Все развитие космонавтики неразрывно связано с использованием космических средств для решения военных задач. Информационная поддержка из космоса действий Вооруженных сил в 21 веке из разряда экзотики переходит в необходимое условие доминирования над вооруженными силами противоборствующей стороны. На современном этапе решаемые задачи в космосе разнообразны:
информационная поддержка из космоса действий вооруженных сил (ВС);
активное воздействие и боевая поддержка из космоса действий ВС;
точечное воздействие в космосе и из космоса по КА и другим космическим объектам, по объектам военно-экономического потенциала и группировкам войск и сил флота;
глобальное неразрушающее воздействие по отдельным регионам и странам.
Гарантированное выполнение этих задач возможно при наличии наземного комплекса управления, обладающего глобальностью информационного обмена с КА, высокой оперативностью управления ОГ, высокой надёжностью выполнения сеансов управления (СУ) КА, устойчивостью и живучестью, позволяющих в любых условиях обстановки выполнять задачи по предназначению.
В недавнем прошлом нашего Государства произошли события, не способствовавшие прогрессивному развитию наземного автоматизированного комплекса управления.
Так, с распадом СССР, сократились потенциальные возможности по географическому разнесению частей, участвующих в управлении КА, тем самым уменьшились возможности НАКУ в плане глобальности, оперативности, устойчивости управления. Изменившийся международный статус, экономический спад и другие факторы, также оставили отпечаток на способности выполнять задачи по управлению орбитальными группировками с требуемым качеством. Были утеряны мобильные составляющие командно-измерительного комплекса – космические средства, размещенные на воздушных и морских судах.
Как следствие, деградация отечественной орбитальной группировки.
Однако, в настоящее время ситуация активно меняется. Идет освоение Арктики, закрепление северных территорий за РФ, закрепляется присутствие РФ на Южном полюсе, расширяются международные инициативы России по оказанию помощи союзным государствам в отстаивании суверенитета, происходит образование новых экономических союзов на международном уровне, меняется геополитический расклад, обозначаются тенденции к многополярному миру. Все эти процессы являются благоприятными факторами для решения национальной задачи, по закреплению за Россией статуса великой космической державы.
В целом в настоящее время наземный комплекс управления КА обеспечивает управление существующей орбитальной группировкой КА и проведение испытаний новой космической техники военного и двойного назначения. Однако технико-экономическая эффективность этого управления крайне невелика, особенно по сравнению с зарубежными аналогами.
Кроме того, задачи по информационному обеспечению испытаний объектов ракетно-космической техники (РКТ) значительно расширились. Это связано с появлением новых изделий РКТ, бортовых радиотелеметрических систем высокой информативности, диапазонов рабочих радиочастот, с повышением требований к качеству ТМ-информации, оперативности обработки и доставки.
Появление новых трасс запуска изделий РКТ со всей остротой поставило задачу их оснащения измерительными пунктами. При этом важнейшим условием является минимизация экономических затрат как на их создание, так и на эксплуатацию.
Анализ направлений модернизации и создания новых измерительных комплексов показывает, что полное решение задач по информационному сопровождению невозможно без создания в их составе перебазируемой компоненты, позволяющей оперативно изменять конфигурацию комплекса применительно к особенностям конкретного запуска. При этом немаловажное значение имеет резкое сокращение экономических затрат за счёт отказа от строительства и содержания стационарных зданий и сооружений.
Новым подходом, в создании перебазируемой компоненты является предложение по применению мобильных средств управления на базе аэростатов (дирижаблей) с точным позиционированием в пространстве, а также создание аэромобильных пунктов управления (АПУ).
Основной целью развития территориальной инфраструктуры НАКУ КА является, с одной стороны - сокращение общего количества его периферийных объектов, а с другой - расширение возможностей доступа управляющими воздействиями к системам КА.
Традиционно, данная задача решается следующим образом:
оснащением всех низкоорбитальных КА наблюдения, а затем и высокоорбитальных КА связи и ретрансляции бортовыми средствами автономной спутниковой навигации (бортовой НАП), работающих по навигационному полю системы ГЛОНАСС/GPS;
использованием режимов информационного обмена с КА командно-программной и измерительной информацией через спутники-ретрансляторы;
выводом из состава НАКУ объектов, технические средства которых полностью ориентированы на управление ГЛОНАСС;
использованием автономных режимов работы КА.
Однако наряду с преимуществами, следует понимать, что данный путь предполагает большие затраты на создание космической и наземной инфраструктуры, создание и отладку системы управления, унификации бортовых систем, и наземных систем управления. Т.е. необходимо решить целый пласт вопросов научно-технического, экономического, организационного, юридического характера по обеспечению устойчивого существования данной системы управления.
Так же, устойчивость всей ООГ будет напрямую зависеть от устойчивости глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС и орбитальной системы ретрансляции. Потеря РФ вышеуказанного кластера орбитальных средств, обеспечивающих управление ООГ, будет равнозначна потере всей орбитальной группировки РФ.
Предлагается параллельный путь развития НАКУ, с использованием воздушных мобильных пунктов управления. Он позволит развиваться и повышать эффективность ООГ, не задавая искусственных ограничений по составу бортового оборудования, ПМО и не будет причиной задания повышенных требований к системе выведения КА.
Конструктивные особенности воздушных мобильных пунктов управления должны обеспечивать вопросы доставки, размещения в заданном районе интегрированных (мобильных) командно-измерительных систем (КИС) на протяжении продолжительного времени, а также возвращения их для обслуживания и ремонта наназемныепунктыбазирования. Предполагается использовать конструкции, заполненные гелием с системами движения и позиционирования в воздушном пространстве, нагруженные специальной аппаратурой модульного типа. Создание резервного запаса воздушных мобильных пунктов управления позволит обеспечить непрерывное присутствие в нужном районе средств управления КА, обеспечивая своевременное обслуживание и ремонт без снижения эффективности управления. Одновременно с этим, воздушные мобильные пункты управления будут обладать, при прочих равных ТТХ командно-измерительных систем, лучшими возможностями по управлению, чем у наземных образцов (например, зона радиовидимости может быть увеличена на 20% в сравнении с наземными средствами).
Вопросы количественного состава, воздушного построения и географического размещения будут решаться на этапе долгосрочного планирования применения технических средств.
На современном этапе базой для создания воздушных мобильных пунктов управления могут стать разработки, ведущиеся рядом отечественных предприятий, специализирующихся на создании аэростатов и дирижаблей.
Так например, ЗАО «Воздухоплавательный центр «Авгуръ», предлагает разработки высотной аэростатической платформы (ВАП) «Беркут», которая способна удерживать географическое положение на высоте 20-23 км с полезной нагрузкой 1200 кг. Период дежурства составляет 3-4 месяца. После этого платформа «Беркут» уходит в наземный пункт дислокации для проведения регламентных работ. Инновационные решения и технологии, используемые для создания наземной инфраструктуры ВАП «Беркут», позволяют собрать ангар практически на любой местности в течение одного дня.
Еще одна разработка «Авгуръ» - транспортная система «АТЛАНТ».
Летательный аппарат (ЛА) АТЛАНТ сочетает достоинства дирижабля с элементами самолета, вертолета и судна на воздушной подушке, что позволяет получить следующие существенные преимущества:
большая грузоподъемность при меньших размерах;
безбалластная выгрузка и загрузка;
безэллинговая эксплуатация;
управление всплывной силой;
вертикальный взлет и посадка;
стоянка без флюгирования;
скорость до 150 км/ч.
Летательные аппараты АТЛАНТ предназначены для работы в суровых погодных условиях:
сильный порывистый ветер до 30 м/сек
обильные снегопады до 100 см в день
широкий диапазон температур от –55°С до +50°С
Отсутствие инфраструктуры АТЛАНТ – аппарат безаэродромной эксплуатации.
Уникальные возможности посадки на ледовую и водную поверхность, позволяют планировать применение данного транспортного средства в суровых условиях Арктики.
В этом летательном аппарате применены инновационные технологии, позволяющие выполнять транспортные задачи с радиусом действия до 4 тыс. км и транспортной нагрузкой от 12 до 60 тонн.
ЛА АТЛАНТ необходимо использовать как аэромобильный пункт управления. Заблаговременно размещая эти аппараты в нужных географических точках, можно оперативно и гибко решать все задачи по управлению космическими аппаратами, возлагаемые на Главный испытательный космический центр. Возможности АТЛАНТА позволяют, размещаемым на его борту боевым расчетам, в полном автономном режиме выполнять задачи дежурства и своевременно обеспечивать их замену. Так же, просто решается задача размещения АПУ на территории военных баз, за пределами Российской Федерации.
Данный пример не единственный. Омские инженеры предлагают свои передовые в мировом масштабе решения в дирижаблестроении. Так, разработанные ими дирижабли «ША-100» и «ША-200» способны транспортировать груз весом около двух тысяч тонн.
Причины, по которым возникали проблемы с практическим использованием дирижаблей, российские изобретатели свели на нет:
изменили форму дирижабля, добавив в его корпус жесткие конструкции;
разработаны принципиально новые системы регулирования аэростатической подъемной силы и антиобледенения;
каркас и оболочка выполнены из углепластика и современных материалов;
водород заменен инертным негорючим гелием;
безбаластная система, новейшие силовые установки и проч.
Все эти технологии позволяют аппарату совершать любые перемещения в воздушном пространстве на высотах от двух тысяч и выше со скоростями до 450 километров в час в любую погоду, независимо от силы ветра.
По запасам гелия, который сейчас используется для создания аэростатической подъемной силы в дирижаблях, Россия является лидером. Основными конкурентами на внешнем рынке выступают США, Катар и Алжир. На данный момент промышленное производство гелия у нас ведётся на Оренбургском нефтегазоконденсатном месторождении. Открыты и разведаны в южных окраинах Сибирской геологической платформы 26 гелийсодержащих газовых месторождений. По прогнозам экспертов, к 2030 году Россия сможет производить 100-120 млн куб. м гелия в год.
Таким образом, технически неразрешимых проблем в развитии отрасли, связанной с промышленным производством дирижаблей, нет.
В части командно-измерительных систем (КИС), предлагается внесение модульности в конструкцию средств – излучающие системы размещать на ВАП, на земле монтировать остальные системы КИС (для ВАП «Беркут»). Это позволит уменьшить вес полезной нагрузки на аэростате, а наземную часть аппаратуры разместить с учётом всех требований к военной технике (защищенность, скрытность и проч.).
Также, ВАП позволит эксплуатировать на любой географической местности КИС, использующую для создания информационного канала лазер. Наземная эксплуатация таких средств имеет один недостаток, оптическая связь не может быть организованна в облачную погоду. Этот недостаток нивелируется, размещением средств связи в стратосфере с помощью ВАП.
Для системы АТЛАНТ, предполагается использование контейнерных вариантов КИС или размещаемых на шасси, внутри транспортного отсека.
Образцы такой техники активно разрабатываются и испытываются отечественными предприятиями промышленности.
Ожидаемый эффект от применения нового подхода заключается в том, что он позволяет дополнить классическую систему размещения средств управления, имеющую свои пути развития и модернизации, аэромобильной составляющей, которая позволит обеспечить выполнение заданных требований к НАКУ в настоящих условиях.
Предложенный путь развития, позволит:
использовать более гибкие схемы управления;
обеспечить вопросы глобальности управления ООГ, запусков КА по необорудованным трассам полёта, выведение их на особые типы орбит;
построить НАКУ, неуязвимый для средств поражения противника за счёт постоянно меняющейся схемы размещения средств управления и т.д.
Таким образом, основным направлением развития и совершенствования НАКУ КА на дальнейшую перспективу должно быть положено достижение заданного уровня его ТТХ на основе внедрения новых путей в развитии мобильной составляющей наземной инфраструктуры средств управления КА.