США отримають каталог КО низьких орбіт близько 200 тис. КО. Радіотелескоп С-діапазону у західній частині Австралії працює разом з радаром, що розміщений на навчальному випробувальному полігоні імені Рейгана на Маршаллових островах.

         Дані в системі Space Surveillance Network (SSN) направляються на командний пункт системи Об’єднаного центру космічних операцій, що розміщений на базі ВПС США імені Ванденберга, штат Каліфорнія. Об’єднаний центр космічних операцій в структурі 21 космічного крила 14 повітряної (космічно-стратегічної) армії ВПС США відповідає за ведення Головного каталогу системи в якому близько 22 тисяч КО, проводить аналіз даних від наземного сегменту системи попередження про ракетний напад, протиракетної оборони, орбітального сегменту космічних спостережень та контролю космічного простору, забезпечує розвідувально-інформаційне забезпечення військ та підтримку цивільних операторів космічних систем різного призначення. Проводять оповіщення споживачів про виникнення загроз космічного характеру. Військові США постійно задіяні у вдосконаленні спеціального програмного забезпечення та ув’язки значної кількості споживачів у єдину інформаційно-розвідувальну систему на основі двосторонніх угод, індивідуальних угод з окремими країнами та багатосторонніми угодами: з австралійськими, канадськими операторами,  операторами з Великобританії.

            Принцип ешелонування системи ПРО передбачає: подальше розгортання засобів перехоплення БЦ на активній, середній та кінцевій частині траєкторії, розгортання системи бойового управління та зв’язку і інформаційно-розвідувальних засобів.

            До програми ПРО активно залучаються всі види ЗС США, ряд державних організацій, головні підприємства ВПК та малого бізнесу. За координацію дій відповідає агенція ПРО МО США. До розвитку системи залучаються Ізраїль, Великобританія, ФРН, Японія, Польща, Чехія, Румунія, Угорщина та Польща. Реалізація принципів ешелонування ПРО США деталізована в директиві агенції ПРО (Phased Adaptive Approach (PAA) так званому «Фазовому адаптивному підході».

            Передбачено заміна системи SEWS, що складається з КА серії DSP-1 на систему SBIRS, яка розгортається як складова частина інтегрованої системи повітряно-космічної оборони США та союзників. Головний принцип полягає у перехопленні атакуючої БР як можна ближче до місця старту, у тому числі при окремих умовах і на активній ділянці траєкторії. Рішення цієї задачі відповідає скороченню часу достовірного попередження не більш ніж 10…20с, що не може бути реалізоване за допомогою КА DSP системи SEWS. Інтеграція засобів раннього попередження в систему ПРО проводиться в систему бойового управління та зв’язку ВМ/С3 на принципах надання їм якості інформаційних засобів ПРО. Останнє передбачає можливість безпосередньої видачі цілевказівок протиракетним стрільбовим комплексам з точностями, які достатні для запуску протиракет. Проводиться максимальне дублювання інформаційного поля РЛС ПРН полями оптичних датчиків космічного базування. SBIRS суттєво підвищила оперативність та надійність виявлення БР усіх типів та забезпечує супроводження ступенів ракет і ББ, проводить розпізнавання від моменту старту до входу в атмосферу з точностями, які достатні для функціонування комплексів управляємого ракетного озброєння УРО ПРО.

            За оцінками спеціалістів оптико-електронна апаратура КА системи SBIRS-low (STSS) має функціонувати в ІЧ діапазоні від 4…16мкм. Точність визначення параметрів руху ББ телескопами стереопари супроводження  по координатам має бути 10…50м, по швидкості 6…20м/с.

            Модернізація РЛС СПРН по програмі UEWR (Upgraded Early Warning Radar) засобів надгоризонтного виявлення проводилася на наступних підсистемах та засобах системи.

            Підсистема (BMEWS – Ballistic missile early warnig system) – дальнього виявлення БР у складі трьох РЛС: Туле (Гренландія), Клір (Аляска) та Фалінгейтс-Муре (Великобританія) на серійних РЛС AN/FPS-123V5, 120, 126 відповідно.

            Підсистема Pave Paws спостереження за пусками і рухом БРПЧ у складі 1 РЛС на східному узбережжі США на мисі Код (база ВПС «Оттіс», шт. Массачусетс) і дві РЛС на західному узбережжі  США  база Біл (база ВПС «Біл», шт. Каліфорнія) на серійних РЛС AN/FPS-123V5.

            Підсистема PARCS ( Perimetr Acguisition Radar Characterization System) на серійній РЛС з ФАР AN/FPQ-16, що базується в районі бази ВПС Гранд-Фокс, шт. Північна Дакота.

            Підсистема РЛС «Cobra Dane» з РЛС AN/FPS-108 що безпосередньо призначена для вирішення розвідувальних задач, для спостереження за випробувальними пусками російських МБР і виявлення БР зі сторони КНР і Північної Кореї. РЛС базується на базі ВПС США (Shemya, Алеутські острови, шт. Аляска), але 11 травня 1993 ця авіабаза була перейменована на Еріксон (Eareckson). Зони відповідальності модернізованих РЛС підсистем BMEWS та Pave Paws формують навколо Пінічної Америки єдине інформаційне поле, яке дозволяє надавати цілевказівки комплаксам ПРО. Дані від засобів системи  UEWR (Upgraded Early Warning Radar) надходять на ЦКП 21 космічного крила 14 повітряної (космічно-стратегічної) армії на базу ВПС Петерсон, Колорадо-Спрінгс, штат Колорадо(Гора Шайен).

            На озброєнні Космічного командування ВПС США також знаходиться наземна система контролю космічного простору на основі електронно-оптичних спостережень Ground-based Electro-Optical Deep Space Surveillance (GEODSS), яка працює з метою забезпечення даними Об’єднаного стратегічного космічного командування та системи ситуаційної космічної обізнаності. Головними споживачами системи є Об’єднане стратегічне командування та національний центр повітряно-космічної розвідки National Air and Space Intellegence  Center (NASIC) база ВПС Райт-Паттерсон, Дайтон, штат Огайо. На даний час система складається з трьох географічно розподілених місць. Система призначена для постійного моніторингу за КО, отримання позиційних та фотометричних спостережень, вирішення задач визначення функціональної приналежності КО, призначення та інших некоординатних даних КО. Перший підрозділ базується на території випробувального ракетного полігону White sands missile range (WSMR) в Сокорро. Другий підрозділ базується на британській океанічній території у Індійському океані Дієго Гарсія. Третій підрозділ базується на вершині Халеакала на острові Мауї, на Гавайях. Система працює з жовтня 1983 року. Випрацювала два повних ресурси та довела свою ефективність. На площадках системи постійно встановлювалися нові засоби спостереження та проводиться поступова модернізація.

Росія має другу за можливостями мережу сенсорів висвітлення космічної обстановки

            РФ на даний час має та підтримує другий за обсягом та повнотою Головний каталог космічних об’єктів. Система знаходиться на озброєнні 15 окремої армії ВКС особливого призначення. Росія знаходиться на фінальній стадії модернізації парку РЛС космічного призначення. У 2018 році планується провести повне замикання усіх чотирьох стратегічних повітряно-космічних напрямків радіолокаційним полем за допомогою середньо та високо потенційних РЛС з ФАР на технології високої заводської готовності серії  «Воронеж». Особливе значення приділяється побудові РЛС загоризонтного виявлення повітряних цілей та їх інтеграції до системи попередження про ракетний напад і протиракетної оборони. З 2014 року знаходиться на бойовому чергуванні 590 ОРТУ розвідки повітряних цілей стратегічного радіусу дії у 3000 км. Увесь час після дезінтеграції СРСР РФ намагалася позбутися залежності від використання засобів системи СПРН, які залишилися на теренах бувшого СРСР. Видно ця задача успішно вирішується російською стороною. Стосовно використання засобів оптичного діапазону, РФ приділяється значна увага створенню нових оптико-електронних станцій спостереження та використання і модернізації вже існуючих засобів.

РоссияРоссия2

Россия3

Россия4

Россия5

Засоби космічного спостереження Європи

            Окремі країни Європи мають також власні засоби спостереження та висвітлення космічної обстановки. Великобританія, Франція, ФРН та Норвегія мають власні радари спостереження, також використовується численна мережа оптичних засобів різного цільового призначення. Ще 2008 року ЄКА ініціювало підготовчу програму створення Європейської системи ситуаційної космічної обізнаності, що має бути створена за допомогою поєднання засобів країн-учасниць проекту. В програмі є три сегменти: виявлення космічних об’єктів та їх спостереження, моніторинг та прогноз космічної погоди та слідкування та ідентифікація небезпечних космічних об’єктів (астероїдно-кометна небезпека). У 2014 році ЄС виділив 70 млн. євро на реалізацію першого сегменту та створення Головного каталогу КО. На даний час ЄКА займається розширенням парку засобів спостереження та вкладає значні кошти у розробку нових засобів спостереження.

Европа

Багато країн ЄС намагаються створити власні мережі космічних спостережень. До такої роботи залучаються різноманітні наукові, академічні спільноти, які також можуть бути задіяні для вирішення задач спостережень.

Окремі європейські засоби виявлення та спостереження

Европа1Европа2Европа3

Структурна схема центру космічної погоди

Европа4

Структурна схема центру виявлення та оповіщення про астероїдно-кометну небезпеку

Европа5

Російська Академія наук є засновником так званої мережі International Scientific Optical Network (ISON)  яка складається з мережі що включає 23 обсерваторії з 11 країн. Мережа має в складі більше 30 телескопів спеціально призначених для космічних спостережень. Вона є таким собі поєднанням засобів з різними апертурами, але при цьому спостерігає за значною кількістю КО різних розмірів на різних висотах. Крім того є значна кількість астрономів аматорів, які спостерігають за космічною обстановкою. Окремі аматори займаються пеленгуванням та моніторингом радіочастот від КА. Хоча аматори спостерігачі і не мають організованої структури, вони неодноразово демонстрували свої уміння на постійній основі спостерігати навіть засекречені КА, які входять до парку навантажень розвідок різних країн, включно з космопланом Х-37В.

            У 2009 році три відомі комерційні супутникові оператори сформували так званий неприбутковий асоціативний центр даних Space Data Association (SDA) зі штаб-квартирою на острові Мен. Даний центр забезпечує за допомогою надходження даних від різноманітних джерел компанії оператори про знаходження КА та виявлення джерел небезпеки для орбітальних засобів, займається орбітально-частотним моніторингом. На даний час до центру входить близько 30 операторів космічних послуг та більш ніж 350 КА включно з відомими трьома державними космічними агенціями.

            У березні 2014 року компанія Analytical Graphics Inc. (AGI) оголосила про створення комерційного космічного центру операцій Commercial Space Operations Center (ComSpOC). AGI формує мережу різнорідних засобів на комерційній основі для задоволення потенційних потреб компаній провайдерів послуг. ComSpOC інтегрує всі спостереження у центральний банк даних системи та забезпечує споживачів послуг про виявлені потенційні загрози та виникнення аномальних випадків, допомагає уникати критичних ситуацій.

            Системи космічної обізнаності стали джерелом політичних ініціатив спрямованих на забезпечення подальшого розвитку космічного простору та безпеки. Група урядових експертів країн ООН розпочала роботу над важливим документом: міжнародним кодексом діяльності у космосі. Комітет ООН з мирного використання космічного простору UN Committe on Peaceful uses of Outer Space (UNCOPUOS) також приймає активну участь у розробці довгострокової поведінки при використанні космічного простору.

Прорив КНР у створенні власної мережі засобів попередження та спостереження

Европа6

РЛС з ФАР системи раннього ПРН КНР

Европа7

За даними відкритих джерел КНР має достатню кількість засобів висвітлення космічної обстановки щоб оперативно забезпечувати власні космічні системи та ударні засоби на достатньому рівні. Бурхливий розвиток космічних технологій в КНР, значні можливості проведення промислового шпіонажу надають КНР всі переваги вийти на перше місце суперництва з США. Між іншим у США вважають це цілком реальним навіть у середньо строковій перспективі.

Космічні новини


 

© 2014 НЦУВКЗ
Веб-сайт НЦУВКЗ знаходиться в дослідній експлуатації
Копіювання матеріалів тільки за наявності посилання на веб-сайт НЦУВКЗ
Сайт розроблено - Space-inform