УДК 537.39

Основные принципы реализации международной поисково-спасательной системы КОСПАС - САРСАТ

Кунгурова Варвара Михайловна – студентка Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации.

Сагитов Дамир Ильдарович – кандидат технических наук доцент кафедры систем автоматизированного управления Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации.

Аннотация: Целью данной работы является ознакомление с ключевыми принципами деятельности системы КОСПАС - САРСАТ, включая аспекты сбора и передачи сигналов бедствия, координацию спасательных операций, механизмы распределения обязанностей и средств связи между участниками системы.

Ключевые слова: КОСПАС-САРСАТ, поисково-спасательная система, спутник.

Система КОСПАС-САРСАТ – международная поисково-спасательная система, создание которой было определено соглашением, подписанным в Гамбурге 27 апреля 1979 года между четырьмя странами: СССР, США, Франции и Канады, принимая во внимание требования Международной конвенции о поиске и спасании. Поисково-спасательная система предназначена для максимального сокращения задержки в доставке экстренной информации поисково-спасательным службам, а также времени, необходимого для обнаружения чрезвычайной ситуации, поскольку эти параметры напрямую влияют на вероятность выживания людей, терпящих бедствие. Быстрое обнаружение и определение координат чрезвычайной ситуации также способствует снижению затрат на поисково-спасательные операции и рисков для спасателей. Международная система предназначена для обеспечения передачи сообщений о чрезвычайных ситуациях на глобальной, недискриминационной и безвозмездной основе. Он работает в полосах частот, выделенных Международным союзом электросвязи (МСЭ) исключительно для предупреждения о чрезвычайных ситуациях, то есть ситуациях, представляющих серьезную и неминуемую угрозу безопасности человеческой жизни.

Международная система КОСПАС-САРСАТ в соответствии с соглашением состоит из трех сегментов: космического, наземного и радиомаяков, предназначенных для передачи аварийных радиосигналов на частотах 406 МГц, характеристики которых соответствуют требованиям Международного союза электросвязи и спецификациям КОСПАС-САРСАТ. Космический сегмент при нормальных условиях эксплуатации должен состоять как минимум из четырех спутников. Наземный сегмент включает в себя локальные пользовательские терминалы (LUT) для приема сигналов, передаваемых со спутников и обрабатывая их с целью определения местоположения радиомаяка, а центры управления полетами (ЦУП) получают выходные данные от приемных станций и отправляют сообщение о чрезвычайной ситуации и ее местоположении соответствующим спасательным службам.

В соответствии с Соглашением СССР, а затем и Российской Федерации обязаны поддерживать две спутниковые платформы на низкой околоземной орбите, два приемно-процессорных блока с блоками памяти для работы с сигналами маяка на частоте 406 МГц и два ретранслятора. Кроме того, Российская Федерация эксплуатирует MEOLUT для спутников на низкой околоземной орбите, а также центр управления полетами COSPAS (CMC) системы, передающей информацию поисково-спасательным службам. В будущем мы будем применять общий термин “российский сегмент” международной системы КОСПАС-САРСАТ к космическому и наземные средства международной поисково-спасательной системы, эксплуатируемой Российской Федерацией. Общая работа системы КОСПАС- САРСАТ основана на фундаментальном требовании возможности определения координат объекта, независимо от любой другой навигационной системы в любой точке мира. Из-за баллистических ограничений существенным недостатком эксплуатируемого в настоящее время низкоорбитального сегмента КОСПАС-САРСАТ (группировка низкоорбитальных космических аппаратов и связанные с ними локальные пользовательские терминалы в совокупности называются LEOSAR) является необходимость ждать сеанса связи со спутником для передачи информации о чрезвычайной ситуации и, следовательно, невозможности оповещения экстренных служб в режиме, близком к реальному времени. В 1998 году Совет Международной программы КОСПАМ – САРСАТ принял решение расширить возможности системы путем размещения ретрансляторов на геостационарных спутниках с целью обнаружения сигналов маяков на частоте 406 МГц (далее - система GEOSAR). Зоны обслуживания геостационарных спутников фиксированы относительно поверхности Земли, таким образом, каждый спутник обеспечивает непрерывный охват географической области, определенной зоной обслуживания. Это позволяет сократить задержки обнаружения, характерные для системы LEOSAR. Учитывая высоту расположения каждого спутника, GSODS обеспечивает покрытие очень большой площади - около трети поверхности Земли, исключая регионы выше 70 широты.

Однако следует отметить, что система GEOSAR предоставляет информацию о местоположении только в том случае, если эта информация предоставляется из внешнего источника и передается в сообщении от маяка на частоте 406 МГц; препятствия, если они блокируют линию связи радиомаяка с КОСПАС - САРСАТ, не могут быть устранены, поскольку спутник неподвижен относительно радиомаяка. В 2000 году Россия, Соединенные Штаты и Европейская комиссия начали консультации с исполнительными органами КОСПАС – САРСАТ о возможности установки ретранслятора сигналов радиомаяков на среднеорбитальных спутниковых системах (далее именуемых MEOSAR) и включения оборудования MEOSAR в системе КОСПАС-САРСАТ. Программа Российской Федерации получила название SAR/ GALILEO, в США программа MEOSAR называется Спутниковая система оповещения о бедствии SAR/GPS (DASS) и европейская система называются Galileo Search and Rescue System.

В ходе первоначальных исследований были рассмотрены различные возможные преимущества MEOSAR по сравнению с существующими системами (LEOSAR и GEOSAR) были определены, в том числе: почти мгновенный глобальный охват с возможностью точного независимого определения местоположения; стабильный радиомаяк для линий связи КОСПАС - САРСАТ, высокий уровень резервирования и доступности спутников; устойчивость к наличию препятствий на линии связи с радиомаяком из-за перемещения космические аппараты на орбите, а также большое количество космических аппаратов в будущем; возможность предоставления дополнительных услуг. Таким образом, основные недостатки LEOSAR могут быть устранены, а эксплуатационные характеристики системы КОСПАС - САРСАТ могут быть существенно улучшены в долгосрочной перспективе при условии внедрения дополнительных возможностей, предлагаемых геостационарным и среднеорбитальным сегментами системы.

Принимая во внимание стратегический план развития системы КОСПАС-САРСАТ и прогнозируемые потребности основных пользователей системы, необходимо определить стратегические направления перспективной деятельности. Необходимо приложить усилия для решения проблем в различных областях развития системы. Выполнение международных обязательств Российской Федерацией

Поддержание Российской Федерацией и пополнение при необходимости LEOSAR (двух космических аппаратов с поисково-спасательным оборудованием на борту) системы КОСПАС-САРСАТ в краткосрочной и среднесрочной перспективе является важнейшей задачей, которая должна быть решена в ближайшей перспективе. Для успешной работы российского сегмента LEOSAR, необходимо модернизировать станции LEOLUT для работы с бортовым оборудованием нового поколения. Кроме того, необходимо развернуть последнее поколение станций GEOLUT, разработанных в Российской Федерации в рамках Федеральной космической программы на 2006-2015 годы. В настоящее время КОСПАС – СОРСАТ прилагает большие усилия для скорейшего внедрения системы LEOSAR, развертывание которой предполагает значительное расширение возможностей по сравнению с существующими сегментами за счет использования большого количества систем GPS/GALILEO навигационные устройства в качестве ретрансляторов сигналов аварийных маяков. Одним из приоритетов текущего развития российского сегмента и поисково-спасательной системы в целом является разработка и развертывание полезных нагрузок и наземных станций среднеорбитального сегмента КОСПАС-САРСАТ нового поколения, отвечающий всем требованиям системы КОСПАС-САРСАТ, включая точность определения координат для любого типа аварийных маяков. В соответствии с планами развития российского космического сегмента КОСПАС-САРСАТ в целом необходимо обеспечить разработку и создание максимально унифицированного бортового оборудования для ретрансляции аварийных сигналов, которое будет установлено на борту низкоорбитальных, среднеорбитальных и геостационарный космический аппарат. Одной из принципиально новых функций среднеорбитальной системы является функция подтверждения, то есть обеспечение обратного канала радиомаяком, который позволяет подтвердить получение сигнала бедствия и начало спасательной операции. Чтобы обеспечить функционирование этой функции, необходимо разработать и развернуть соответствующую наземную инфраструктуру в Российской Федерации, которая позволяет отправлять “квитанции” на борт космических аппаратов и затем передавать их потребителям. Появление дополнительных функций и подсистем внутри российского сегмента приводит кнеобходимости модернизации российского центра управления полетами системы КОСПАС-САРСАТ, который управляет подсистемой подтверждения и интегрирует информацию с приемных станций нового поколения низкоорбитального, среднемагистрального и геостационарного сегментов.

В заключение следует отметить, что Российская Федерация предпринимают значительные усилия по развитию российского сегмента международной поисково-спасательной системы КОСПАС-САРСАТ. Хотя темпы развертывания элементов российского сегмента международной системы КОСПАС - САРСАТ в последнее время несколько снизились, новые образцы бортового и наземного оборудования были созданы в рамках Федеральной космической программы на 2006-2015 годы, а также в рамках специализированных программ Министерства министерство транспорта Российской Федерации . Кроме того, формирование перспективной научно - технической базы предусмотрено действующими федеральными целевыми программами. Развитие информационных и производственных технологий в Российской Федерации дает возможность существенно модернизировать и создать оборудование нового поколения для наземных и космических систем КОСПАС-САРСАТ. Для обеспечения устойчивого развития российского сегмента системы КОСПАС-САРСАТ и поисково - спасательной системы в целом необходимо обеспечить безусловное развертывание и ввод в эксплуатацию МЕОСАР, поскольку это направление объявлено стратегическим. В свою очередь, развертывание и техническое обслуживание MEOSAR потребует разработки и внедрения ряда критически важных технологий, которые позволят производить оборудование наземного базирования и космического сегмента.

Список литературы

1. Иванов А.С., Петров В.И. "Международная система Коспас-сарсат: история и основные принципы". Издательство МЧС, 2015.
2. Смирнов Г.П. "Технические аспекты функционирования системы поиска и спасения Коспас-сарсат". Журнал "Поиск и спасение", №3, 2018.
3. Кузнецов Н.М., Григорьева О.П. "Координация действий в международной поисково-спасательной системе с участием Коспас-сарсат". Конференция "МЧС и спасение", Москва, 2019.
4. Попов А.В., Соколов Д.И. "Современные технологии в поисково-спасательных операциях: роль системы Коспас-сарсат". Издательство "Красный Крест", 2017.
5. Беляев К.С., Лебедев Е.М. "Эффективность и оперативность действий в системе Коспас-сарсат: анализ и перспективы". Журнал "Безопасность и спасение", №4, 2020.
6. Лебедев Г.И., Соколова И.П. "Международное сотрудничество и взаимодействие в рамках поисково-спасательной системы Коспас-сарсат". Книга "Мировые стандарты спасения", Издательство "Спасение", 2016.