23 марта, 2007

Важный инструмент стратегического сдерживания

СККП предназнаЧена для непрерывного слежения за всеми доступными наблюдению иностранными и отечественными космическими объектами (КО) искусственного происхождения в околоземном космическом пространстве (ОКП) и действиями иностранных государств по освоению и использованию космического пространства.

Основными потребителями информации СККП являются пункты управления Верховного главнокомандования, Генеральный штаб, командные пункты видов и родов Вооруженных Сил Российской Федерации, штабы региональных командований и военных округов, флотов и объединений войск, командные пункты системы ПРН.

В числе других потребителей информации СККП - Федеральное космическое агентство и Центры управления полетами отечественных космических аппаратов (КА).

Основными задачами СККП являются:

- инвентаризация находящихся в ОКП КО (ведение национального Каталога КО);

- непрерывное ведение контроля ОКП, определение состава

и группировок военно-космических средств иностранных государств, формирование и выдача потребителям информации о КО, состоянии и изменениях космической обстановки;

- контроль за испытаниями военно-космических систем (ВКС) иностранных государств, за развертыванием в космосе группировок противоспутниковых, противоракетных и ударных ВКС;

- обеспечение системы предупреждения о ракетном нападении информацией о каталогизированных КО в интересах снижения вероятности формирования ложной информации предупреждения о ракетном нападении;

- выдача штабам, войскам и учреждениям информации о космической обстановке и информации оповещения о пролетах опасных КА;

- оценка обстановки на трассах полета отечественных КА, прогнозирование для этих аппаратов опасных ситуаций, создаваемых КО и иностранными противоспутниковыми средствами (ПСС), оценка состояния отечественных КА в аварийных ситуациях или после применения противником ПСС;

- установление фактов запуска, маневра и схода с орбиты КО, определение и систематическое уточнение параметров их орбит, прогнозирование и определение времени схода с орбит КО, траекторий их снижения и районов падения;

- установление фактов разрушения и оценка характеристик фрагментации КО;

- распознавание КО, в том числе селекция действующих КА, идентификация и определение их целевого назначения и государственной принадлежности;

- определение весогабаритных и конструктивных признаков, а также характеристик ориентации и стабилизации иностранных КА и аварийных отечественных КА, режимов работы и состояния бортовой аппаратуры иностранных КА;

- оценка и прогнозирование степени опасности (угрозы) для Российской Федерации обстановки в околоземном космическом пространстве;

- получение информации в интересах контроля соблюдения международных договоров по использованию космического пространства, а также при решении вопросов международной ответственности Российской Федерации за осуществляемую космическую деятельность.

Для решения перечисленных задач система ККП использует результаты регулярных наблюдений множества КО в ОКП, получаемых от совокупности расположенных на территории РФ, а также на территориях ряда государств СНГ радиолокационных, оптических и радиотехнических средств различной ведомственной принадлежности. Управление сбором этой информации,

ее накопление и обработку, а также формирование информации о КО

и космической обстановке для различных потребителей обеспечивает командный пункт системы - Центр контроля космического пространства (ЦККП).

Для осуществления информационного взаимодействия с множеством упомянутых выше источников и потребителей информации СККП располагает системами средств автоматизированной передачи данных и доведения информации до потребителей.

Таким образом, СККП является общегосударственной территориально распределенной интегрированной информационной системой, ядром которой является командный пункт системы - ЦККП. СККП является одним из важных инструментов стратегического сдерживания и контроля вооружений иностранных государств. Вместе с тем на СККП возложена и важная задача информационного обеспечения безопасности космической деятельности Российской Федерации.

Методы решения задач по развитию Системы ККП вытекают из принципов и особенностей функционирования ее средств и всей системы.

Фундаментальной задачей системы ККП является ведение (поддержание в требуемом состоянии) национального Каталога КО (ИСЗ), содержащего координатные, некоординатные и признаковые характеристики КО. Состав характеристик Каталога позволяет, в частности, с использованием соответствующих алгоритмов прогнозирования движения КО рассчитывать местонахождение каждого КО в любой заданный момент времени (в том числе в прошлом и в ближайшем будущем), а также проводить идентификацию КО и распознавание КА различного целевого назначения.

Решаемая системой ККП задача ведения Каталога околоземных КО существенно отличается от ведения астрономических каталогов других космических объектов - звезд, планет и астероидов, так как  все космические объекты, находящиеся в околоземном космическом пространстве, постоянно изменяют параметры своих орбит под воздействием не только гравитационного поля, но и торможения в верхней атмосфере, а также давления излучения Солнца ("солнечного ветра") на высоких орбитах. При этом возмущающие воздействия на КО атмосферы и солнечного излучения оказываются переменными и трудно предсказуемыми.

Помимо указанных выше естественных причин, обуславливающих сложность определения орбит КО, немаловажной является также проблема обнаружения и оценки параметров действующих КА при активных изменениях ими своих орбит (орбитальных маневрах). Указанные особенности изменений орбит КО требуют регулярной, достаточно частой коррекции данных Каталога КО и, соответственно, организации необходимого потока измерений по всем КО от совокупности наблюдательных средств.

В целом все происходящие в ОКП события так или иначе проявляют себя в определяемых Системой ККП и регистрируемых в Каталоге КО изменениях космической обстановки:

- запусках новых КА того или иного назначения,

- изменениях орбит действующими КА в соответствии с решаемыми ими совместно с другими КА и с наземными средствами задачами,

- прогнозируемых или произошедших опасных сближениях КО

с другими КО в процессе неуправляемого полета или в результате преднамеренных орбитальных маневров действующих КА,

- разрушениях КО в результате столкновения с другими КО, или взрыва остатков топлива на КА или ракетном блоке, или поражения КА противоспутниковыми средствами,

- изменениях ориентации в пространстве или конфигурации КА или датчиков на борту КА (например, крупных антенн или панелей солнечных батарей),

- изменениях режимов или параметров бортовых радиоизлучений КА,

- сходах КО с орбит и падениях их на Землю.

Все эти события, характеризующие изменения космической обстановки, выявляются в ЦККП по результатам автоматизированного анализа данных Каталога КО, и сообщения о них установленным порядком доводятся до потребителей информации СККП.

Использование космических систем военного и двойного назначения играет все более значимую роль в военно-политических потенциалах ведущих государств мира. Своевременное (оперативное) выявление и анализ контролируемых Системой ККП изменений в ОКП в увязке с готовящимися или происходящими изменениями военно-политической обстановки позволяют обеспечивать стратегическое и оперативное предупреждение военно-политического руководства страны об исходящих из космоса угрозах военного характера и обеспечивать сдерживание враждебных действий иностранных государств в космосе.

В свою очередь, угрозы невоенного характера в космосе обусловлены:

- интенсивным освоением многими государствами околоземного космического пространства (включая орбитально-частотный ресурс для систем космической связи),

- растущим засорением ОКП прекратившими функционирование КА

и ракетными блоками, фрагментами запусков и, главное, фрагментами разрушений КО ("космическим мусором"),

- падением  опасных КО на Землю.

Эти угрозы также выявляются системой ККП с использованием данных Каталога КО и доводятся до соответствующих органов для принятия необходимых мер, в том числе и для международно-правовой защиты интересов РФ.

СККП является общегосударственной территориально распределенной интегрированной информационной системой, ядром которой является командный пункт системы - ЦККП.
Фото: МАК "ВЫМПЕЛ"

Помимо сообщений об обнаруживаемых событиях в околоземном космическом пространстве, немаловажную ценность для многих военных и гражданских потребителей представляют данные Каталога о текущих параметрах орбит различных КО, подобные публикуемым через Интернет элементам орбит КО из каталога СККП США.

Эффективность системы ККП в конечном счете определяется, прежде всего, характеристиками Каталога КО:

- полнотой Каталога - по охватываемым им областям ОКП, по размерам доступных контролю КО и по составу определяемых и каталогизируемых характеристик КО;

- достоверностью и точностью данных Каталога (в частности, достоверностью привязки данных о КО к источникам их образования (запускам и разрушениям КО) и точностью прогнозирования движения КО по данным Каталога);

- оперативностью обновления данных Каталога (оперативностью обнаружения изменений характеристик КО и, соответственно, изменений космической обстановки в целом).

Немаловажную роль в обеспечении эффективности системы ККП играют средства доведения информации СККП до потребителей, а также принципы и алгоритмы использования потребителями этой информации.

Проблемы существующей системы ККП во многом обусловлены новыми тенденциями развития космической обстановки и усилением ранее проявившихся тенденций, в том числе:

1) ростом значимости космической компоненты вооружений ведущих иностранных государств и значимости космической деятельности в экономическом потенциале государств;

2) реальной возможностью появления в ближайшие годы иностранных противоспутниковых средств наземного и космического базирования и средств космической инспекции;

3) угрозой создания и развертывания в космосе средств противоракетной обороны США;

4) ростом напряженности между государствами в распределении орбитально-частотного ресурса средств космической связи и в соблюдении международных соглашений о его использовании;

5) появлением в космосе и ожидаемым ростом применения малоразмерных КА различного назначения на базе микротехнологий;

6) ростом степени засоренности околоземного пространства "космическим мусором" и  ростом востребованности информации предупреждения об опасных сближениях отечественных и иностранных КА с элементами "космического мусора" для проведения маневров, предотвращающих столкновения;

7) развитием международного сотрудничества России в процессах предупреждения засоренности космического пространства и предупреждения опасных падений КО на Землю.

Перечисленные тенденции требуют существенного повышения информационных возможностей системы ККП, улучшения всех приведенных выше показателей ее эффективности. Наиболее проблемным направлением дальнейшего развития существующей Системы ККП является расширение состава и совершенствование средств наблюдения КО - источников информации для СККП.

Напомним, что предтечей Системы ККП являлась (см. статьи "СККП России: вчера, сегодня и завтра", ВКО № 6 (13) 2003 г., № 1 (14) 2004 г.) сеть оптических средств Астросовета АН СССР, обеспечивавшая слежение за первыми отечественными, а затем и иностранными ИСЗ. Узкопольные оптические средства Астросовета, осуществляющие высокоточные измерения координат КО, наблюдаемых на фоне звездного неба, с использованием данных внешних целеуказаний (на более или менее известных орбитах), не могли обеспечивать поиск и обнаружение новых КО с неизвестными орбитами, в частности - иностранных КО, а также ракетных блоков и фрагментов, сопутствующих выводу в космос отечественных КО, не говоря уже о множественных фрагментах разрушившихся в космосе КО. Немногочисленные широкопольные фотографические средства Астросовета могли обеспечивать лишь редкие обзоры доступной им области геостационарных орбит.

Задачу поиска и обнаружения новых КО в области низких орбит  (с высотами до 2,5-3,5 тыс. км) впервые смогли выполнить высокопотенциальные радиолокационные средства с широкими секторами поиска, специально созданные в конце 1960-х гг. и позже вошедшие в состав системы ПРН - группировки РЛС метрового диапазона на радиолокационных узлах в районах городов Иркутск и Балхаш.

Для регулярного поиска и обнаружения новых КО на высоких орбитах в конце 1990-х гг. в дополнение к привлекаемым оптическим средствам Астросовета были созданы  специализированные широкопольные оптико-электронные средства в составе оптико-электронного комплекса "Окно" (в районе г. Нурек, Таджикистан).

Современная группировка дежурных радиолокационных средств Систем ПРН и ПРО метрового и дециметрового диапазонов длин волн остается для существующей Системы ККП важнейшим источником информации о низкоорбитальных КО. Непрерывно осматривая области ОКП в ракетоопасных направлениях, дежурные радиолокационные средства фиксируют все пролетающие через эти области КО с радиолокационной яркостью, достаточной для их обнаружения, и определяют параметры их движения для проверки гипотез о наблюдении БР или ИСЗ.

На пункте управления ООЭУ (г. Нурек, Таджикистан)
Фото: Алексей МАТВЕЕВ

При этом все результаты радиолокационных наблюдений КО поступают в ЦККП и используются для уточнения и пополнения Каталога. Общий ежесуточный поток радиолокационных измерений от дежурных РЛС систем ПРН и ПРО по доступным контролю низкоорбитальным КО  составляет десятки тысяч.

Обработка этого потока измерений в ЦККП осуществляется автоматически и при этом реализуются следующие основные этапы обработки:

- идентификация измерений с данными Каталога КО, отнесение их

к конкретным каталогизированным КО, выделение ложных измерений

и измерений по новым или сманеврировавшим КО;

- уточнение данных по каталогизированным КО;

- построение оценок параметров орбит по совокупности непроидентифицированных  измерений для новых или сманеврировавших КО;

-  оценка параметров изменений орбит в результате прогнозируемого воздействия на КО окружающей среды и оценка на этой основе баллистических коэффициентов КО, а в совокупности с оценками площади поверхности КО

по уровням отраженных КО сигналов - построение оценок массы КО;

- сравнение вновь построенных орбит для новых КО с имеющимися в Каталоге и принятие решений об обнаружении  фактов орбитальных маневров каталогизированных КА (с оценкой времен и параметров маневров) или об обнаружении и каталогизации новых КО;

- привязка вновь обнаруженных КО к произошедшим запускам КА, разделениям КА в космосе или к разрушениям КО;

- принятие решений о прекращении существования (разрушении

или сходе с орбиты) КО при длительном непоступлении по этому КО измерительной информации;

- уточнение планов дальнейшего сбора информации по каталогизированным КО и доведение планов до наблюдательных средств.

Аналогичные этапы обработки информации реализуются в ЦККП

при обработке поступающего потока координатных измерений от группировки оптических средств, обеспечивающих оперативный контроль КО на высоких, в том числе геостационарных, орбитах (с высотами до 40 тыс. км и более).

Очевидно, что развитие информационных возможностей разнодиапазонного радиолокационного поля Системы ПРН одновременно обеспечивает рост информационных возможностей СККП в низкоорбитальной области ОКП, в том числе и по обнаружению и контролю средствами дециметрового диапазона малоразмерных КА (с размерами до 20 см).

Перспективы повышения характеристик СККП по обнаружению и контролю малоразмерных КО связываются также с завершением создания радиолокационного комплекса "Крона-Н" на Дальнем Востоке и с последующим созданием специализированных поисковых РЛС с фазированными антенными решетками сантиметрового диапазона.

Для повышения возможностей СККП по обнаружению и контролю малоразмерных КО в области высоких орбит (в частности - на геостационарных орбитах) планируется создание в дополнение к комплексу "Окно" специализированных современных оптико-электронных средств с сохранением и развитием информационного взаимодействия с привлекаемыми оптико-электронными средствами различной ведомственной принадлежности.

Одним из важных направлений развития СККП является последовательное освоение для контроля КО доступных радиолокационным и оптическим средствам ККП некоординатных измерений. Определение и соответствующая обработка зависимостей радиолокационной эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) или оптического блеска КО от времени с учетом известных параметров пролета КО в зоне наблюдательных средств и направлений подсвета КО Солнцем позволяют формировать оценки размеров, параметров формы и ориентации КО в пространстве.

Состав и качество (достоверность и точность), а также оперативность формирования оценок некоординатных характеристик КО в Каталоге СККП зависят от состава и качества источников некоординатных измерений в СККП.

Начиная с 1980-х гг., в СККП в дополнение к некоординатным измерениям по низкоорбитальным КО от дежурных РЛС СПРН метрового диапазона на регулярной основе использовались (и используются в настоящее время) более информативные некоординатные измерения от РЛС системы ПРО в дециметровом и сантиметровом диапазонах длин волн. Кроме того, с середины 1990-х гг. в составе СККП функционирует специализированный радиолокационный комплекс "Крона" на Северном Кавказе с двухдиапазонной РЛС (дециметрового и сантиметрового диапазонов).

Основными источниками некоординатных измерений для СККП по высокоорбитальным КО являются оптико-электронные средства (прежде всего - оптико-электронный комплекс "Окно" и недавно введенное в эксплуатацию оптико-электронное средство в составе комплекса "Крона"), а также радиотехнические средства контроля радиоизлучений КА.

Повышение возможностей СККП по получению некоординатной информации о КО планируется вести в следующих направлениях:

1) проведение модернизации аппаратурных и программно-алгоритмических средств комплексов "Крона" и "Окно",

2) завершение создания на Дальнем Востоке специализированного радиолокационного комплекса "Крона-Н",

3) создание в составе СККП специализированных средств получения оптических и радиолокационных изображений КО,

4) более широкое использование информационных возможностей радиолокационных средств Систем ПРО и ПРН, а также привлекаемых оптико-электронных средств различных ведомств.

Одним из перспективных направлений развития СККП при решении проблемы контроля малоразмерного "космического мусора" и предупреждения столкновений с ним КА может явиться развитие информационного взаимодействия российской системы ККП с системой ККП США и, возможно, с создаваемыми системами ККП Франции и Китая (в частности, организация на равноправной основе межкаталожного обмена данными об элементах "космического мусора").

Поддержание и дальнейшее развитие информационных возможностей отечественной системы ККП является актуальной государственной задачей и отвечает насущным потребностям укрепления обороноспособности и обеспечения безопасности космической деятельности Российской Федерации.