СПОСІБ ВИБОРУ ДОСТУПНИХ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ ЗА УМОВАМИ ГЕОМЕТРИЧНОЇ ВИДИМОСТІ МІЖ НИМИ ТА ЗАДАНИМ РАЙОНОМ ЗЕМЛІ

Петро Васильович Фриз

doi:10.46972/2076-1546.2019.16.09

Автор(и)

Петро Васильович Фриз Житомирський військовий інститут імені С. П. Корольова, Україна

DOI:

https://doi.org/10.46972/2076-1546.2019.16.09

Ключові слова:

доступні космічні апарати, оптико-електронні спостереження, проекція поля зору, часовий та просторовий коефіцієнти накриття, заданий район Землі, знята сцена, бортова знімальна апаратура.

Анотація

В умовах бойових дій на сході України особливої актуальності набуває проблема забезпечення військового керівництва інформацією космічного знімання. З огляду на відсутність вітчизняних засобів для вирішення цих завдань, можливим практичним шляхом отримання інформації космічного знімання є її замовлення та придбання в закордонних операторів. Слід зауважити, що ринок цих послуг достатньо розвинутий, тому постає проблема коректного формування замовлень на знімання. У статті запропоновано оригінальний спосіб вибору доступних іноземних космічних апаратів дистанційного зондування Землі для використання їх цільової інформації в інтересах Збройних Сил України. Він базується на завчасних розрахунках очікуваних коефіцієнтів часового та просторового накриття заданих районів Землі зоною огляду визначених космічних апаратів, порівнянні їх з вимогами замовників цільової інформації та виборі на цій основі найбільш придатних варіантів. Формалізовано умови видимості заданого району Землі визначеним космічним апаратом у задану календарну дату. При цьому використано апарат логічних функцій геометричної видимості. Крім того, запропоновано математичний апарат для розрахунку площі заданого району знімання в разі її опису багатокутником довільної форми з урахуванням ексцесу цього сферичного багатокутника. Розроблено математичну модель визначення миттєвої площі знімання на сферичній Землі пірамідальною зоною огляду космічного апарата за відхилень візирної осі бортової цільової апаратури за креном. Запропоновано напрямки подальших досліджень, зокрема визначення фізичних умов спостереження заданих районів знімання.

Біографія автора

Петро Васильович Фриз, Житомирський військовий інститут імені С. П. Корольова

P. V. Fryz

Посилання

Kontseptsiia realizatsii derzhavnoi polityky u sferi kosmichnoi diialnosti na period do 2032 roku, skhvalena rozporiadzhenniam Kabinetu Ministriv Ukrainy vid 30.03.2011 № 238-r [The concept of realization of the state policy in the field of space activity for the period up to 2032, approved by the decree of the Cabinet of Ministers of Ukraine from 30.03.2011. No 238-r]. Retrieved from http://zakon1.rada.gov.ua [in Ukrainian].

Zahalnoderzhavna tsilova naukovo-tekhnichna kosmichna prohrama Ukrainy na 2019–2023 roky (proekt) [National Target Scientific and Technical Space Program of Ukraine for 2019–2023 (project)]. (n.d.). Retrieved from http://zakon1.rada.gov.ua [in Ukrainian].

Fryz, P. V. (2017). Do problemy upravlinnia protsesom kosmichnykh sposterezhen zadanykh raioniv Zemli pry vyrishenni operatyvnykh zavdan [To the problem of control of the process of space observations of given regions of the Earth in solving operational problems]. Ozbroiennia ta viiskova tekhnika [Weapons and military equipment], 1, 64‒69. Kyiv: TsNDI OVT ZS Ukrainy [in Ukrainian].

Liu Xiaolua, Bai Baocunb, Chen Yingwua, & Yao Fenga. (2014). Multi satellites scheduling algorithm based on task merging mechanism. Applied Mathematics and Computation, 230, 687–700.

He Chuan, Liu Jin, & Ma Manhao. (2013). A Dynamic Scheduling Method of Earth-Observing Satellites by Employing Rolling Horizon Strategy. The Scientific World Journal, 34–42.

Jianjiang Wanga, Xiaomin Zhua, & Laurence Yangb et al. (2015). Towards dynamic real-time scheduling for multiple earth observation satellites. Journal of Computer and System Sciences, 81, 110–124.

Chong Wang, Jun Li, & Ning Jing et al. (2011). A Distributed Cooperative Dynamic Task Planning Algorithm for Multiple Satellites Based on Multi-agent Hybrid Learning. Chinese Journal of Aeronautics, 24, 493‒505.

Goncharov, A. K., & Chernov, A. A. (2014). Planirovanie seansov priema informatsii s kosmicheskikh apparatov orbital'noi gruppirovki pri ogranichennom kolichestve priemnykh kompleksov [Planning sessions for receiving information from spacecraft of the orbital constellation with a limited number of receiving complexes]. Kosmonavtika i raketostroenie [Space and rocket science], 3 (74), 180‒189 [in Russian].

Kussul, N. M., Fryz, V. P., & Yanchevskyi, S. L. (2011).Mozhlyvyi pidkhid do ratsionalnoho planuvannia kosmichnoi ziomky Zemli na osnovi bahatokryteriinoi optymizatsii [Mozhlivy pidkhid before the rational plan of space zemki Zemlі on the basis of bagokriterіyno optimizatsії]. Problemy stvorennia, vyprobovuvannia, zastosuvannia ta ekspluatatsii skladnykh informatsiinykh system [Problems of construction, testing, application and operation of complex information systems. Scientific journal of Korolov Zhytomyr Military Institute], 4, 97–105. Zhytomyr: ZhMI NAU [in Ukrainian].

Ozhinskyi, V. V., & Parfeniuk, V. H. (2011). Planuvannia roboty bortovykh system kosmichnykh aparativ pry vykorystanni koordynatnykh metodiv upravlinnia [Planning of the operation of on-board systems of spacecraft using coordinate control methods]. Visnyk ZhDTU. Tekhnichni nauky [ZhSTU Bulletin. Engineering sciences], 1 (56), 61–71. Zhytomyr: ZhDTU [in Ukrainian].

Savchuk, A. V. (2010). Optymalne obsluhovuvannia zaiavok na otrymannia tsilovoi informatsii z bortu kosmichnykh aparativ dystantsiinoho zonduvannia Zemli [Optimal service of requests for targeted information from the Earth's remote sensing spacecraft]. Visnyk ZhDTU. Tekhnichni nauky [ZhSTU Bulletin. Engineering sciences], 1 (52), 140–146. Zhytomyr: ZhDTU [in Ukrainian].

Fryz, P. V. (2012). Udoskonalenyi matematychnyi aparat dlia rozrakhunkiv rozmiriv kontrolovanykh dilianok zemnoi poverkhni pry kosmichnykh sposterezhenniakh piramidalnoiu zonoiu ohliadu [An advanced mathematical apparatus for calculating the size of controlled areas of the Earth's surface in space observations by the pyramidal viewing area]. Problemy stvorennia, vyprobovuvannia, zastosuvannia ta ekspluatatsii skladnykh informatsiinykh system [Problems of construction, testing, application and operation of complex information systems. Scientific journal of Korolov Zhytomyr Military Institute], 6, 113–127. Zhytomyr: ZhMI NAU [in Ukrainian].

Fryz, P. V. (2015). Matematychnyi aparat dlia otsiniuvannia sposterezhuvanosti zadanykh raioniv Zemli v zadachakh dystantsiinoho zonduvannia iz kosmosu [Mathematical apparatus for estimating the observability of given regions of the Earth in remote sensing problems from space]. Ozbroiennia ta viiskova tekhnika [Weapons and military equipment], 1, 64‒69. Kyiv: TsNDI OVT ZS Ukrainy [in Ukrainian].

Fryz, P. V. (2017). Udoskonalenyi matematychnyi aparat dlia vyznachennia sposterezhuvanoi ploshchi zadanoho raionu Zemli u zavdanniakh kosmichnoho monitorynhu [Advanced mathematical apparatus for determining the observed area of a given area of the Earth in space monitoring tasks]. Visnyk ZhDTU. Tekhnichni nauky [ZhSTU Bulletin. Engineering sciences], 2 (80), 126‒134. Zhytomyr: ZhDTU [in Ukrainian].

Kondratov, O. M., & Fryz, P. V. (2012). Alhorytm avtomatyzovanoho vyboru relevantnykh kosmichnykh aparativ dlia optyko-elektronnoho sposterezhennia zadanykh raioniv Zemli [An algorithm for automated selection of relevant spacecraft for opto-electronic surveillance of specified regions of the Earth]. Visnyk ZhDTU. Tekhnichni nauky [ZhSTU Bulletin. Engineering sciences], 2 (61), 138–146. Zhytomyr: ZhDTU [in Ukrainian].