РОЗДІЛ 2
ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ПАРМЕТРІВ БАГАТОСУПУТНИКОВИХ УГРУПОВАНЬ ДЗЗ
2.1. Формування структурної схеми багатосупутникової КС ДЗЗ
На рисунку 2.1 приведена структурна схема багатосупутникового угруповання ДЗЗ,
яка відображає основні зв’язки між компонентами і загальну структуру системи
багатосупутникового орбітального угруповання [33-44, 73, 74]. На верхньому
рівні структурної схеми знаходиться орбітальний комплекс КС ДЗЗ, який
характеризується чисельністю КА, орбітальними параметрами, а також такими
показниками як періодичність огляду території та оперативність доставки
інформації на наземні станції; на другому рівні – КА як компонент у складі
орбітального комплексу КС ДЗЗ, який укрупнено може бути представлений
масо-габаритними характеристиками, орбітальними параметрами КА і тими бортовими
системами, характеристики яких суттєво впливають на показники якості і
ефективності КС ДЗЗ. До складу основних бортових систем входять: апаратурний
комплекс спостереження, бортовий запам’ятовуючий пристрій, система корекції,
система орієнтації, резервні та службові системи.
В схему включені наземний комплекс керування (НКУ); система отримання й обробки
інформації (СООІ), а також зовнішні умови функціонування: метеоумови,
освітленість, гравітаційні сили та час функціонування КС ДЗЗ.
Ця структурна схема КС ДЗЗ відрізняється повнотою факторів, що враховуються,
містить у собі практично всі ті реальні властивості системи і зовнішнього
середовища, що можуть вплинути на виконання цільової задачі в процесі
функціонування багатосупутникової КС ДЗЗ.
Схема доповнена блоком, що дозволяє оцінювати інформаційно-технічну
ефективність КС ДЗЗ за критеріями належності, відповідності і близькості
параметрів космічної системи характеристикам необхідним для виконання задач,
підпрограм і програми ДЗЗ в цілому, тим самим підвищуючи коректність вирішення
Рис. 2.1. Структурна схема багатосупутникового орбітального угруповання
космічної системи ДЗЗ.
проблеми формування й оцінки ефективності КС ДЗЗ у порівнянні з відомими
моделями.
Дослідження системи за допомогою розробленої схеми, незважаючи на велику
розмірність, може бути спрощено, оскільки схема є модульною, що дозволяє при
дослідженні кожного рівня враховувати нижні рівні тільки їх вихідними
параметрами. Крім того, з'являється можливість паралельного дослідження моделей
різних рівнів.
Визначення ряду характеристик системи можливо тільки алгоритмічно або
імітаційним моделюванням. Разом з високою розмірністю це свідчить про велику
складність вирішення проблеми формування й оцінки ефективності
багатосупутникової КС ДЗЗ. Подолати цю складність можливо тільки при
використанні для дослідження складних систем декомпозиції, імітаційного
підходу, а також оптимізаційно-ітераційних методів [45-47], серед яких добре
зарекомендував себе генетичний алгоритм.
2.2 Аналіз тематичних задач та їх інформативних ознак для реєстрування засобами
ДЗЗ
Сучасній етап розвитку космічних засобів дистанційного зондування Землі
характеризується зростанням числа і різноманіття ШСЗ ДЗЗ, які виводяться на
низькі білякругові і геостаціонарні орбіти. Будуть використовуватися як малі
спеціалізовані ШСЗ з мінімальним складом бортової апаратури ДЗЗ, так і складні
багатофункціональні космічні платформи.
В той же час, інформаційні можливості бортової апаратури як існуючих, так і
перспективних ШСЗ суттєво розрізняються, а значимість інформації, що
передається, не однакова при вирішені тих чи інших тематичних задач. Прийом і
обробка надмірних (надлишкових, зайвих) малоінформативних даних призводять до
невиправданого росту вартості створення і експлуатації засобів отримання
супутникової інформації. При цьому особливу актуальність набуває задача вибору
найбільш інформативних космічних систем, з урахуванням тематичних задач, що
вирішуються.
Будемо вважати, що кінцевим споживачем інформації ДЗЗ може бути побудована
ієрархія вимог до інформації дистанційного зондування, причому в цій ієрархії в
загальному випадку можна виділити наступні три рівні: вимоги до первинної,
«об'єктової» і споживчої інформації ДЗЗ [48]. На споживчому рівні до інформації
пред'являються вимоги в термінах розв'язуваної прикладної задачі (наприклад,
прогнозування врожайності посівів). Повнота задоволення цих вимог визначає, у
кінцевому рахунку, якість одержуваної супутникової інформації. При цьому може
бути визначений перелік геофізичних об'єктів, процесів і явищ, дистанційне
спостереження яких необхідно для вирішення даної споживчої задачі. Сукупність
характеристик, що визначаються при цьому (температура земної поверхні, площа
сніжного покриву і т.ін.), а також необхідні точність, періодичність і
оглядовість вимірювань використовуються для обґрунтування вимог до інформації
дистанційного зондування на «об'єктовому» рівні. І, нарешті, необхідні
інформаційні можливості конкретної апаратури, встановлюваної на ШСЗ ДЗЗ
(просторова розрізненність, радіометрична точність, використовувані спектральні
діапазони, оглядовість і періодичність зйомки), а також орбітальні
характеристики цих супутників (в основному, нахил і висота орбіти, а також час
перетину екватора) визначаються на етапі розробки вимог до первинної інформації
дистанційного зондування [49, 50].
Задачі, які розглядаються в цьому розділі, об'єднані в сім великих груп:
сільське господарство, кліматологія, вивчення корисних копалин,
землекористування, океанологія, лісове господарство і контроль водних ресурсів.
Для кожної групи виконана декомпозиція, у результаті якої отримані часткові
задачі, що
- Київ+380960830922