ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОСМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ИНТЕРЕСАХ МУНИЦИПАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
АНТОНОВ В.Л., к.т.н., доцент кафедры информационных систем, сетей и технологий,
КОМОЛЬСКАЯ Л.С., студентка гр. АВТ-Д-5
Российский объединенный технологический университет
Одной из важных социально-экономических задач на сегодняшний день является использование результатов космической деятельности (РКД) в интересах муниципальных образований Российской Федерации. Известно, что космическая деятельность сама по себе доходов не приносит, однако способствует значительному развитию наукоёмких отраслей государства. Тем не менее, в стремлении извлечь и экономическую, и техническую выгоду, разрабатываются программы взаимодействия космических и наземных средств, в частности, для нужд городского хозяйства [1].
В Российской Федерации одной из первых реализуется муниципальная «космическая» целевая программа использования РКД в интересах социально-экономического и инновационного развития Одинцовского района на 2009-2011гг. При этом задействованы следующие участники: научно-производственная корпорация (НПК) «РЕКОД» (руководитель Вячеслав Безбородов), представители администрации Одинцовского района и руководство Одинцовского гуманитарного института (ОГИ) [1, 5].
Предполагается реализовывать следующее: мониторинг крупных инженерных сооружений, транспорта и безопасности дорожного движения, природопользования и экологии, а также научно-образовательного комплекса дистанционного зондирования земли.
В настоящее время наметился переход от точечного внедрения некоторых спутниковых технологий к программно-целевому методу широкомасштабного использования результатов КД. Основной механизм этого перехода - разработка и реализация региональных целевых космических программ. Первая из них принята в 2007 г. в Калужской области, затем в 2008 г. - в Республике Татарстан и Красноярском крае. Для 19 регионов целевые программы находятся в стадии разработки.
Таким образом, работа Федерального космического агентства выходит на уровень органов местного самоуправления, муниципальных образований, которые находятся на переднем крае решения насущных социальных и экономических задач, заботятся об удовлетворении повседневных потребностей наших граждан. Например, предполагается получение экономического эффекта от отслеживания за использованием служебного автотранспорта и насколько эффективно работают государственные службы. Указанное будет осуществляться с помощью спутников навигационной системы ГЛОНАСС [2], а именно, отслеживание перемещения всех спецавтомобилей - «скорой помощи», патрульных машин милиции, общественного и грузового транспорта, а также будет осуществляться непрерывный и круглосуточный мониторинг автодорог, путепроводов, лесного и кадастрового хозяйства. «Простой человек только выиграет от внедрения этой системы», - заметил Анатолий Николаевич Перминов, руководитель Федерального Космического Агентства. Внедрение системы начнется с установки датчиков ГЛОНАСС на машинах «скорой помощи» и милиции.
Ранее ОАО «НПК «РЕКОД» заключило подобные соглашения с ГОУВПО «Казанский государственный университет имени В.И. Ульянова-Ленина», ФГОУВПО «Сибирский федеральный университет», ГОУВПО «Вятский государственный университет» и ГОУВПО «Пермский государственный университет». В стадии подготовки находятся соглашения и с другими российскими вузами.
Одним из ярких примеров является проект по созданию системы спутникового мониторинга Одинцовского волейбольно-спортивного дворца с использованием систем ГЛОНАСС/GPS. Общая площадь составляет 14000 квадратных метров, спортивно-зрелищный зал вмещает около 3500 человек (рис. 1).
Рис.1. Космический снимок волейбольно-спортивного дворца, сделанный при помощи российского спутника Ресурс-ДК
Такие здания относятся к числу критически-важных объектов и при эксплуатации требуют повышенных мер безопасности, в том числе постоянного наблюдения за состоянием несущих конструкций.
Для наблюдения за подобными объектами ОАО «НПК «РЕКОД» создается типовая система спутникового мониторинга инженерных сооружений и крупных общественных зданий с использованием навигационных систем ГЛОНАСС/GPS. Мониторинг выполняется непрерывно в режиме реального времени с точностью измерений единицы миллиметров.
Система осуществляет:
· определение деформаций, горизонтальных и вертикальных смещений элементов конструкции;
· мониторинг состояния подъездных дорог и прилегающей территории;
· ведение автоматизированной базы данных по комплексу сооружений и прилегающей территории;
· ведение архива космических снимков;
· создание цифровой карты местности и трехмерных моделей сооружения.
В ОАО «НПК «РЕКОД» в 2009 году уже завершено техническое проектирование типовой системы спутникового мониторинга дворца, закуплено минимально необходимое оборудование, которое в I квартале 2010 года будет установлено в критических точках конструкции спортивного сооружения.
Основой строительства подобных систем является глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС) — советская и российская спутниковая система навигации, разработана по заказу Министерства обороны СССР. Основой системы должны являться 24 спутника, движущихся над поверхностью Земли в трёх орбитальных плоскостях с наклонением 64,8° и высотой 19 100 км., см рис. 2.
За рубежом РКД широко используются на протяжении достаточно длительного времени.
NAVSTAR GPS (NAVigation Satellites providing Time And Range; Global Positioning System) – система, обеспечивающая измерение времени и расстояния навигационные спутники; глобальная система позиционирования) — спутниковая система навигации, часто именуемая GPS. Позволяет в любом месте Земли (включая приполярные области), почти при любой погоде, а также в космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и скорость объектов. Система разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США.
а) Один из спутников системы ГЛОНАСС
. 
б) расположение спутников на орбитах Земли
Рис.2. Советская и российская спутниковая система навигации ГЛОНАСС
Основной принцип использования системы - определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами - спутников. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приёма антенной GPS-приёмника. То есть, для определения трёхмерных координат GPS-приёмнику нужно знать расстояние до трёх спутников и время GPS системы. Таким образом, для определения координат и высоты приёмника, используются сигналы как минимум с четырёх спутников.
Примеров использования РКД достаточно много. Так, в Калифорнии (США) успешно функционирует система «NextBus» («Следующий автобус») [3], позволяющая пассажирам получать актуальную информацию о дорожной обстановке и выбирать оптимальный маршрут. Каждый автобус снабжен спутниковой системой слежения за его движением. Информация поступает в информационный центр, где рассчитывается ожидаемое время прибытия автобуса. Затем информация через глобальную сеть Интернет распространяется потребителям – на мобильные телефоны, широкоэкранные информационные табло и т.п. (рис.3)
Рис.3. Интерфейс системы «NextBus»
Разработка украинских специалистов «Teletrack»представляет собой программно-аппаратный комплекс, состоящий из бортового оборудования, компьютерного оборудования и программного обеспечения, и обеспечивает комплексный мониторинг состояния транспортного средства. Полученная информация может использоваться в модулях «Транспортная логистика», «Контроль топлива», автоматизированных системах учета и управления предприятием (1С и др.) [4].
В России особую известность и значимость имеют разработкиНПК «РЕКОД». В мае 2009 года стартовали, например, такие проекты как «Космический коридор безопасности» и «Космическая ГЭС». Государственным заказчиком этих систем является Роскосмос. По плану все работы по этим проектам должны завершиться к ноябрю 2010 г.
«Космический коридор безопасности» - это типовая система спутникового мониторинга и обеспечения безопасности дорожного движения, транспортных потоков, дорожного хозяйства и перевозок грузов на федеральных автомобильных дорогах с использованием систем ГЛОНАСС/GPS.
«Космическая ГЭС» - типовая системы спутникового мониторинга и прогнозирования состояния крупных гидротехнических сооружений с использованием систем ГЛОНАСС/GPS.
Выводы
Таким образом, результаты космической деятельности могут непосредственно использоваться для различных отраслей хозяйства, таких как спутниковая навигация, мониторинг транспорта, космическое обеспечения сельскохозяйственной, экологической, градостроительной и других видов деятельности. Хорошим примером является созданный региональный «Центр космических услуг» города Казани, где аккумулируется соответствующая информация в целях оказания услуг различным потребителям в области
На последующих этапах предполагается широкое тиражирование отработанных типовых решений и проектов в масштабах России, в том числе и в качестве бизнес-приложений, что привлечет значительные средства в космическую отрасль.
Литература
1. Космонавтика и власть. Афанасьев И. / Новости космонавтики, №2 (301) 2008, стр. 58-61.
2. Система ГЛОНАСС, GPS-системы / Интернет-энциклопедия «Википедия». https://ru.wikipedia.org/
3. Сайт системы «NextBus», Калифорния, С.Ш.А. https://www.nextbus.com/corporate/works/index.htm
4. Сайт фирмы RCS Radio Communication Systems RCS (Радио коммуникационные системы)/ Система спутникового мониторинга транспорта https://autovision.com.ua/
5. Сайт федерального космического агентства РФ Роскосмос / https://www.federalspace.ru