Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
В настоящее время создание космических аппаратов (КА) дистанционного зондирования Земли с пространственным разрешением на уровне 0,3...0,5 м становится все больше востребованным для решения целого ряда народно-хозяйственных и оборонных задач [1, 2].
Первыми разработчиками КА сверхвысокого разрешения стали американские компании, но с 2006 г. запуски подобных аппаратов уже осуществили: Израиль (EROS-B), Россия (Ресурс-ДК), Корея (KOMPSAT-2), Индия (Cartosat-2). Тем не менее США пока сохраняет техническое лидерство, о чем свидетельствует вывод на орбиту таких КА как GeoEye-1, WorldView-1, WorldView-2, WorldView-3, WorldView-4 с разрешением 0,3–0,5м.
В России результаты, подтверждающие возможность получения указанного разрешения, получены в рамках создания КА «Персона». При этом необходимо отметить, что создаваемая российская съемочная аппаратура сверхвысокого разрешения по своим массово-габаритным характеристикам уступает американским аналогам и ориентируется на крупногабаритные зеркальные системы с диаметром до 1,5 м и фокусным расстоянием до 20 м. Из-за этого возникают сложные технологические проблемы поддержания высокой стабильности геометрических параметров объективов. Итоговым результатом является значительное усложнение конструкции и увеличение габаритов КА в целом, ведущее к существенному росту стоимости и сроков разработки КА.
Одним из путей преодоления перечисленных трудностей является повышение разрешения аппаратуры за счет размещения КА на сверхнизкой орбите (200...250 км). В этом случае высокого пространственного разрешения возможно достичь с использованием аппаратуры существенно меньшей массы, габаритов и стоимости [3]. Основной проблемой создания таких КА является поддержание орбиты в условиях достаточно плотной атмосферы на таких высотах. Решение данной проблемы видится в применении двигателей малой тяги, как постоянно задействованных для компенсации аэродинамического сопротивления, так и задействованных периодически для подъёма орбиты при достижении нижней допустимой границы высоты [4].
Важнейшей характеристикой системы ДЗЗ является периодичность обзора заданного района поверхности, а также время полного покрытия поверхности Земли полосами обзора аппаратуры космического аппарата [4]. Эти характеристики хорошо исследованы для космических аппаратов, которые расположены на орбитах с числом полных витков в полетных сутках nпс = 14 и nпс = 15. Такие значения nпс характерны для орбит высотой 400…800 км. Однако понижение высоты орбиты потребует исследования характеристик покрытия земной поверхности для орбитnпс = 16.
В докладе приведены результаты рассмотрения покрытия земной поверхности полосами обзора аппаратуры космических аппаратов, расположенных на сверхнизких орбитах. Проанализирована зависимость необходимой ширины полосы обзора от требований по обеспечению нужной периодичности полного покрытия земной поверхности. Сформулированы изменение требований к характеристикам съемочной аппаратуры низкоорбитальных КА по сравнению с КА, размещенными на «традиционных» орбитах. В заключение рассмотрен ряд инженерных концепций низкоорбитальных КА и даны соображения по выбору варианта конструкции, наиболее подходящей для реализации в России на современном этапе.
