В РКС разработали технологию для изучения цунами на Земле

Специалисты холдинга «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «Роскосмос») разработали новую технологию создания высокоточного орбитального радиовысотомера для космических геодезических и океанографических систем, подтвердив одну из исторических технологических компетенций РКС. Полученные с его помощью данные понадобятся для уточнения формы геоида, исследования природных ресурсов Земли, экологического мониторинга, метеорологии, океанографии и судовождения.

Орбитальные высотомеры входят в состав космических аппаратов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Эти приборы нужны для спутниковой альтиметрии – измерения высоты спутника над поверхностью Земли. Высотомер излучает сигнал, который отражается от поверхности планеты и возвращается обратно на спутник. По времени, которое занимает путь сигнала, и определяется высота аппарата.

Такие приборы помогают решить ряд научных и прикладных задач океанологии, морского транспорта, экологии, обеспечения безопасности нефтедобычи в акваториях морей и океанов. Полученные данные помогают исследовать гравитационные аномалии и аномалии рельефа дна на шельфах, следить за приливами, отливами, цунами, морскими течениями, скоростями поверхностного ветра, а также многими другими процессами в Мировом океане.

Начальник отделения создания бортовых систем навигации РКС, кандидат технических наук Владимир ПОЛИШКАРОВ: «В РКС был проведен анализ современных методов повышения точности спутниковой альтиметрии. Ключевым фактором является погрешность формирования зондирующего сигнала. Для экспериментальной оценки качества сигнала был спроектирован специализированный синтезатор на основе программируемой логической интегральной схемы и высокоскоростного цифро-аналогового преобразователя. С его помощью были проанализированы потенциальные возможности высотомера, построенного как на дискретных компонентах, так и на интегральных микросхемах. Синтезатор обладает экстремальным быстродействием и высокой разрядностью представления амплитуды и фазы. Интегральные микросхемы привлекают своими небольшими размерами и малым энергопотреблением, что особенно актуально для бортовой аппаратуры космического аппарата. Оба подхода могут применяться для построения различных видов радиолокационной аппаратуры».

Требования к приборам спутникового альтиметрического комплекса продолжают расти – большинство научных задач решаются только при высокой точности измерения высоты. Прогресс в последнее десятилетие очевиден: от приборов, пригодных для выполнения исключительно геодезических миссий, произошел переход к сложнейшим космическим комплексам для решения задач фундаментальной климатологии и океанографии с погрешностью 2-3 см при измерении высот около 1000 км.

Разработка автономных бортовых радиосистем, измеряющих высоту космического аппарата, решающих задачу управления его движением, исторически является одной из магистральных компетенций РКС. Специалисты холдинга работают в этом направлении с 1950-х годов прошлого века. Одним из первых был создан импульсный радиовысотомер для обеспечения автономного управления мягкой посадкой на Луну автоматических станций типа Е-6. Важной разработкой стало создание высотомера и измерителя скорости для спускаемого аппарата автоматической межпланетной станции «Венера-7». В 1970-х годах развернуты работы по созданию орбитального лазерного высотомера – итогом стал запуск в 1981 году первого аппарата космической геодезической системы «Гео-ИК» с новым измерительным прибором.