Cospas-Sarsat

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. január 28-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 21 szerkesztés szükséges .

A Cospas-Sarsat ( ang.  Cospas-Sarsat ) egy nemzetközi műholdas kereső- és mentési rendszer . Vészhelyzet esetén a hajókon és repülőgépeken értesíti a vészhelyzetet és a rájuk szerelt személyi rádiójeladók helyét . A név orosz és angol rövidítésekből áll : KoSPAS ( Space System for Searching for Emergency Vessels ) - SARSAT ( Search és R Rescue )S satellite- A ided T racking).

A „KOSPAS-SARSAT” nemzetközi műholdrendszer a GMDSS egyik fő része, és a lezuhant hajók, repülőgépek és egyéb tárgyak helyének felderítésére és meghatározására szolgál. A COSPAS-SARSAT rendszert a Nemzetközi Tengerészeti Szervezet ( IMO ) és a Nemzetközi Polgári Repülési Szervezet ( ICAO ) hagyta jóvá . A rendszer 1977-ben jött létre egyrészt a Szovjetunió (COSPAS), másrészt az USA , Kanada és Franciaország (SARSAT) nemzetközi együttműködése alapján. A KOSPAS-SARSAT működése a Kosmos-1383 szovjet műhold (más néven KOSPAS-1) 1982. június 30-i kilövésével kezdődött.

Az első gyakorlati eset a rendszer segítségével emberek megmentésére 1982. szeptember 10- én, még a rendszer technikai eszközeinek fejlesztésének szakaszában történt, amikor a szovjet Cosmos-1383 műhold vészjelzést közvetített egy hegyekben lezuhant kisrepülőről. Kanada. Műholdon keresztül vészjelzést vett egy kanadai földi állomás. A mentőakció eredményeként három embert sikerült kimenteni [1] .

Történelem

A 20. század második felében a repülés és a navigáció rohamos fejlődése mellett sok országban felmerült a vészhelyzeti hajók és repülőgépek felkutatásának és mentésének biztosítása. 1971 óta az Egyesült Államok megkezdte az általános repülés 121,5 MHz-es frekvencián működő vészjelzőkkel való felszerelését. Az 1970-es évek közepére számuk elérte a 250 ezret. Ugyanakkor megvizsgálták az alacsony pályán keringő műholdak alkalmazásának lehetőségét rádiójeladók észlelésére és lokalizálására. A Kanadai Kommunikációs Minisztérium Kommunikációs Kutatóközpontja (CRC) technológiát fejleszt egy jelforrás műholdas helymeghatározására, amely Doppler - feldolgozáson alapul. Hamarosan a NASA és a NOAA (National Atmospheric and Oceanic Administration, USA) csatlakozott ezekhez a munkákhoz , a NOAA ugyanakkor részt vett a francia Argos projektben, amely megoldotta a különféle objektumok nyomon követésének műszaki problémáját a műholdaktól a hajóktól az állatokig, bárhol. a világon kis teljesítményű rádiójeladókat használnak 401 MHz-es frekvencián. A Szovjetunióban a Nemzetközi Távközlési Unió által erre a célra elkülönített, 406 MHz-es vészhelyzeti tengeri jelzőfények fejlesztését és használatát a Haditengerészet Minisztériuma alá tartozó Morsviazsputnik ügynökség végezte, az űrkutató intézet koordinálásával . Szovjetunió Tudományos Akadémia .

A COSPAS-SARSAT rendszer szovjet szegmensének létrehozása az SZKP Központi Bizottságának és a Szovjetunió Minisztertanácsának 1977. január 26-i 81-84. sz. rendeletével és a Minisztertanács 1977. január 26- i rendeletével kezdődött . a Szovjetunió 1978. január 12-i sz., hogy meghatározzák a balesetben érintett repülőgép helyét. Ezt követte az 1979. április 27-én Hamburgban megkötött előzetes megállapodás a Szovjetunió, az USA, Franciaország és Kanada között.

1979. november 23-án Leningrádban aláírták az első egyetértési megállapodást (MOU) a Francia Nemzeti Űrkutatási Központ (CNES) , a Kanadai Kommunikációs Minisztérium, a Szovjetunió Haditengerészeti Minisztériuma és az Egyesült Államok Nemzeti Űrkutatási Ügynöksége között. (NASA) . A projektet kísérleti jellegűnek tekintették, humanitárius okokból a kutatás-mentés céljait követte. Az országok közötti együttműködés pénzcsere és kölcsönös technológiaátadás nélkül épült ki, a szovjet szegmenst COSPAS-nak, amerikai-kanadai-francia - SARSAT-nak (SARSAT) hívták. Az első szakaszban a legfontosabb megoldandó feladatok az űrszegmens kompatibilitása és a kölcsönös információcsere kérdései voltak. A COSPAS-SARSAT (CSIP) rendszer első megvalósítási tervét 1980. május 22-én írták alá.

Műszaki felügyelőknek nevezték ki: KOSPAS - Jurij Fedorovics Makarov. SARSAT – Bernard Trudel (USA), Daniel Ludwig – Franciaország és Harvey Verstiuk (Harvey Werstiuk) – Kanada.

1982. június 30-án az első „KOSPAS-1” („Kozmosz-1383”) műholdat a Plesetsk kozmodromból 1041 × 1004 km-es paraméterekkel és 83 °-os dőlésszögű pályára bocsátották. 1982. szeptember 10-én a British Columbia hegyeiben lezuhant Tsesna-172 könnyű repülőgépből három ember első sikeres mentése műhold segítségével történt . Szeptember 9-én reggel rossz látási viszonyok között repülés közben a gép egy hegyoldalnak ütközött. A kommunikációs eszközök megszakadtak, 121,5 MHz-es frekvencián csak vészhelyzeti rádiójeladót lehetett elindítani. A fedélzeten tartózkodó Van Amelsvoort, John Seigiheim és George Himskerk súlyos zúzódásokat, töréseket és hideget szenvedtek, a katonai bázisról még aznap felszálló repülőgép nem tudta érzékelni a jelzőfényeket, de szeptember 10-én hajnali 4 órakor , amelyet a COSPAS-1 műhold közvetített, rádiójel érkezett az Ottawa melletti Shirley Bay keresőbázison , és az újraküldött repülőgép gyorsan meghatározta a becsapódás helyszínét. Az esemény széles körű visszhangot kapott a sajtóban.

Bulgária, Venezuela, Nagy-Britannia és Norvégia hamarosan csatlakozott a rendszerhez. Ausztrália, Brazília, Dánia, India, Spanyolország, Olaszország, Hollandia, Chile, Svájc, Svédország, Japán és mások jelezték, hogy készek csatlakozni a projekthez.1985-ben a COSPAS-SARSAT-ot hivatalosan is működőképessé nyilvánították. A Szovjetunióban a rendszert hivatalosan 1987. december 8-án helyezték üzembe.

A 121,5 MHz-es és 243 MHz-es frekvenciájú régi rádiójeladók nagy flottájának jelenléte lehetővé tette a COSPAS-SARSAT számára, hogy gyorsan elkezdjen dolgozni és hatékonyságot mutatjon, azonban ezeknek a rádiójeladóknak a kialakítása nem tette lehetővé a Doppler mérések használatát. . A jel alacsony stabilitása és gyenge spektrális tisztasága, valamint ezeken a frekvenciákon nagy mennyiségű interferencia nem tette lehetővé, hogy 20 km feletti helymeghatározási pontosságot garantáljunk, így a fokozatos leszerelés és a fejlettebb 406 MHz-es EPIRB, AWP cseréje folyamata. és azonnal megkezdődött a PRB [2] , amely 1-2 km-ig biztosította a koordináták meghatározásának Doppler-pontosságát.

A COSPAS-SARSAT rádiójeladói 3 típusra oszthatók:

Az eredeti verzióban a Szovjetunió, az USA és Franciaország mindegyik országa vállalta, hogy 2 műholdat tart fenn a LEO -ban. A rendszer akkor tekinthető működőképesnek, ha legalább 4 műhold működött.

1992 januárja óta a Szovjetunió kötelezettségei a COSPAS-SARSAT program keretében hivatalosan Oroszországra szálltak át.

1993. augusztus 1. óta kötelezővé tették a műholdas vészjelzőket (EPIRB) a SOLAS-egyezmény (Nemzetközi Egyezmény az életbiztonságról a tengeren) hatálya alá tartozó hajókon. Megkezdődött a 406 MHz-es EPIRB-k értékesítésének fellendülése.

1998 októbere óta a geostacionárius pályán lévő műholdak (GSOSS rendszer) kezdtek működni a COSPAS-SARSAT-ban, ami lehetővé tette a jelfelismerési idő 1,5-2 óráról 10 percre csökkentését.

2004-ben jelent meg az első EPIRB 406 beépített GPS-vevővel, amely képes a koordinátáit a műholdra továbbítani.

2005. május 5-én a COSPAS-SARSAT biztonsági riasztórendszerrel (SSAS) egészült ki.

2009-ben az elavult 121,5 MHz-es és 243 MHz-es jeladók műholdas feldolgozását teljesen leállították.

1982 és 2017 között a COSPAS-SARSAT rendszer segítségével 41 750 életet mentettek meg, és 11 750 mentési műveletet hajtottak végre.

2015-ben körülbelül 2 millió 406 MHz-es EPIRB működött. [3] [4] [5]

A koordináták Doppler-meghatározásának elve és a világítótorony működési módja

A körkörös poláris pályán mozgó (a pólusokon áthaladó) műhold feltételes vetületet hagy mozgásának pályájáról a Föld felszínén. Amikor egy vészbója rádiójelét észleli, a fedélzeti berendezés rögzíti a vett jel frekvenciájában bekövetkezett változás természetét, amelyet a rádiósugárzás forrásához viszonyított mozgási sebesség okoz. A forráshoz közeledve a frekvencia nagyobb, mint a névleges érték, míg távolodva kisebb a névleges értéknél. Az átlagértéken való átmenet pillanata egybeesik azzal a pillanattal, amikor a műhold a mozgása vetülete és a jelforrásra merőleges metszéspontja felett van. A metszéspont és a jelforrás közötti távolságot a frekvenciaváltozás sebessége határozza meg. Minél nagyobb az eltolás, annál kisebb a frekvenciaváltási arány és fordítva. A "jobb-bal" irány meghatározásában felmerülő kétértelműséget a Föld forgásából adódó további Doppler-eltolódás figyelembevételével oldják meg. Így a műhold meghatározza a rádiójeladó (beacon) helyét, és rögzíti a fedélzeti memóriájában. Ezután a földi nyomkövető állomás zónájában való elhaladáskor a műhold 1544,5 MHz-es frekvencián jelenti a koordinátákat a talajnak.

A régi flotta (ELT) 121,5 / 243 MHz jeladóinak feldolgozása során a műhold csak a jel közvetlen újraküldését végzi. A számításokat és a koordináták meghatározását egy földi állomás végzi.

Az energiatakarékosság érdekében a 406 MHz-es jeladó impulzus üzemmódban működik. Az átviteli periódus körülbelül 0,5 másodpercig tart, egy 50 másodperces szünet, ez elegendő a koordináták meghatározásához. Ezenkívül az átviteli impulzus tartalmaz egy 88 bites PSK információs csomagot , amely országkódot, bója regisztrációs számot és egyéb adatokat tartalmazhat. [egy]

Rövid leírás

Hat alacsony pályán keringő pályán elhelyezkedő műholdból, kilenc geostacionárius műholdból , egy helyi földi kommunikációs állomásból, egy irányítóközpontból, valamint koordinációs és mentési központokból áll. A rendszer előfizetői műholdas vészjelzők.

A Cospas-Sarsat jelenleg műholdrendszerének korszerűsítésén dolgozik, kutató-mentő vevőkészülékeket helyez el új (az Egyesült Államok által üzemeltetett ) GPS -műholdakon , az orosz Glonass-K navigációs műholdakon és a Föld körül keringő európai Galileo navigációs műholdakon. 19 ezer és 24 ezer km közötti magasságban és közepes pályán található .

A Cospas-Sarsat ezen összetevője Medium Orbital Satellite Search and Rescue System (MEOSAR) néven ismert. Ez a meglévő LEOSAR (LEOSAR) és GEOSAR (GEOSAR) rendszerek kiegészítése. Az üzembe helyezést követően ez a rendszer jelentősen javítja a vészjelzők helyének meghatározásának sebességét és pontosságát. [6]

A mentőrendszer kifejlesztésében és üzembe helyezésében a Szovjetunió (a továbbiakban Oroszország ), az USA , Kanada és Franciaország vett részt . A rendszer szovjet része a Cospas ( Space System for Searching Emergency Ships ) , a külföldi része a Sarsat ( Search And R Rescue S Satellite - Aidd Tracking ) .

A rendszer műholdas részének működése 406,025 MHz frekvencián , a keresőrepülőgépekkel való interakció 121,5 MHz frekvencián történik. Mindkét adó az ARB-406 automatikus rádióbójára van felszerelve, és egy 406 MHz-es frekvenciájú jel segítségével a rendszer műholdja önállóan meghatározhatja az objektum koordinátáit a Doppler-effektus segítségével. A rendszer megjelenése előtt és működésének kezdeti éveiben kis teljesítményű, 121,5 MHz frekvenciájú adókat használtak vészadóként a repülőgépről történő kereséshez. A rendszer tőlük is tudott jelet fogadni, de ebben az esetben egyszerűen továbbította a földre, ahol meghatározták az objektum koordinátáit [1] .

2002 elejéig több mint 10 000 embert sikerült kimenteni a COSPAS-SARSAT rendszer segítségével. Csak 1998-ban 385 mentési műveletet hajtottak végre, amelyek eredményeként 1334 embert sikerült megmenteni.

1997. december 5-én az oroszországi rendkívüli helyzetekkel foglalkozó minisztérium (MES) tárcaközi bizottságának ülésén úgy döntöttek, hogy a KOSPAS-SARSAT rendszert a válsághelyzetben lévő objektumok kutatásának és mentésének megszervezésében szükséges elemnek tekintik. helyzet.

2009. február 1. óta a 121,5/243 MHz-es frekvencián működő ELT jelek feldolgozása megszűnt.

A rendszer összetétele

A rendszer térszegmense [7] [8]

Alacsony Föld körül keringő műholdak (LEOSAR)
  • Sarsat-7 (a NOAA-15 fedélzetén )
  • Sarsat-8 (a NOAA-16 fedélzetén )
  • Sarsat-10 (a NOAA-18 fedélzetén )
  • Sarsat-11 (a MetOp-A fedélzetén )
  • Sarsat-12 (a NOAA-19 fedélzetén )
  • Sarsat-13 (a MetOp-B fedélzetén )

Közepes Föld körül keringő műholdak (MEOSAR = MEOSAR) [6]

Műholdak geostacionárius Föld körüli pályán (GEOSAR)
  • GOES-13 (kelet) (75° ny.)
  • GOES-14 (105° ny.) (tartalékban)
  • GOES-15 (nyugat) (135° ny.)
  • INSAT 3A (93,5°E)
  • INSAT 3D (82° K) (tesztelés)
  • MSG-2 (9,5°E)
  • MSG-3 (0°)
  • Electro-L (76° K)
  • Luch-5A (167° K)
  • Luch-5V (94° K)

A rendszer földi szegmense

  • Vészjelzők
  • Földi vevőállomások
  • Rendszer fókuszpontok
Vészjelzők Földi vevőállomások

A Cospas-Sarsat rendszerben kétféle adatfogadó és feldolgozó állomás (LUT) található. Azokat, amelyeket a LEOSAR konstellációval való együttműködésre terveztek, LEOLUT-nak, a GEOSAR konstellációval való együttműködést pedig GEOLUT-nak nevezik.

LEOLUTs

Jegyzetek

  1. 1 2 3 R. Svoren. A mentők szolgálatban vannak a pályán // Tudomány és élet . - M . : Pravda , 1983. - 8. sz . - S. 25-32 .
  2. Ezeknek a jelzőlámpáknak az adóteljesítménye 5 W volt, ezen kívül még nagyon kis teljesítményű, 121,5 MHz-es rádióadóval rendelkeztek a földközeli kereséshez.
  3. V.V. Studenov. Hogy vagy COSPAS-SARSAT? (1. rész)  // Tudomány és technológia: folyóirat. - 2018. - február ( 2. sz.). - S. 24 - 30 .
  4. V.V. Studenov. Hogy vagy COSPAS-SARSAT? (2. rész)  // Tudomány és technológia: folyóirat. - 2018. - március ( 3. sz.). - S. 12 - 16 .
  5. Rakéta- és űrműszer- és navigációs rendszerek. Probléma. 3 . - M. : FIZMATLIT, 2017. - T. 4. - 100 p.
  6. ↑ 1 2 Önt átirányítják... . www.cospas-sarsat.int. Letöltve: 2016. május 7. Az eredetiből archiválva : 2016. június 1.
  7. ↑ Hozzáférés: 2013. december 15.
  8. Információ a Cospas-Sarsat rendszerről. . Letöltve: 2014. május 13. Az eredetiből archiválva : 2014. május 14.

Lásd még

Linkek