Корпоративная система получения космической информации для проектирования и эксплуатации протяженных инженерных сооружений, для разведки нефтегазовых месторождений и их обустройства и эксплуатации
Корпоративная система получения космической информации включает солнечно-синхронные спутники 1, 2 с многозональными оптическими устройствами и гиперспектрометрами на борту, солнечно-синхронные спутники с радиолокаторами с синтезированной апертурой и с радиоканалом связи, устройства определения параметров орбиты, а также стационарные и мобильные станции приема. Радиолокаторы с синтезированной апертурой выполнены с возможностью передачи интерферометрического сигнала, а радиоканалы связи - в виде широкополосных радиоканалов. Стационарные и мобильные станции 4, 5, 6 приема соединены с операторами 7, потребителями 8 информации и снабжены средствами оперативного управления режимами наблюдения и сброса информации, а устройства определения параметров орбиты установлены на спутниках 1, 2. Из двух двигающихся по одной или близким орбитам спутников 1, 2 образован тандем спутников 1, 2 путем синхронизации их радиолокаторов по фазе излучаемых сигналов с возможностью получения радиолокационных изображений земной поверхности одновременно под разными углами. Каждый из спутников 1, 2 снабжен бортовым коммутационным аппаратом, системой временных частот, контроллером системы ориентации и стабилизации, контроллером системы навигации, синхронизатором и контроллером двунаправленного кодового обмена. При этом корпоративная система снабжена, по крайней мере, одним геостационарным навигационным спутником 3 с устройствами связи, ретрансляции и радионавигации, подключенными к солнечно-синхронным спутникам и к стационарным и мобильным станциям 4, 5, 6. Радиолокатор с синтезированной апертурой солнечно-синхронного спутника 1 и 2 содержит блок 7 управления режимами наблюдения, фазированную антенную систему 8, блок 9 управления диаграммой направленности антенной системы 8, радиопередающее и радиоприемное устройства 10, 11, соответственно, устройство 12 цифровой обработки, устройство 13 сопряжения и блок 14 обмена информацией. В результате обеспечено расширение возможностей корпорации получать достоверную оперативную, практически в режиме реального времени, объективную и надежную информацию.
Полезная модель относится к системам комплексного получения, приема, обработки, хранения и распространения данных аэрокосмического мониторинга Земли в целях разведки, контроля состояния динамики изменения и прогнозирования изменения объектов нефтяной и газовой промышленности и экологической обстановки в районах этих объектов и чрезвычайных ситуаций ледовой обстановки.
Во всем мире исследования Земли из космоса приобретают всеобъемлющий характер. Наиболее информативным методом для решения задач дистанционного исследования поверхности Земли из космоса является использование и тематический анализ изображений, полученных приборными комплексами различных частотных диапазонов, установленных на космических аппаратах. Целый ряд спутников, оснащенных приборами дистанционного зондирования (радиолокаторами, радиометрами и оптической техникой), выведены на орбиту специально для получения разносторонней геофизической информации, необходимой для оценки состояния окружающей среды и для природо-ресурсных исследований.
Материалы дистанционного зондирования получают в результате неконтактной съемки с летательных воздушных и космических аппаратов, судов и подводных лодок, наземных станций. Получаемые документы очень разнообразны по масштабу, разрешению, геометрическим, спектральным и иным свойствам. Все зависит от вида и высоты съемки, применяемой аппаратуры, а также от природных особенностей местности, атмосферных условий и т.п.
Известна космическая система для осуществления информационного обмена (система получения космической информации), содержащая гравитационно стабилизированную линейную связку антенных элементов (АЭ), выполненных в виде приемников/излучателей с различными диаграммами направленности, средства фазовой синхронизации АЭ, объединенные с системой управления и/или контроля за относительным движением АЭ, которая снабжена дополнительными аналогичными связками АЭ, размещенными в заданной окрестности опорной точки тросовой
системы (ТС), движущейся по близкой к круговой околоземной орбите, а средства фазовой синхронизации и указанная система управления и/или контроля выполнены соответственно с возможностью осуществления фазовой синхронизации, управления и/или контроля (RU №2169990).
Известна многофункциональная телекоммуникационная космическая система (система получения космической информации), включающая подсистему связи и подсистему мониторинга. Подсистема связи строится на базе спутников-ретрансляторов и обеспечивает телефонную связь, видеоконференцсвязь, передачу изображений, межмашинный обмен, доступ в "Internet" в глобальных масштабах со скоростями от 1, 2 кбит/с до 2948 кбит/с. Управление работой группировок спутников осуществляется с помощью наземных ретрансляторов, включаемых в состав станций управления, расположенных в расчетных точках земной поверхности в местах пересечения зон радиовидимости соседних космических аппаратов. Космический сегмент системы включает три группировки космических аппаратов для системы высоко- и низкоскоростной связи и мониторинга. Первые две группировки включают по 24 спутника на орбитах с высотой 10360 км, а группировка мониторинга включает 8-12 космических аппаратов на высоте 600 км. Земной сегмент системы состоит из 12-14 координирующих станций, совмещенных со станциями управления подсистемы мониторинга и выполняющих роль региональных станций, а также парка подвижных и стационарных абонентских станций. Служебные сигналы (вызов, запрос, ответ и др.) передаются через ближайший космический аппарат по фидерным линиям на координирующую станцию, которая, имея информацию о всех абонентах системы и их координатах, а также данные о свободных каналах всех космических аппаратов, осуществляет прокладку маршрутов прохождения сигналов от одного абонента к другому. Космическая система мониторинга включает космические аппараты оптического и радиолокационного наблюдения. Для проведения мониторинга объекта информация о необходимости проведения мониторинга передается на координирующую станцию, в зоне которой находится требуемый космический аппарат, а после получения мониторинговой информации она сбрасывается на ближайшую станцию управления и далее - пользователю Система требует наличия значительного количества космических аппаратов (минимум 56), что создает сложности управления данными спутниками. При этом связь в системе осуществляется через несколько космических аппаратов и наземных станций, что увеличивает срок
прохождения сигналов связи и/или мониторинга и ухудшает их качество (RU №2169433).
Известна многофункциональная космическая коммуникационная система ((система получения космической информации), включающая группировку спутников, выведенную на геостационарную орбиту, группировку спутников, выведенную на низковысотную орбиту и как минимум один наземный пункт управления, отличающаяся тем, что система снабжена группировкой спутников, выведенной на средневысотную орбиту, причем как минимум один спутник, расположенный на геостационарной орбите, посредством линии связи соединен с наземным пунктом управления, спутники, выведенные на геостационарную орбиту, соединены друг с другом высокоскоростными линиями связи и предназначены для ретрансляции управляющих сигналов с наземного пункта управления на спутники, расположенные на средне- и низковысотных орбитах, с которыми они имеют возможность соединения посредством линий связи, и ретрансляции информационных сигналов, полученных от спутников средне- и низковысотных орбит на наземный пункт управления, при этом каждый из спутников, расположенных на низковысотной орбите, имеет возможность связи как минимум с одним из спутников, расположенных на средневысотной орбите, а каждый из спутников, расположенных на данной орбите - с одним из спутников геостационарной орбиты (RU №2302695, прототип).
Недостатками известных систем являются относительно низкая эффективность наблюдения, в частности:
- диапазон наблюдаемых объектов по яркости органичен динамическим диапазоном фотоприемных схем в составе ОЭП;
- поток снимаемой информации органичен пропускной способностью единственного радиоканала;
- недостаточна производительность (объем передаваемой информации) и оперативность;
невозможность передачи информации, готовой к использованию потребителем, так как формирование радиолокационного изображения должно производиться наземным центром обработки спутниковой информации и передаваться потребителю через некоторое время, необходимое для его подготовки
и установления связи с потребителем. Этим накладываются ограничения на многих пользователей, находящихся на удаленных пунктах.
Технической задачей полезной модели является расширение арсенала радиолокационных комплексов, размещаемых на спутниках, и создание космического радиолокатора, обеспечивающего детальную съемку земной поверхности с заданными характеристиками качества и доставку готового радиолокационного изображения, полученного в широкозахватном режиме, непосредственно любому потребителю в реальном масштабе времени, не предъявляя высоких требований к технике приемной аппаратуры, а также имеющего повышенные адаптационные возможности и живучесть.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, состоит в том, что обеспечены существенное повышение эффективности наблюдения за счет одновременного увеличения потока снимаемой информации, увеличения производительности и оперативности, повышение надежности системы наблюдения за счет увеличения коэффициента сохранения эффективности и коэффициента оперативной готовности, снижение роли человеческого фактора и корпоративных интересов в формировании объективной информации о состоянии потенциально опасных объектов протяженных инженерных сооружений в интересах объективного принятия эффективных управленческих решений как в повседневной деятельности, так и в условиях чрезвычайных ситуаций, повышение уровня интеграции имеющихся отраслевых (региональных, корпоративных) систем мониторинга в интересах эффективного использования их информационного потенциала для решения задач государственного управления, обеспечения уровня автоматизации информационного обмена, обеспечение качественного решения функциональных задач системой автоматизированного оперативного контроля состояния потенциально опасных объектов - протяженных инженерных сооружений, повышена экономичность и рациональность комплексирования и интеграции существующих мониторинговых систем для качественного и безопасного решения функциональных задач. При этом обеспечено максимально возможное использование цифровых методов формирования и обработки сигналов, возможность изменения программы работы космического радиолокатора в процессе отработки и эксплуатации на орбите, возможность управления лучом антенной системы в вертикальной плоскости, возможность расширения сектора углов падения луча, а также возможность сопряжения радиолокационной информации с
информацией других источников, например, оптического или инфракрасного, размещенных на космическом аппарате.
Сущность полезной модели состоит в том, что корпоративная система получения космической информации включает солнечно-синхронные спутники с многозональными оптическими устройствами и спектрометрами на борту, солнечно-синхронные спутники с радиолокаторами с синтезированной апертурой и с радиоканалом связи, устройства определения параметров орбиты, а также стационарные и мобильные станции приема, при этом спектрометры на борту солнечно-синхронных спутников выполнены в виде гиперспектрометров, радиолокаторы с синтезированной апертурой выполнены с возможностью передачи интерферометрического сигнала, а радиоканалы связи - в виде широкополосных радиоканалов с возможностью передачи интерферометрического сигнала на стационарные и мобильные станции приема, которые снабжены средствами оперативного управления режимами наблюдения и сброса информации, а устройства определения параметров орбиты установлены непосредственно на солнечно-синхронных спутниках.
Предпочтительно, по крайней мере, из двух солнечно-синхронных спутников с радиолокаторами с синтезированной апертурой образован тандем спутников путем синхронизации их радиолокаторов по фазе излучаемых сигналов с возможностью получения радиолокационных изображений земной поверхности одновременно под разными углами.
При этом каждый из солнечно-синхронных спутников снабжен бортовым коммутационным аппаратом, системой временных частот, контроллером системы ориентации и стабилизации, контроллером системы навигации, синхронизатором и контроллером двунаправленного кодового обмена.
При этом корпоративная система снабжена, по крайней мере, одним геостационарным спутником с устройствами связи, ретрансляции и радионавигации, подключенными к солнечно-синхронным спутникам и к стационарным и мобильным станциям, а радиолокатор с синтезированной апертурой солнечно-синхронного спутника содержит блок управления режимами наблюдения, фазированную антенную систему, блок управления диаграммой направленности антенной системы, радиопередающее и радиоприемное устройства, устройство цифровой обработки, устройство сопряжения и блок обмена информацией. Одновременно блок
управления режимами наблюдения включает блок центрального процессора, контроллер внутренней шины и подключенные к шине адрес-данные контроллер бортового коммутационного аппарата, контроллер бортовой системы временных частот, контроллер системы ориентации и стабилизации, контроллер системы навигации, синхронизатор и контроллер двунаправленного кодового обмена, а антенная система выполнена с много секционным, например, двенадцати секционным волноводно-щелевым полотном.
В частных случаях реализации стационарные и мобильные станции приема включают терминалы прогнозирования научных данных и проектных данных, данных добычи сырья, ПХГ, данных строительства, данных добычи нефти, данных переработки нефти и газа, данных ледовой и экологической обстановки.
На фиг.1 изображена функциональная схема корпоративной системы получения космической информации, на фиг.2 - блок-схема радиолокатора с синтезированной апертурой солнечно-синхронного спутника; на фиг.3 - блок-схема станции приема.
Сущность полезной модели состоит в том, что корпоративная система получения космической информации включает солнечно-синхронные спутники 1, 2 с многозональными оптическими устройствами и спектрометрами на борту, солнечно-синхронные спутники с радиолокаторами с синтезированной апертурой и с радиоканалом связи, устройства определения параметров орбиты, а также стационарные и мобильные станции приема, при этом спектрометры на борту солнечно-синхронных спутников выполнены в виде гиперспектрометров, радиолокаторы с синтезированной апертурой выполнены с возможностью передачи интерферометрического сигнала, а радиоканалы связи - в виде широкополосных радиоканалов с возможностью передачи интерферометрического сигнала на стационарные и мобильные станции 4, 5, 6 приема, которые соединены с операторами 7, потребителями 8 информации и снабжены средствами оперативного управления режимами наблюдения и сброса информации (не изображены), а устройства определения параметров орбиты (не изображены) установлены непосредственно на солнечно-синхронных спутниках 1, 2.
Предпочтительно, по крайней мере, из двух двигающихся по одной или близким орбитам с временным интервалом, солнечно-синхронных спутников 1, 2 с радиолокаторами с синтезированной апертурой образован тандем спутников 1, 2 путем синхронизации их радиолокаторов по фазе излучаемых сигналов с
возможностью получения радиолокационных изображений земной поверхности одновременно под разными углами. При этом каждый из солнечно-синхронных спутников 1, 2 снабжен гиперспектрометром, бортовым коммутационным аппаратом, системой временных частот, контроллером системы ориентации и стабилизации, контроллером системы навигации, синхронизатором и контроллером двунаправленного кодового обмена (не изображены).
При этом корпоративная система снабжена, по крайней мере, одним геостационарным навигационным спутником 3 с устройствами связи, ретрансляции и радионавигации, подключенными к солнечно-синхронным спутникам и к стационарным и мобильным станциям 4, 5, 6. В качестве станций 4-6 могут быть задействованы центры отраслевых систем мониторинга, диспетчерские центры ведомственных систем мониторинга, центральные специализированные архивы мониторинговой информации некоторых Федеральных агентств, ситуационные центры Правительства РФ.
Радиолокатор с синтезированной апертурой солнечно-синхронного спутника 1 и 2 содержит блок 7 управления режимами наблюдения, фазированную антенную систему 8, блок 9 управления диаграммой направленности антенной системы 8, радиопередающее и радиоприемное устройства 10, 11, соответственно, устройство 12 цифровой обработки, устройство 13 сопряжения и блок 14 обмена информацией. Блок 7 управления режимами наблюдения включает блок 15 центрального процессора (БЦП), контроллер 16 внутренней шины (КВШ) и подключенные к шине 17 адрес-данные (ШАД) контроллер 18 бортового коммутационного аппарата (КБКА), контроллер 19 бортовой системы временных частот (КБСВЧ), контроллер 20 системы ориентации и стабилизации (КССО), контроллер 21 системы навигации (КСН), синхронизатор 22 и контроллер 23 двунаправленного кодового обмена (ККО). Антенная система 8 выполнена с много секционным, например, двенадцати секционным волноводно-щелевым полотном.
В частных случаях реализации стационарные и мобильные станции приема включают терминалы прогнозирования научных данных и проектных данных, данных добычи сырья, ПХГ, данных строительства, данных добычи нефти, данных переработки нефти и газа, данных ледовой и экологической обстановки.
Станции 4, 5, 6 приема сигналов от спутников 1, 2 состоят из антенных системы 25, 26. терминала 27, аппаратуры 28 высокоскоростной радиолинии, блока 29 первичной обработки и регистрации, блока 30 формирования информации, блока 31
вычисления параметров орбиты, устройства 32 хранение информации, локальной сети 33, блока 34 анализ и оценку качества информации и устройства 35 управления и контроля.
Корпоративная система получения космической информации работает при этом следующим образом.
Солнечно-синхронный спутник 1, 2 - это искусственный спутник Земли, находящийся на солнечно-синхронной орбите, обеспечивает мониторинг участков ее поверхности при неменяющихся для каждого из них фазовых углах Солнца. Это означает, что высота Солнца над одними и теми же участками поверхности, простирающейся под спутником 1, 2, остается неизменной при следующем прохождении спутника 1, 2 над ними. Иными словами, местное время суток пролета спутника 1, 2 над каждым участком местности остается неизменным (если не принимать во внимание сезонные изменения высоты Солнца). Орбитой геостационарного спутника 3 называется круговая, лежащая в плоскости экватора Земли орбита, имеющая радиус, при котором период обращения спутника 3 равен периоду вращения Земли вокруг своей оси. В этом случае спутник 3 постоянно находится над одной и той же точкой поверхности Земли. Спутник 3 обеспечивает навигационное обслуживание спутников 1,2 и станций 4-6, а также обеспечивает бесперебойный обмен информацией - материалами дистанционного зондирования - между спутниками 1, 2 и станциями 4-6.
Материалы дистанционного зондирования получают в результате неконтактной съемки спутниками 1, 2. Радиоволны, почти не поглощаясь, свободно проходят через облачность и туман. Ночная темнота тоже не помеха для съемки, она ведется при любой погоде и в любое время суток. Главные качества получаемых дистанционных изображений, это их высокая детальность, одновременный охват обширных пространств, возможность получения повторных снимков и изучения труднодоступных территорий. При этом снимки могут быть черно-белыми зональными и панхроматическими, цветными, цветными спектрозональными и даже - для лучшей различимости некоторых объектов - ложноцветными, т.е. выполненными в условных цветах. Гиперспектрометр характеризуется тем, что обеспечивает соединение спектрального разрешения с пространственным разрешением, что позволяет осуществлять многомерные координатно-спектральные измерения в спектральных каналах, количество которых
достигает 200, с пространственным разрешением 30-50 м в полосе захвата 30-50 км. Определение параметров орбиты осуществляется непосредственно на спутниках 1, 2.
Радиолокатор с синтезированной апертурой солнечно-синхронного спутника 1 и 2, формирующий изображение в реальном времени, функционирует при этом следующим образом. Блок 7 обеспечивает обмен с другими бортовыми комплексами и общее управление устройствами радиолокатора, антенная система 8 формирует диаграмму направленности с управляемыми параметрами и возможностью сканирования в угломестной плоскости, блок 9 задает требуемое состояние фазовращателей антенной системы 8, обеспечивающих управление диаграммой направленности, устройство 10 обеспечивает перенос радиоимпульсов на несущую частоту и усиление их до требуемого уровня мощности для излучения, устройство 11 обеспечивает предварительное усиление принимаемого сигнала на несущей частоте и перенос спектра на первую промежуточную частоту, устройство 12 обеспечивет формирование панорамного радиолокационного изображения (ПРЛИ) в реальном масштабе времени и передачу его к бортовому устройству информационной радиолинии, устройство 13 формирует радиоимпульсы (РИ) с линейной частотной модуляцией на первой промежуточной частоте, а также обеспечивает формирование квадратурных составляющих и оцифровку принимаемого сигнала на второй промежуточной частоте.
Блок 7 обеспечивает работу в режиме, задаваемом от бортового коммутационного аппарата (БКА). Кроме команд от БКА в основных режимах наблюдения блок 7 через контроллеры 18-21 принимает информацию от таких систем космического аппарата (спутника 1, 2), как бортовая система временных частот (БСВЧ), система навигации (СН) и система ориентации и стабилизации (ССО). Установка требуемых значений регулируемых параметров устройств радиолокатора осуществляется через контроллер 23 кодового обмена (ККО). Исключение составляет код регулировки усиления (РУ), который передается на устройство 11 через блок 14 обмена. Кроме собственно кода РУ от синхронизатора 22 в блок 14 обмена поступает сигнал записи кода РУ. Помимо этого от синхронизатора 22 в устройства радиолокатора через устройство 13 поступают временные стробы, задающие циклограмму работы цепей формирования зондирующих сигналов и оцифровки принимаемых сигналов при проведении сеансов зондирования.
Работа блока 7 осуществляется под управлением блока 15 центрального процессора (БЦП) по программам, хранящимся в памяти программ. Выбор рабочей программы осуществляется по команде от БКА. В БЦП 15 используется плата промышленного компьютера, например фирмы Octagon Systems типа 7004.
Для БЦП 15 все программно-доступные ресурсы условно делятся на внутренние и внешние. К внутренним относятся ресурсы контроллеров 18-21, к внешним - ресурсы устройств КРЛС. Связь с внутренними абонентами осуществляется по ШАД 17, формирование которой производится контроллером 16 внутренней шины из шины ISA БЦП 15. Связь с внешними абонентами производится с помощью контроллера 23 кодового обмена, который обеспечивает двунаправленную передачу информации.
Контроллер 18 осуществляет прием импульсных релейных команд управления от БКА и трансляцию их в БЦП 15. При поступлении любой из команд формируется запрос на прерывание для сигнализации о приеме новой команды. После этого БЦП 15 считывает и анализирует содержимое регистров команд и таким образом определяет поступившую команду.
Контроллер 19 осуществляет прием от бортовой системы временных частот 17-разрядного последовательного кода астрономического времени (номер секунды текущих суток) и преобразование его в параллельный код для передачи по запросу в БЦП 15. Разрешение или запрет прерывания устанавливается со стороны БЦП 15 отдельным разрядом.
Работа синхронизатора 22 основана на циклически повторяемой (по количеству импульсов в пачке) выдаче последовательности 23-разрядных кодовых слов. Кодовые слова выдаются с тактовой частотой 8 МГц. Это позволяет в одно и то же время формировать необходимые коды и стробы в очередном сеансе зондирования, и записывать во вторую часть из БЦП 15 по ШАД 17, необходимую последовательность кодовых слов для следующего сеанса зондирования. Количество выдаваемых кодовых слов N может находиться в пределах от 1 до 2 15.
Запуск синхронизатора 22 на выдачу кодовых слов осуществляется со стороны БЦП 15.
На фазированную антенную систему 8 поступают команды управления фазовращателями, позволяющими формировать требуемое распределение поля в угломестной плоскости. За счет этого можно изменять форму сечения диаграммы
направленности антенны (ДНА) в этой плоскости, а именно ширину и угловое положение луча.
Параметры диаграммы направленности G n(
,) антенной системы 8 уточняются в несколько этапов в представленной ниже последовательности:
1) оценочный расчет параметров ДНА через распределение поля в главных плоскостях (в угломестной плоскости оно задается n-ой комбинацией состояний фазовращателей);
2) экспериментальное определение параметров ДНА для одной секции волноводно-щелевого полотна на измерительном стенде с последующим пересчетом в параметры ДНА антенной системы 8 в целом;
3) экспериментальное определение параметров ДНА антенной системы 8 в составе спутника 1, 2 на первых (технологических) этапах эксплуатации на орбите с использованием специального калибровочного оборудования.
Исходной информацией для алгоритмического и программного обеспечения является набор поэтапно уточняемых таблиц, представляющих главные сечения ДНА - азимутальное G n() и угломестное Gn(). Таблицы содержат нормированные данные о форме и угловом положении в антенной системе 8 координат основного лепестка и ближайших боковых для конечного набора комбинаций состояния фазовращателей (nmax 10). Шаг таблиц обеспечивает достаточную точность определения промежуточных значений функций при использовании линейной интерполяции. Переход к двухмерной ДНА Gn(,) допускается осуществлять перемножением одномерных для соответствующих значений углов и .
Блок 9 осуществляет управление фазовращателями ЗУА антенной системы 8. Обращение к программно-доступным ресурсам блока 9 осуществляется со стороны блока 7 по каналу контроллера 23 кодового обмена.
Минимально допустимый интервал между двумя последовательно выдаваемыми командами ПУСК на блок 9 составляет 500 мкс, время же установления луча антенны - 10 мкс с момента подачи команды.
Одной из основных функций устройства 13 является обеспечение всех операций по сопряжению аналоговой и цифровой частей КРЛС. К таким операциям относятся:
- формирование радиоимпульсов (РИ) из последовательностей отсчетов, хранящихся в блоке 14 обмена в виде массивов 16-разрядных слов,
- формирование квадратурных составляющих принимаемого сигнала с переносом спектра на вторую промежуточную частоту 12 МГц и их оцифровка с последующей передачей в устройство 12 цифровой обработки,
- формирование временных стробов из последовательности кодовых слов, поступивших из синхронизатора 22 и передача их абонентам.
В основных режимах наблюдения задействуются программно-доступные ресурсы устройства 13 - регистр управления и состояния (РУС), ОЗУ кодов РИ, счетчик адреса ОЗУ (не изображены). Число выдаваемых отсчетов РИ определяется длительностью строба РИ2, поступающего из синхронизатора 22.
Радиопередающее устройство 10 осуществляет перенос спектра радиоимпульса (РИ) с первой промежуточной частоты 144 МГц на несущую частоту 8600 МГц с последующим усилением до значения импульсной мощности Р=1000 Вт и передачей в антенную систему 8 на излучение. В процессе проведения основных режимов наблюдения устройство 10 не требует программного управления со стороны БЦП 15, управление осуществляется на аппаратном уровне стробами синхронизатора 22 и сигналами устройства 13.
Радиоприемное устройство 11 осуществляет усиление принимаемого сигнала, поступающего от антенной системы 8 и преобразование его по частоте. Код преобразования поступает от синхронизатора 22 через блок 14 обмена.
Устройство 12 в основных режимах наблюдения осуществляет цифровую обработку принимаемого сигнала, обеспечивая решение следующих задач:
- уточнение параметров ориентации по результатам проведения сеансов зондирования в специальных измерительных режимах;
- формирование панорамного радиолокационного изображения с заданными параметрами в реальном масштабе времени и передача его в бортовое устройство информационной радиолинии в сопровождении необходимой служебной информации;
- уточнение по мере необходимости параметров ориентации в процессе формирования ПРЛИ, не приводящее к появлению пропусков в ПРЛИ.
Устройство 12 выполняет функции общего управления и участвует в обработке данных, а также построение архива спутниковых данных на базе компьютерных информационных технологий. В результате создаются предпосылки к превращению электронной коллекции в место перераспределения и упорядочивания данных.
Бсперебойный обмен информацией - материалами дистанционного зондирования - между спутниками 1, 2 и станциями 4-6 производится по высокоскоростной радиолинии. Информация дистанционного зондирования принимается антенной 26, а данные команд управления и контроля - антенной 25. Блок 29 осуществляет первичную обработку и регистрацию, блок 30 раскодирует и формирует информацию в соответствии с функциональными особенностями аппаратуры дистанционного зондирования, блок 31 вычисляет параметров орбиты с учетом информации об орбитальных данных. Обмен информацией между аппаратурой станции происходит по локальной сети 33, блок 34 производит анализ и оценку качества информации. Устройства 35 обеспечивает управление, а устройство 32 - хранение информации.
Спутник 3 обеспечивает навигационное сопровождение спутников 1, 2 и ускоренную циркуляцию информации, что создает предпосылки для интеграции данных мониторинга в единую систему информационных ресурсов исследования Земли из космоса.
В результате обеспечено:
- создание базовой инвентаризационной картографической документации, отражающей современное состояние и оценку природных ресурсов;
- картографирование динамики изменений природной среды, предусматривающее обновление инвентаризационных карт, создание специальных карт динамики и прогноза, т.е. систематическое картографическое слежение за состоянием природной среды и ее изменениями, обусловленными хозяйственной деятельностью людей, в том числе изменений, определяемых объектами нефтяной и газовой промышленности и экологической обстановки в районах этих объектов, образований зон провалов и вспучиваний.
- мониторинг ледовой обстановки.
- высокая детальность, одновременный охват обширных пространств, возможность получения повторных снимков и изучения труднодоступных территорий.
- большая обзорность и одномоментность получаемых снимков. Они покрывают обширные, в том числе труднодоступные, территории в один момент времени и в одинаковых физических условиях. Снимки дают интегрированное и
вместе с тем генерализованное изображение всех элементов земной поверхности, что позволяет видеть их структуру и связи. Мониторинг по результатам работы системы предполагает не только наблюдение за процессом или явлением, но также его оценку, прогноз распространения и развития, а кроме того - разработку системы мер по предотвращению опасных последствий или поддержанию благоприятных тенденций.
Существенное повышение эффективности, получаемое при использовании, данной полезной модели, заключается в расширении возможностей корпорации получать достоверную оперативную, практически в режиме реального времени, объективную и надежную информацию.
1. Корпоративная система получения космической информации, включающая солнечно-синхронные спутники с многозональными оптическими устройствами и спектрометрами на борту, солнечно-синхронные спутники с радиолокаторами с синтезированной апертурой и с радиоканалом связи, устройства определения параметров орбиты, а также стационарные и мобильные станции приема, отличающаяся тем, что спектрометры на борту корпоративных солнечно-синхронных спутников выполнены в виде гиперспектрометров, радиолокаторы с синтезированной апертурой выполнены с возможностью передачи интерферометрического сигнала, а радиоканалы связи - в виде широкополосных радиоканалов с возможностью передачи интерферометрического сигнала на стационарные и мобильные корпоративные станции приема, которые снабжены средствами оперативного управления режимами наблюдения и сброса информации, а устройства определения параметров орбиты установлены непосредственно на солнечно-синхронных спутниках.
2. Корпоративная система по п.1, отличающаяся тем, что, по крайней мере, из двух корпоративных солнечно-синхронных спутников с радиолокаторами с синтезированной апертурой образован тандем спутников путем синхронизации их радиолокаторов по фазе излучаемых сигналов с возможностью получения радиолокационных изображений земной поверхности одновременно под разными углами, при этом каждый из солнечно-синхронных спутников снабжен бортовым коммутационным аппаратом, системой временных частот, контроллером системы ориентации и стабилизации, контроллером системы навигации, синхронизатором и контроллером двунаправленного кодового обмена.
3. Корпоративная система по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена, по крайней мере, одним корпоративным геостационарным спутником с устройствами радионавигации, связи и ретрансляции, подключенными к солнечно-синхронным спутникам и к стационарным и мобильным станциям.
4. Корпоративная система по п.2, отличающаяся тем, что радиолокатор с синтезированной апертурой солнечно-синхронного спутника содержит блок управления режимами наблюдения, фазированную антенную систему, блок управления диаграммой направленности антенной системы, радиопередающее и радиоприемное устройства, устройство цифровой обработки, устройство сопряжения и блок обмена информацией.
5. Корпоративная система по п.4, отличающаяся тем, что блок управления режимами наблюдения включает блок центрального процессора, контроллер внутренней шины и подключенные к шине адрес-данные контроллер бортового коммутационного аппарата, контроллер бортовой системы временных частот, контроллер системы ориентации и стабилизации, контроллер системы навигации, синхронизатор и контроллер двунаправленного кодового обмена, а антенная система выполнена с многосекционным, например двенадцатисекционным волноводно-щелевым полотном.
6. Корпоративная система по п.1, отличающаяся тем, что стационарные и мобильные станции приема содержат антенные системы, терминал, аппаратуру высокоскоростной радиолинии, блок первичной обработки и регистрации, блок формирования информации, блок вычисления параметров орбиты, устройство хранение информации, локальную сеть, блок анализа и оценки качества информации и устройство управления и контроля.
