Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок
Шифр эксперимента: Мониторинг-ДТР
Направление НПИ: 2. Исследование Земли и космоса
Секция КНТС: 3. Исследования Земли из космоса
Наименование эксперимента: Исследование эффективности космических методов мониторинга потенциально опасных природных явлений и техногенных объектов в инфракрасном тепловом диапазоне при установке измерительных средств дистанционного зондирования на пилотируемом космическом комплексе
Цель эксперимента:

Целью проведения эксперимента является совершенствование систем мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера по результатам исследования возможностей и эффективности дистанционного зондирования Земли из космоса с использованием измерительных методов в тепловом ИК диапазоне: дистанционной терморазведки (дистанционного геотермического метода), позволяющей исследовать термическое состояние и строение объектов на поверхности и в недрах Земли на основе измерения температуры, тепловых свойств и тепловых потоков, а также осуществлять дистанционное картирование вещественного состава пород и техногенных загрязнений окружающей среды.

Описание эксперимента:

В процессе проведения КЭ осуществляется мониторинг с использованием дистанционного геотермического метода объектов с высоким расходом энергии (атомные и тепловые электростанции, системы городского и промышленного теплоснабжения, нефтегазовые промыслы, металлургические предприятия), а также высокоэнергетических природных явлений (землетрясения, вулканические извержения, лесные пожары).

 

Новизна эксперимента:

НА РИВР, разрабатываемая АО «Российские космические системы» позволит получать высокоточные тепловые изображения поверхности Земли из космоса в спектральных каналах среднего и дальнего инфракрасного диапазонов.

Сканирующее устройство обладает преимуществами по сравнению с существующей аналогичной аппаратурой, радиометрическая точность которой с течением времени снижается под воздействием различных факторов космической эксплуатации. В устройстве в качестве бортового эталона температуры (наряду с традиционными) используется источник излучения, поддерживаемый в состоянии перехода рабочего тела из твердой фазы в жидкую. Температура этого процесса известна с большей точностью и не меняется со временем, и получаемая информация может корректироваться на основе измерения изменений сигнала от этого эталона.

Новое сканирующее устройство РИВР по своему назначению и информационным характеристикам будет существенно превосходить возможности подобного прибора МСУ-МР, установленного на российских метеорологических КА «Метеор-М» № 1 и № 2 (прежде всего, по пространственному разрешению космосъёмок, производимых в тепловом ИК диапазоне).

Сформированные в АО «Российские космические системы» научно-технический и технологический заделы призваны обеспечить отечественной ракетно-космической отрасли ведущие позиции на мировом рынке космического приборостроения и информационных систем.

 

Научная аппаратура:

 

В КЭ «Мониторинг-ДТР» предлагается использовать многозональное сканирующее устройство теплового ИК диапазона высокого разрешения МСУ-ИК ВР (или иначе РИВР – радиометр инфракрасный высокого разрешения), разрабатываемое АО «Российские космические системы» по Техническому заданию ТЗ.0074.247 РКК «Энергия» им. С.П. Королева для включения в состав научной аппаратуры РС МКС в интересах проведения КЭ «Ураган». Основные технические характеристики РИВР представлены в разделе 3 проекта Технического задания на КЭ «Мониторинг-ДТР».

 

Аппаратура РИВР будет способна сохранять работоспособность после различных температурных и вибровоздействий и рассчитана на 5-тилетний срок эксплуатации в условиях орбитального полёта. К настоящему времени коллектив соисполнителей КЭ «Мониторинг-ДТР» (АО «Российские космические системы») разработал и внедрил различные аналоги РИВР, прошедшие весь государственный комплекс испытаний: многозональное сканирующее устройство малого разрешения (МСУ-МР) для КК «Метеор-3М» и КК «Канопус-В»; телекомандную систему КК «Монитор-Э» и КК «Канопус-В»; бортовую телеметрическую систему КК «Ресурс-ДК»; многозональное сканирующее устройство (МСУ-ЭУ) и бортовую информационную систему КК «Сич-1М»; многозональное сканирующее устройство (МСУ-ГС) для отечественного геостационарного гидрометеорологического КК «Электро-Л» и др.

 

Все перечисленные приборы сертифицированы.

Научная аппаратура РИВР разрабатывается в рамках КЭ «Ураган».

 

Ожидаемые результаты:

Результатами КЭ должны стать: отработанные методики измерения, обработки и тематической интерпретации принимаемого исходящего длинноволнового теплового ИК излучения от точечных и распределенных объектов на подстилающей поверхности и в земных недрах; уточнённые данные по «окнам прозрачности» земной атмосферы для инфракрасной тепловой части спектра, необходимые для выявления наиболее подходящих диапазонов (преобладающих длин волн теплового ИК излучения) для зондирования различных объектов (явлений): очагов возгорания в лесах, гидрогеологических объектов (подземных вод), горных пород, водных акваторий и внутренних водоемов, почвы и др.; данные по излучательной способности объектов, определенной по снимкам, полученным с использованием многозонального сканирующего устройства РИВР, в зависимости от различного набора факторов, относящихся как к свойствам самих объектов, так и к особенностям получения данных (цвет, шероховатость поверхности, содержание влаги, спрессованность материала, пространственный охват и разрешение съёмки, длина волны, угол обзора); данные по изменению тепловых свойств исследуемых объектов в течение суток и связанному с особенностями этих свойств суточному ходу исходящей длинноволновой энергии; схема технологии глубинного термометрического дешифрирования и геологической интерпретации данных космических тепловизионных съемок. Результаты измерений, проведенных на РС МКС в рамках космического эксперимента «Мониторинг-ДТР», предполагается использовать для последующей комплексной оценки возможностей использования тепловой космической съёмки для мониторинга природно-антропогенных объектов в интересах прогнозирования вероятных природных и техногенных ЧС и катастроф, а также для разработки целевой тепловизионной аппаратуры теплового ИК диапазона с улучшенными характеристиками для перспективных КА ДЗЗ.

 

Полученные результаты:

 

Сроки проведения: 2018-2020 гг.
Состояние эксперимента: Готовится
Организация постановщик: Ассоциация участников Проекта «Международная аэрокосмическая система глобального мониторинга и прогнозирования» (Ассоциация «МАКСМ»)
Организации участники: АО «Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем» (АО «Российские космические системы»); ООО «Научно-исследовательский институт геологических и геоэкологических проблем» (ООО «НИИГиГЭП»); ПАО «РКК “Энергия” имени С.П. Королёва» ; ФГБУ «НИИ ЦПК им. Ю.А. Гагарина» ; Центр управления полетом ФГУП ЦНИИмаш.
Научный руководитель: Меньшиков В.А., Ассоциации «МАКСМ», первый вице-президент-генеральный конструктор, д.т.н., профессор
Публикации по эксперименту:

1. Ю.М. Урличич, Н.П. Акимов, М.Б. Смелянский, М.В. Новиков, Ю.М. Гектин. Многозональное сканирующее устройство для дистанционного получения изображения земли с геостационарных орбит. Патент RU 2271558. Заявка 2004125630/28 от 25.08.2004.

2. Ю.М. Гектин, Н.П. Акимов, А.Г. Фролов, М.Б. Смелянский. Многоканальный сканирующий радиометр с широкой полосой обзора. Патент RU 2324151. Заявка 2006132471/28 от 11.09.2006.

3. Ю.М. Гектин, Н.П. Акимов, А.В. Рыжаков. Сканирующее устройство для дистанционного получения изображений. Патент RU 2498365. Заявка от 17.04.2012. Опубликован 10.11.2013.

4. В.В. Югин, И.Ф. Мясников, В.А. Агачев. Глубинное термометрическое дешифрирование космотепловизионных данных. // Геология и охрана недр. Алматы. 2013, № 4, С. 36-47.

5. А.И. Тихонов, А.М. Соболев, В.П. Тихонов и др. Условия формирования и экологическое состояние пресных подземных вод верхних горизонтов в районе г. Димитровграда / Водные ресурсы. 2014. Том 41. № 5. С. 507-517.

6. Основы анализа и проектирования космических систем мониторинга и прогнозирования природных и техногенных катастроф. / В.А.Меньшиков, А.Н. Перминов, А.И. Рембеза, Ю.М. Урличич. М.: Машиностроение, 2014. – 736 с.

7. В.В. Югин, В.А. Агачев. Результаты опытно-методических работ методом космической дистанционной терморазведки в районе полигона глубинного захоронения жидких радиоактивных отходов. ООО «Научно-исследовательский институт геологических и геоэкологических проблем». 2015. – 71 с.

 

Последнее обновление: 16.11.2017

Информационная справка

Программы

Изображения