КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОГО НАБЛЮДЕНИЯ МЕЖДУ ПРОШЛЫМ И БУДУЩИМ. ЧАСТЬ 1. ТРАНСФОРМАЦИЯ КОНЦЕПЦИИ СОЗДАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОГО НАБЛЮДЕНИЯ НА РУБЕЖЕ ЭПОХ (2024)
Рассматриваются основные этапы трансформации концепции создания и применения космических средств наблюдения, включая КА оптико-электронного наблюдения военного и двойного назначения, в период после первой войны в зоне Персидского залива и по настоящее время. Проведён анализ таких программ, как FIA-O, 8X/EIS, BASIC, two-plus-two plan, Next generation EO program, AMCD/SMT, OpTIIX, Hybrid satellite system, Arc-F, Architecture of the Next с учётом влияния на их развитие ключевых технологий, таких как SMT, ATR, AI, ML, MAVEN, и их взаимосвязь. Рассматриваются особенности, состояние, перспективы применения КА оптико-электронного наблюдения в составе интегрированной гибридной космической системы наблюдения. Особое внимание уделено влиянию формирования банка эталонных изображений для автоматического распознавания целей на изменения в орбитальной группировке КА оптико-электронного наблюдения военного назначения.
Идентификаторы и классификаторы
Со времени первой «космической войны» в Персидском заливе космические средства наблюдения неуклонно становятся доминирующим фактором достижения успеха в вооружённом противостоянии великих держав. Ведущая роль в создании и применении космических средств оптико-электронного наблюдения (КС ОЭН) принадлежит США. В настоящем аналитическом обзоре в качестве КС ОЭН рассматриваются КА ОЭН военного назначения типа KeyHole, а также КА ОЭН, создаваемые на коммерческой основе и применяемые по двойному назначению. Другие космические средства наблюдения рассматриваются только в части их взаимодействия с КС ОЭН.
Космические системы наблюдения, в том числе военного назначения, регулярно рассматриваются в открытых отечественных научно-технических публикациях. Наиболее полное их описание содержится в (Меньшиков Ю.К., 2013; Военные космические спутники США). Как правило, эти материалы ограничиваются формальным перечислением КА наблюдения и попытками изложения соответствующих сведений в хронологическом порядке. К сожалению, в этих материалах содержится много сведений о возможностях зарубежных космических систем наблюдения, как правило завышенных, а зачастую просто ошибочных, не подкреплённых их анализом и соответствующими обоснованиями и/или доказательствами.
Список литературы
- Военные двойники телескопа имени Джеймса Уэбба, которые, видимо, уже на своих орбитах // URL: https:dzen.ru (дата обращения: 05.03.2024).
- Военные космические спутники США // URL: innoter.com (дата обращения: 05.03.2024).
- Занин К.А., Клименко Н.Н. Применение космических аппаратов двойного назначения для решения военных задач. Часть 2. Космические аппараты оптико-электронного наблюдения нового поколения компании MAXAR // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2024. № 1. С. 3-17.
- Меньшиков Ю.К. Техническая разведка из космоса // М.: Academia, 2013. 656 с. URL: djvu:online>file/ LPTGht1sbaV5D (дата обращения: 05.03.2024).
- Состояние и направления развития военных оптико-электронных и радиолокационных космических систем наблюдения США // URL: bstudy.net (дата обращения: 05.03.2024).
- 8X Enhanced Imaging System // URL: www.globalsecurity.org (дата обращения: 05.03.2024).
- Adaptive optics center of excellence for national security // URL: www.spiedigitallidrary.org (дата обращения: 05.03.2024).
- Amazon and CIA want to teach AI to watch from space // URL: www.technologyreview.com (дата обращения: 05.03.2024).
- Applications of MEMS segmented mirror space telescopes // URL: reseachgate.net (дата обращения: 05.03.2024).
- Design drivers for viable remote sensing space architecture // URL: https://digitalcommons.uso.edu/viewcontent (дата обращения: 05.03.2024).
- Enhanced Imaging System // URL: en.wikipedia.org (дата обращения: 05.03.2024).
- Gum in the Keyhole // URL: https://www.thespace-review.com (дата обращения: 05.03.2024).
- Higher spysats? // URL: https://www.satobs.org (дата обращения: 05.03.2024).
- House, Senate debate small spysats // URL: www.globalsecurity.org_(дата обращения: 05.03.2024).
- In death of spy satellite program, lofty plans and unrealistic bids // URL: www.nytimes.com (дата обращения: 05.03.2024).
- JWST primary mirror technology // URL: nfrs.nasa.gov (дата обращения: 05.03.2024).
- KH-11 kennen Encyclopedia MDPI // URL: encyclopedia.pub>entry/28545 (дата обращения: 05.03.2024).
- Next round of US: optimal satellites to start launching in 2018 // URL: spaceflightnews.com (дата обращения: 05.03.2024).
- NPS new home for giant segmented mirror // URL: https://www.nps.edu_(дата обращения: 05.03.2024).
- NRO director defends plan for electro-optical spy satellites // URL: spacenews.com (дата обращения: 05.03.2024).
- NRO taps AI for future ‘Hybrid Architecture’ // URL: breakingdefense.com (дата обращения: 05.03.2024).
- NRO wants to integrate AI, ML into large constellation of smallsats // URL: potomacofficersclub.com (дата обращения: 05.03.2024).
- NRO’s largest aware of commercial imagery contracts worth billions to three companies // URL: www.news.satnews.com (дата обращения: 05.03.2024).
- NRO’s strategy to buy satellite imagery shaped by thriving commercial market // URL: spacenews.com (дата обращения: 05.03.2024).
- NROL-71 search elements for 2018 Dec 09 UTC // URL: satobs.org (дата обращения: 05.03.2024).
- OpTIIX: an ISS-based testbed paving the roadmap to a next generation, large aperture UV/optical space telescope // URL: https: uvastro2012.colorado.edu (дата обращения: 05.03.2024).
- Pentagon shifting Project Maven, marquee artificial intelligence, to NGA // URL: federalnewsnetwork.com (дата обращения: 05.03.2024).
- Pentagon’s flagship AI effort, Project Maven, moves to NGA // URL: https://breakingdefense.com (дата обращения: 05.03.2024).
- Project Maven to deploy computer algorithms to war zone by year’s end // URL: www.defence.gov (дата обращения: 05.03.2024).
- Spysats: going higher? // URL: https://www.globalsecurity.org (дата обращения: 05.03.2024).
- Super-resolution trade study // URL: https://www.cosmiqworks.org (дата обращения: 05.03.2024).
- The effects of super-resolution on object detection performance in satellite imagery // URL: researchgate.net>publication/338659366 (дата обращения: 05.03.2024).
- The effects of super-resolution on object detection performance in satellite imagery // URL: openaccess. thecvf.com (дата обращения: 05.03.2024).
- The revolutionary that quietly change machine vision forever // URL: www.technologyreview.com (дата обращения: 05.03.2024).
- The space review: spy satellites lose their mystery // URL: thespacereview.com (дата обращения: 05.03.2024).
- Top secret KH-11 spysat design revealed by NRO’s gift to NASA // URL: https://americaspace.com (дата обращения: 05.03.2024).
- Towards a theory of spacepower // URL: https.www.intelros.ru (дата обращения: 05.03.2024).
- USA-326 (NROL-87) // URL: space.skyrocket.de (дата обращения: 05.03.2024).
- USA-338, NROL-91 payload observed // URL: sattracam.blogspot.com (дата обращения: 05.03.2024).
- Why NASA’s James Webb telescope and its galactic discoveries owe something to spy satellites // URL: cc.binj.com (дата обращения: 05.03.2024).
Выпуск
Другие статьи выпуска
В статье отмечена тенденция увеличения числа запускаемых низкоорбитальных космических
микроаппаратов и прогнозируемая в связи с этим проблематика неконтролируемого схода с орбиты большого их количества. В статье приведена модель спуска космического
микроаппарата в атмосфере Земли, учитывающая аэродинамический нагрев и, как следствие, унос массы с поверхности КА и изменение аэродинамических параметров в зависимости от угла входа в атмосферу.
В статье рассмотрены вопросы, связанные с обоснованием подхода к проектированию
движителей, обладающих квазиамебоидными признаками. Несмотря на новизну вопроса,
амебоидный тип обладает несомненными преимуществами по сравнению с существующими
движителями. Это определяет хорошую перспективу дальнейшего применения данного
типа движителей в робототехнических и транспортных устройствах. Предложен к рассмотрению вариант конструктивного выполнения агрегата такого типа.
В статье проведён анализ перспективы применения составных сварных единиц алюминиевых сплавов, включающих как детали, полученные аддитивным методом, так и детали, полученные традиционными методами формообразования (прокатка, штамповка, механообработка). Представлены предпочтительные для получения составных сварных единиц алюминиевых сплавов способы термомеханической сварки: контактной точечной сварки, ударно-конденсаторной сварки, стыковой сварки дугой низкого давления. Рассмотрены результаты опытных работ по применению приведённых способов сварки
для получения составных сварных единиц космической отрасли.
Рассматривается выведение космического аппарата на низкую круговую полярную орбиту
искусственного спутника Луны высотой 100 км, которую можно использовать для посадки
на поверхность Луны. Проводится анализ низкоэнергетических схем выведения, использующих траектории выведения на орбиту вокруг Луны через окрестность точки либрации L2 системы Солнце – Земля. Исследуются два основных варианта, в случае первого для схода спутника с орбиты вокруг точки либрации сообщается импульс скорости, в случае второго – необходимость сообщения импульса схода с орбиты вокруг точки либрации отсутствует. Численные и графические результаты работы приводятся для 2023 и 2030 годов.
В статье с помощью метода линеаризации решается задача оптимизации межпланетной
траектории перелёта и гравитационного манёвра КА с малой тягой. Даются рекомендации по выбору начального приближения. Полученные результаты сравниваются с результатами других авторов.
Проведено сравнение методов оценки вероятности безотказной работы (ВБР) ракетно-космической техники по результатам лётных испытаний и эксплуатации: метода максимального правдоподобия, метода несмещённых оценок и метода с использованием в качестве предварительной информации проектных оценок. Приведено обоснование корректности применения гипотезы о том, что проектные оценки ВБР изделий ракетно-космической техники однородны с экспериментальными оценками. Показана корректность применения предложенной методики с использованием предварительной информации
для оценок надёжности серийной ракетно-космической техники как на этапах лётных
испытаний, так и на этапе эксплуатации.
В статье анализируются особенности применения и новые возможности, предоставляемые
современными стратостатными системами Swifty, SuperBIT, ASTHROS.
Проведён анализ показателей качества радиолокационного изображения, формируемого
современными видеорадиолокаторами с синтезированной апертурой (Video SAR).
Предложена математическая модель, позволяющая учитывать влияние некогерентного
накопления на разрешающую способность и другие показатели качества.
Показано, что общепринятый критерий ширины функции рассеяния точки не позволяет
учитывать влияние некогерентного суммирования изображений на пространственную разрешающую способность.
Проведена оценка улучшения разрешающей способности по критериям Рэлея, Спэрроу
и Аббе. Получено выражение для функции передачи модуляции контраста информационного тракта для различных коэффициентов некогерентности. Определена предельная пространственная частота, позволяющая связать разрешающую способность с радиометрической чувствительностью
Определяются взаимосвязи между рисками принятия ошибочных решений при оптимальном статистическом контроле надёжности сложных систем космической техники (КТ) в двухуровневой иерархической структуре: при производстве изделий, составляющих
иерархическую систему КТ, и производстве системы в целом. При этом результаты контроля надёжности нижних уровней, т.е. изделий, учитываются при оптимальном планировании контроля надёжности системы в целом, что является особенно важным для систем КТ, производство которых является мелкосерийным и характеризуется недостатком
статистической информации для достоверного подтверждения высоких требований, предъявляемых к их надёжности.
Рассмотрены теоретико-экспериментальные вопросы проектного расчёта на основе линейного заряда взрывчатых веществ (ВВ). Разработана методика этого расчёта, приведён пример использования упомянутой методики.
В статье описана конструкция разгонного блока «Фрегат» (РБФ) и сформулированы ограничения на пространственную ориентацию РБФ на этапе выведения, обеспечивающие заданный тепловой режим, подтверждённый телеметрией, полученной в 45 пусках при выведении различных КА. Представлена разработанная авторами тепловая математическая модель (ТММ) РБФ, использующая специально модифицированную ими библиотеку ТЕРМ USER.dll для того, чтобы данная модель могла использовать массив директивных
температур, составленный на основе наземной отработки маршевого двигателя РБФ, учитывать переменную по мере выработки топлива теплоёмкость топливных баков, а также связь тепловых узлов, моделирующих температуры газа в приборных отсеках с остальными узлами ТММ, моделирующими температуры конструкции РБФ. На основе анализа результатов выполненного вычислительного эксперимента получено обоснование ограничений на пространственную ориентацию РБФ по тепловому режиму применительно к его основному приборному отсеку.
Представлены результаты измерений теплового потока, отводимого низкотемпературной
системой охлаждения из инструментального отсека космического телескопа Т-170М в процессе тепловакуумных испытаний. Приведён состав применяемых в испытаниях экспериментальных сборок, описаны конструкция и принцип работы теплообменника-тепломера, с помощью которого осуществляется термостатирование объекта испытаний и измерение тепловых потоков.Дан сравнительный анализ эффективности экранно-вакуумной теплоизоляции в зависимости от способа изготовления теплоизоляции и технологии её нанесения на агрегаты низкотемпературной системы.
Издательство
- Издательство
- НПО ЛАВОЧКИНА
- Регион
- Россия, Химки
- Почтовый адрес
- 141402, Московская область, город Химки, Ленинградская ул., д. 24
- Юр. адрес
- 141402, Московская область, город Химки, Ленинградская ул., д. 24
- ФИО
- Яременко Дмитрий Эдуардович (Генеральный директор)
- E-mail адрес
- npol@laspace.ru
- Контактный телефон
- +7 (495) 2866000