"Зарубежное военное обозрение" 09'1995

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ВОЕННЫХ ЦЕЛЯХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ

Майор С. ГАРБУК, кандидат технических наук;
полковник Р. БЕЛОКОПЫТОВ, кандидат технических наук

К космическим аппаратам (КА) дистанционного зондирования Земли относятся ИСЗ видовой разведки, метеорологические, геодезические, океанографические, а также разведки природных ресурсов. Они используются в вооруженных силах зарубежных государств для решения целого ряда задач: обнаружение и идентификация военных объектов; слежение за деятельностью группировок войск вероятного противника; уточнение характеристик ТВД при планировании боевых операции; целеуказание средствам поражения и оперативное определение результатов нанесения ракетно-бомбовых ударов: метеорологическое обеспечение деятельности вооруженных сил.
В Соединенных Штатах в получении информации с помощью спутниковых систем в той или иной степени заинтересованы LU'V, управление национальной безопасности, разведывательное и картографическое управления министерства обороны. Эксплуатацию космических аппаратов дистанционного зондирования Земли осуществляют космическое командование ВВС (метеорологические ИСЗ) и национальное управление по разведке (системы оптико-электронной, радиолокационной и фоторазведки).
В настоящее время за рубежом в оперативном использовании находятся американские военные системы - оптико-электронной разведки на базе ИСЗ КН-11 и радиолокационной разведки "Лакросс" (рис. I). Периодически на орбиту выводятся китайские спутники фоторазведки ФСВ, срок службы которых ограничен несколькими неделями. Для решения задач метеорологического обеспечения вооруженных сил США служат ИСЗ DMSP.
Наряду с чисто военными активно задействуются гражданские системы разведки природных ресурсов и спутниковые метеорологические. Начало такой практике было положено в середине 60-х годов, когда ряд соответствующих военных ИСЗ находился еще в стадии разработки. Планирование запусков спутников фоторазведки велось в тот период с учетом данных о характере облачности в районе интересующих объектов. Они поступали от метеоспутников, принадлежащих гражданской организации NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration).
Создание и коммерческое использование систем дистанционного зондирования осуществляются в рамках национальных и международных космических программ США, Франции, Японии, Индии, Китая и некоторых других стран. По прогнозам зарубежных специалистов, к 2000 году к перечисленным выше государствам добавятся Канада, ФРГ, Италия, Испания, Израиль, Пакистан, ЮАР, Республика Корея, Тайвань, Аргентина и Бразилия.
Бортовая аппаратура состоящих на вооружении и перспективных космических систем обладает большими информационными возможностями, характеризующимися прежде всего разрешающей способностью, рабочими спектральными диапазонами и периодичностью наблюдения (табл. 1 и 2). Это позволяет решать с помощью КА дистанционного зондирования самые разнообразные гражданские и военные задачи (табл. 3). Целесообразно использовать снимки, получаемые с гражданских спутников. В отличие от своих военных аналогов, обеспечивающих более высокое разрешение, эти спутники могут вести спектрозональную съемку. Аппаратура передачи данных с коммерческих ИСЗ в большинстве случаев стандартизована, что облегчает доступ к этой информации различных классов пользователей. Передача данных осуществляется в реальном масштабе времени (непосредственно на пункт приема или через спутник-ретранслятор) либо с бортового магнитного накопителя.
Министерство обороны США традиционно является крупнейшим потребителем информации, поступающей со спутников "Лэндсат" (федеральные ведомства закупают свыше 30 проц.). В 1993 году был заключен контракт стоимостью 800 тыс. долларов с французской корпорацией "Спот имаж" о закупке изображений, получаемых с ИСЗ "Спот" (рис. 2). Основные потребители этих данных - управление разведки ВВС и картографическое управление министерства обороны.
Информация коммерческих КА дистанционного зондирования широко использовалась американскими вооруженными силами в локальных военных конфликтах. Для обеспечения готовившихся операций на Гаити командованием стратегической обороны и космоса сухопутных войск была создана система отработки боевых задач, исходными данными для которой служили информация, поступающая с КА "Лэндсат" и "Спот", а также материалы картографического управления министерства обороны. Система позволяла отображать панорамную картину местности. Информация, передаваемая с ИСЗ "Лэндсат", обеспечивала деятельность американских войск в Сомали. В частности, по изображениям, приобретенным у EOSAT (официального дистрибьютера информации, принимаемой со спутников "Лэндсат"), специалисты ВВС и ВМС изготовили карты этой страны. На основе изображений, получаемых бортовой аппаратурой ИСЗ "Лэндсат" и "Спот" в некоторых спектральных диапазонах, можно создавать карты прибрежных донных участков на глубине до 50 м, что особенно важно для планировании морских десантных операций.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СКАНИРУЮЩИХ РАДИОМЕТРОВ ВЫСОКОГО (МЕНЕЕ 100 м) РАЗРЕШЕНИЯ
Наименование радиометров, КА дистанционного зондированияСпектральные диапазоны, мкмПространственное разрешение, мПолоса обзора, кмПериодичность просмотра, сут
США
MSS, "Лэндсат-1, -2, -3, -4 и -5"0,5-0,6; 0,6-0,7; 0,7-0,8; 0,8-1,1; 10,4-12,580
80
120
18516
ТМ, "Лэндсат-4 и -5"0,45-0,52; 0,52-0,6; 0,63-0,69; 0,76-0,9; 1,55-1,75; 2,08-2,35; 10,4-12,530
30
30
120
18516
ЕТМ, "Лэндсат-7"0,5-0,9; 0,45-0,52; 0,63-0,69; 0,76-0,9; 1,55-1,75; 2,08-2,35; 10,4-12,5; 3,53-3,93; 8,2-8,75; 8,75-9,3; 10,2-11; 11-11,815
30
30
30
120
60
60
60
18516
VNIR, "Лэндсат-7"3 диапазона5
10
50
50
-
ФРАНЦИЯ
HRV (2), "Спот-1, -2 и -3"0,51-0,73; 0,5-0,59; 0,61-0,68; 0,79-0,8910
20
20
60x24
HRVIR (2), "Спот-4"0,51-0.73, 0,5-0,59; 0,61-0.68; 0,79-0,89; 1,58-1,7510
20
20
60х24
Радиометры "Спот-5 и -6"-220-
ИНДИЯ
LISS-1, IRS-1A, B и E0,45-0,52; 0,52-0,59; 0,62-0,68; 0,77-0,8672,5
72,5
14822
LISS-2 (2), IRS-1A, В и Р20,45-0,52; 0,52-0,59; 0,62-0,68; 0,77-0,8636,25
36,25
74х222
LISS-3, IRS-1C и D0,52-0,59; 0,62-0,68; 0,77-0,86; 1,35-1,723,5
23,5
70,5
142
148
24
Панхроматические радиометры IRS-1C и D0,5-0,7510705
ЯПОНИЯ
MESSR (2), MOS0,51-0,59; 0,61-0,69; 0,72-0,8; 0,8-1,150
50
20017
OPS, JERS0,52-0,6; 0,63-0,69; 0,76-0,86; 1,6-1,71; 2,01-2,12; 2,13-2,25; 2,27-2,418
18
18
18
7544
AVNIR, ADEOS0,4-0,5; 0,52-0,62; 0,62-0,72; 0,82-0,92; 0,52-0,7216
16
8
803
КИТАЙ и БРАЗИЛИЯ
Оптическая система, CBERS0,51-0,73; 0,45-0,52; 0,52-0,59; 0,63-0,69; 0,77-0,8920
20
20
1203
ИК сканер, CBERS0,5-1,1; 1,55-1,75; 2,08-2,35; 10,4-12,580
80
160
12026

О масштабах применения дистанционного зондирования можно судить на примере действий многонациональных сил во время войны в зоне Персидского залива. Помимо военных разведывательных КА, информация поступала со спутников "Лэндсат" и "Спот", причем ее ценность была достаточно высокой. В ряде случаев снимки с ИСЗ "Спот" оказывались более полезными, чем данные с КН-11 (разрешение 15 - 30 см) или "Лакросс" (0,6 - 3 м). Это заставило американское командование принять нетрадиционное решение о широком использовании иностранной коммерческой системы для решения задач планирования боевых действий.

ХАРАКТЕРИСТИКИ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ КА ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
Наименование КА, страна-разработчицаЧастота излучения, МГцИмпульсная мощность, ВтДлительность импульса, мксПространственное разрешение, мПолоса обзора, км
ERS-1, -2 и -3, Европейское космическое агентство5300127037,130100
JERS, Япония12751300351875
МТКК "Шаттл" (SIR-C), США1250; 53003500; 22008,5; 17; 3315 - 20015-90
МТКК "Шаттл" (X-SAR), Германия и Италия960033004010-3015-45
"Радаpсат", Канада530050004210 - 10045-50
"Спот-5 и -6", Франция9600--20200
"Сисат", США1275--25100

ТРЕБОВАНИЯ К БОРТОВОЙ АППАРАТУРЕ КА ПРИ РЕШЕНИИ ВОЕННЫХ ЗАДАЧ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
Содержание задачРазмер объекта, мПериодичность наблюдения, сутЧисло участков в пределах спектрального диапазона (требуемое пространственное разрешение, м)
ВидимыйИКСВЧРЛ
Обнаружение военных объектов и группировок военной техники500,54 (5)2 (10)-1 (15)
Обнаружение заглубленных (до 30 м) военных объектов5030-1 (10)-1 (20)
Разведка населенных пунктов, инженерных сооружений, промышленных объектов6018001 (10)1 (40)-1 (30)
Разведка транспортных сетей3010004(15)1 (30)-1 (30)
Анализ результатов нанесения ударов по объектам противника3000,51 (50)1 (100)-1 (100)
Построение карт местности5036501 (10)---
Картографирование берегов и прибрежных районов, выявление отмелей при планировании десантных операций403655 (10)---
Определение характеристик грунта, картографирование болот для применения военной техники303654 (10)2 (15)3 (30)-
Анализ снежного и ледового покровов10075 (30)3 (50)1 (100)1 (100)
Определение состояния поверхности моря, выявление штормовых зон10 0000,53 (1000)2 (1000)1 (1000)2 (1000)
Определение состояния облачного покрова при применении средств видовой разведки2000,251 (100)1 (50)--

Примечание. В таблице указаны следующие диапазоны спектра: видимый - 0,3 - 0,7 мкм; ИК - 0,7 - 2 мкм (ближний) и 8 - 14 мкм (тепловой); СВЧ - 1 - 40 ГГц (в пассивных микроволновых радиометрах); РЛ - 0,05 - 40 ГГц (в активных РЛС, скаттерометрах, радиолокационных высотомерах).

В полевом уставе сухопутных войск США FM 100-5, принятом в 1993 году, отмечается, что для разведки, наблюдения, обнаружения и засечки целей в интересах соединений, частей и подразделений применяются как штатные средства, так и аппаратура, созданная по программе тактического использования национальных космических систем. Информация о погоде и местности поступает с военных и гражданских спутников. При этом подчеркивается, что в случае выхода из строя некоторых военных космических средств или невозможности их использования, группировка может усиливаться за счет коммерческих и ИСЗ союзников.
По оценке командующего многонациональными силами генерала Шварцкопфа из-за недостаточной оснащенности подразделений и частей терминалами в ходе боевых действий не удалось в полной мере обеспечить своевременное поступление разведывательной информации войсковым командирам, несмотря на наличие соответствующих разведывательных спутников. Для планирования бомбовых ударов по иракским объектам и обнаружения маршрутов движения танковых колонн использовались изображения, получаемые со спутников "Лэндсат" и "Спот". Они не являлись секретными, поэтому распространялись беспрепятственно. Всего за время войны в зоне Персидского залива на приобретение спектрозональных изображений, передаваемых с коммерческих спутников, было израсходовано до 6 млн. долларов.
Аналогичная ситуация сложилась и при организации метеорологического обеспечения войск. Во время войны с Ираком в распоряжении американских войск находились шесть терминалов Mark-4, предназначенных для приема и обработки информации, поступающей с военных метеорологических ИСЗ системы DMSP. Пять из них использовались в интересах корпуса морской пехоты, а шестой, обслуживаемый специалистами ВВС, был развернут в Эр-Рияде при штабе многонациональных сил. Из-за больших размеров таких терминалов (масса комплекса 12,7т) сухопутные войска отказались доставлять их в зону боевых действий. Вместо этого они использовали более транспортабельную коммерческую аппаратуру обработки сигналов, поступающих с метеорологических спутников невоенного значения NOAA, GOES, "Метеосат" и даже с советского метеорологического ИСЗ "Метеор". В настоящее время по заказу центра космических и ракетных систем ВВС фирмой "Локхид" разрабатывается мобильный комплекс Mark-48 для замены крупногабаритной установки Mark-4.
В целом проблема своевременного доведения видовой информации потребителям до тактического звена включительно остается одной из наиболее сложных. Проработка вопросов применения многоспектральных изображений для ускоренного картографирования, разведки, обнаружения целей и метеообеспечения на тактическом уровне выполняется специалистами сухопутных войск США в рамках программы FE (Force Enhancement). Определенные надежды возлагаются на новую американо-французскую мобильную наземную разведывательную систему Eagle Vision. Эксплуатационные испытания системы, стоимость которой может составить 8 млн. долларов, планируется провести на военной базе американских ВВС Рамштейн (Германия) в 1995 году. Eagle Vision будет обрабатывать информацию, которою предполагается принимать с борта ИСЗ "Спот" непосредственно на малоразмерную мобильную наземную станцию.
Необходимость повышения эффективности комплексного использования данных, поступающих от различных средств наблюдения, потребовала усовершенствования средств тематической обработки информации дистанционного зондирования. Перед началом боевых действий через посредничество фирмы "Фэрчайлд" было закуплено большое количество цифровых видеоматериалов, отображающих 95 проц. территории Ирака, весь Кувейт и северные области Саудовской Аравии.
Кроме того фирма, поставила систему целевого обеспечения MSS2DS, представляющую собой автоматизированный комплекс планирования боевых действии. Это позволило на снимки воздушной и космической разведки (включая изображения со спутников "Спот") наносить ориентиры, объекты противника, маршруты движения войск и техники, а также осуществлять постановку боевых задач и целеуказание.
В 18 частях ВВС, участвовавших в операции "Буря в пустыне", имелось 45 комплектов аппаратуры MSS2DS. С их помощью экипажи самолетов при подготовке к полетам получали возможность ознакомиться с общим видом района боевых действий и его изображением на экране РЛС, выявить конкретные цели, определить их координаты и выбрать точки прицеливания, находящиеся вне зон действия средств ПВО противника. В результате совмещения снимков ИСЗ "Спот" со штатными топографическими картами, подготовленными картографическим управлением, точность привязки наземных объектов была доведена до 18 м. Американские специалисты считают, что благодаря этому эффективность применения высокоточного оружия удалось повысить с 30 до 70 проц.
Использование информации коммерческих КА в ходе проведения операции "Буря в пустыне" показало, что видеоматериалы даже двухлетней давности имели большую ценность, В то же время при решении некоторых задач оперативность получения информации не должна превышать несколько суток. Применение ИСЗ типов "Лэндсат" и JERS с узкими полосами обзора и периодичностью просмотра заданных районов свыше 20 суток в таких случаях весьма ограниченно.
Для сокращения временного интервала между двумя последовательными съемками одного района на некоторых ИСЗ дистанционного зондирования применяются системы наблюдения, в которых предусмотрено отклонение оптической оси от направления в надир и наведение на заданный район съемки.
За счет такой возможности на КА "Спот", IRS, ADEOS и CBERS периодичность съемки сокращена с 20-40 до 3-5 сут.
Серьезным недостатком многих ИСЗ дистанционного зондирования является невысокая разрешающая способность их бортовой аппаратуры, что не позволяет решать такие задачи, как составление топографических карт и расчет маршрутов полета крылатых ракет. Для этого необходимо, чтобы разрешение составляло не менее 0,5 м.*.
Значительного расширения информационных возможностей коммерческих ИСЗ дистанционного зондирования военные специалисты надеются достичь за счет совершенствования методов получения изображений с высоким разрешением путем обработки снимков более низкого разрешения.
Программное обеспечение географической информационной системы GIS -.может использоваться для распознавания целей. планирования воздушных и ракетных ударов и оценки нанесенного противнику ущерба. Монтажная система CIS позволяет объединять не только многоспектральные спутниковые изображения, но и данные, полученные с помощью средств радиоэлектронной разведки и собранные агентурой. Американская компания VITek уже предлагает для продажи несекретные версии подобного программного обеспечения министерствам обороны ряда стран Европы и Азии. Распространением таких материалов занимается также фирма "Парагон имиджин". Совместно с компанией "Мартин Мариэтта" ей удалось заключить контракт с министерством обороны США о закупке комплекта новейшего программного обеспечения ELT/6000.
Для координации деятельности министерства обороны, NOAA и НАСА в рамках программы по метеорологии и исследованию природных ресурсов Земли , в США рассматривается возможность создания нового управления - IPO (Integrated Program Office". Предполагается, что его деятельность позволит более эффективно реализовать запланированные программы и сэкономить около 300 млн. долларов до 2000 года и 1,3 млрд. в последующий период. Под руководством Бюро научно-технической политики при правительстве Соединенных Штатов начата разработка плана объединения системы военных и гражданских метеорологических спутников с элементами международной системы EOS (Earth Observation System).
Во Франции координацию деятельности военных и гражданских систем дистанционного зондирования Земли осуществляет Национальный центр космических исследований. По заявлению бывшего министра обороны страны - A. Жокса, в дальнейшем возможна передача данному центру функций непосредственного управления разработками и эксплуатацией всех французских ИСЗ военного назначения. Отмечается стремление европейских государств избавиться от американской зависимости в .вопросе получения информации дистанционного зондирования Земли. Результатом этого явилось решение о разработке военного европейского ИСЗ оптико-электронной разведки "Гелиос". Оно было принято на совещании министров иностранных дел девяти стран - членов Западноевропейского союза в ноябре 1989 года. Кроме того, в периоды кризисов планируется расширить сферы деятельности центра обработки данных SC (авиабаза Торрехон, Испания) путем обеспечения его работы с несколькими военными разведывательными спутниками.
На официальном открытии этого центра (апрель 1993 года) правительствам европейских государств были представлены снимки, отражающие обстановку нл фронтах государств бывшей Югославии, подготовленные на основе изображений, полученных ИСЗ "Лэндсат", "Спот" и ERS-1 (рис. 3).
Сообщается также о планах создания независимой от США европейской организации, занимающейся проверкой выполнения соглашений по контролю над вооружениями с помощью спутниковых средств наблюдения и ретрансляции получаемой информации . В этой связи представители Европейского космического агентства заявили, что хотя данная организация и является ведомством, реализующим космические программы для решения только мирных задач, они не считают участие в ведении пассивной разведки из космоса нарушением своего гражданского статуса.
В свою очередь, министерство обороны США возлагает большие надежды на установленную на ИСЗ "Лэндсат-7" многоспектральную стереокамеру с разрешающей способностью 5 м, благодаря которой надеется уменьшить свою зависимость от французской системы "Спот".
В июле 1995 года на солнечно-синхронную орбиту выведен первый европейский разведывательный ИСЗ "Гелиос-1" французской компании "Матра -Маркони спейс". Он оснащен приборами для наблюдения Земли, подобными установленным на КА "Спот-4". Этот спутник создавался Италией и Испанией, долевое участие которых составляет 14 и 7 проц. общей суммы соответственно. Запуск второго аналогичного аппарата запланирован на 1996 - 1997 годы. На борту разведывательного ИСЗ следующего поколения - "Гелиос-2" (намечается запустить в 2000 году) будет размещено оборудование, разработанное для КА "Спот-5". Оно обладает значительно лучшей разрешающей способностью и может оперативно получать трехмерное цветное изображение наземных целей. Министерство обороны Франции рассматривает возможность запуска к 2001 году спутника оперативной радиолокационной разведки "Осирис", стоимость которого составит 1.3 млрд. долларов.
Для ведения разведки в интересах ВМС Франции предусматривается использование франко-американского ИСЗ "Топекс", запущенного в августе 1992 года. На нем установлены два высотомера и микроволновый радиометр, информация с которых передается через ретрансляторы системы TDRSS.
В течение 1995 - 2000 годов ВМС США планируют вывести на орбиту два военных геодезических спутника нового поколения "Геосат", призванных решать сходные задачи. С запуском новых КА командиры кораблей ВМС смогут непосредственно из космоса принимать информацию о состоянии океанской поверхности (высота волн, температура воды), которая будет необходима при выработке исходных данных для организации борьбы с подводными лодками противника.
Определенные положения послевоенных соглашений о демилитаризации Японии, ограничивающие космические исследования этой страны исключительно мирными целями, явились дополнительными стимуляторами развития национальной космической программы в направлении поиска сфер деятельности, обеспечивающих развитие таких научно-технических и организационных возможностей, которые в дальнейшем могут быть реализованы при создании современных систем оружия.
Управлением национальной обороны преимущественно используются снимки ИСЗ "Спот", а также американских разведывательных КА. В то же время в зарубежной печати сообщается, что японской космической программой предусматривается военное применение материалов дистанционного зондирования, полученных с национальных спутников разведки природных ресурсов Земли MOS и JERS.
В правительственных кругах продолжается обсуждение целесообразности включения в план строительства вооруженных сил страны статьи расходов на создание собственных военных разведывательных ИСЗ. По заявлению начальника секретариата управления национальной обороны Японии Хосюяма, исследования по обоснованию использования разведывательных спутников в интересах укрепления обороноспособности страны неофициально уже ведутся, его целесообразность не вызывает сомнений.
Высокая информативность крупномасштабных спутниковых снимков привела к необходимости разработки особых правил их распространения. 17 ноября 1993 года были назначены открытые слушания сенатского комитета по вопросам разведки о правилах торговли космическими снимками с высоким (несколько метров) разрешением Сообщение о переходе правительства США к новой политике в этой области поступило 10 марта 1994 года.
Американский компании смогут получать лицензии на эксплуатацию систем дистанционного зондирования Земли и на продажу снимков как внутри страны, так и за рубежом от министерства торговли. Для этого фирма должна принять на себя следующие обязательства: получить разрешение правительства на установку засекречивающих устройств, необходимых для пресечения несанкционированного доступа к информации в случае кризиса или угрозы национальной безопасности; организовать канал связи с Землей, обеспечивающий правительственным органам доступ к получаемым данным и возможность их применения в кризисных ситуациях; предоставить право первого ознакомления с поданными на рассмотрение контрактами на использование информации дистанционного зондирования Земли "заинтересованным правительственным службам", которые могут дать компетентную оценку, насколько это соответствует интересам безопасности США, международным обязательствам или интересам внешней политики.
Установленные правила распространяются и на гражданские спутниковые системы. Так, при ведении боевых действий в зоне Персидского залива фирма "Спот имаж" прекратила продажу коммерческим организациям тех снимков с ИСЗ "Спот", которыми могло воспользоваться руководство Ирака. Однако такие снимки неограниченно предоставлялись в распоряжение правительств тех стран, чьи воинские контингенты участвовали в операции "Буря в пустыне", а также Израиля (стоимость одного черно-белого снимка составляла 500 долларов). Такие ограничения, наносящие определенный ущерб коммерческой деятельности фирмы, отменены с 22 марта 1991 года.

HTTP://ATTEND.TO/COMMI
Hosted by uCoz