SAR-Lupe

SAR-Lupe — немецкая разведывательная спутниковая система, состоящая из пяти одинаковых спутников-радаров и одной наземной станции управления. Является третьей в мире (после США и РФ) разведывательной системой, которая может получать круглосуточно и независимо от погодных условий изображения любого участка поверхности Земли с высоким разрешением. Начало эксплуатации — декабрь 2007 года. Достижение полной функциональности — в 2008 году.

ТТХ

Параметры спутников

Запуск спутников осуществляется с 2006 по 2008 год с российского космодрома в Плесецке при помощи ракеты-носителя Космос-3М. Первый спутник был запущен в декабре 2006 года и с января 2007 года введён в эксплуатацию. Второй спутник был запущен 2 июля 2007 года. Третий — 1 ноября 2007 года. Четвёртый — 27 марта 2008 года.

Масса одного спутника составляет примерно 720 кг. Размеры составляют 4 × 3 × 2 м. Оцениваемое время активного существования составляет 10 лет при доступности в течение 97 % времени в году. Средняя потребляемая мощность — 250 Вт.

Спутники помещаются на трёх околополярных орбитах высотой около 500 км.

Солнечные батареи и сканирующие антенны являются неподвижными. Вследствие этого для выполнения различных задач необходимо менять ориентацию спутника в пространстве. Изменение ориентации осуществляется при помощи магнитных катушек и маховиков. Кроме того, на спутниках есть двигатели на гидразине.

Принцип работы

Радар

Спутники используют радары на принципе синтезирования апертуры, позволяющие получать изображения поверхности вне зависимости от наличия освещения и облачности. Метод синтетической апертуры позволяет за счёт многократного получения изображения одного элемента поверхности с различных углов наблюдения получить существенное увеличение пространственного разрешения, по сравнению с обыкновенным радаром. В режиме «высокого разрешения» последовательность сканирующих импульсов направляется на цель с интервалом примерно 11 секунд. Значение используемой при этом мощности засекречено. Так как параболическая антенна неподвижно закреплена на спутнике, то при этом необходимо поворачивать спутник, чтобы осуществлять слежение за целью.

Помимо независимости от погоды, радарная технология даёт ещё одно преимущество по сравнению с оптической разведкой: она позволяет лучше определять высоты рельефа и скорости движения объектов. Так как излучение радаров особенно хорошо отражается от воды и металлов, то оно особенно полезно при обнаружении людей и технических сооружений (например машин или мин). В определённой степени излучение проникает и сквозь кроны деревьев и маскировочные сети. Хотя при помощи постановки радиопомех в принципе возможно нарушить работу радара.

Режимы работы и свойство «лупы»

Спутник может работать в режиме сканирования полосы (нормальный режим. Скорость над поверхностью примерно 7 км/с) и в режиме наблюдения за точкой (режим высокого разрешения). При этом спутник поворачивается таким образом, что его движение относительно Земли (в определённой степени) компенсируется и возникает возможность получить снимки высокого разрешения.

Слово «лупа» в названии обозначает возможность снимать определённые особенно интересные цели с существенно большим разрешением. По данным производителя, мировых аналогов такой технологии не существует, что достигается за счёт комбинирования методики синтетической апертуры (вероятно одновременно с двумя или тремя спутниками) и манёвра наблюдения за точкой, в комплексе с алгоритмами обработки изображений. В режиме лупы движение объекта ухудшает разрешающую способность метода, поэтому предпочтительно применять этот метод для съёмки неподвижных объектов. В открытых источниках нет информации о том, какое влияние оказывает режим лупы на потребление энергии и количество данных (занимаемая оперативная память). Время, необходимое для повторной съёмки того же объекта в этом режиме, и максимально возможное количество таких съёмок также не публикуются. Для стабилизации при помощи маховиков и манёвров на орбите требуется энергия, которая частично возмещается при помощи солнечных батарей.

Разрешение

В режиме лупы максимальное разрешение составляет менее одного метра. По данным производителя, разрешение спутника выше чем у аналогичных американских и российских систем. Полоса захвата имеет размеры 5,5 × 5,5 км в «наивысшем разрешении» менее 1 м и 60 × 8 км в «высоком разрешении». Ширина полосы захвата ограничивается возможностями радара, длина (в режиме полосы) вероятно либо методом обработки данных, либо потребляемой мощностью. Точные данные о зависимости разрешения от высоты и скорости засекречены.

Наземная станция

Наземная станция была построена с 2004 по 2006 год в ФРГ, в районе Гельсдорф, неподалёку от Бонна.

Наземная станция состоит из двух сегментов — сегмента пользователя и сегмента контроля. Первый осуществляет выбор цели и обработку изображений, второй отвечает за техническое управление, передачу данных и создание изображений. Сам спутник передаёт не изображения, а необработанные данные.

Обработка данных на наземной станции

Связь с Землей в принципе возможна только тогда, когда спутник находится в пределах прямой видимости. По этой причине полученные данные сначала буферизируются на спутнике. Память на спутнике ограничена 128 ГБ, что позволяет получать не более 30 изображений в день (возможно, что это ограничение возникает также за счёт потребляемой энергии и ширины полосы пропускания канала связи).

Для передачи данных используется Х-полоса электромагнитного излучения (при этом используется та же антенна, что и для радара). Данные управления и телеметрии передаются в зашифрованном виде в S-полосе (непосредственно с наземной станции или через другие спутники).

Среднее время реакции (время от запроса до передачи изображений) составляет примерно 11 часов. Правда, 95 % запросов требуют для своего исполнения 19 часов. Сообщения о мероприятиях по существенному уменьшению этого времени за счёт специальных морских судов или мобильных станций контроля, как это делается в США или РФ, официально не публикуются.

Примечания

В открытых источниках приводятся данные только о минимальных возможностях системы. Вполне возможно, что настоящее максимальное разрешение существенно выше. Вероятно оно составляет 0,5 м, то есть примерно вдвое выше официальных данных.

Даты запусков

SAR-Lupe 1

Первый спутник был предоставлен заказчику 21 сентября 2006 года. Перед запуском спутник прошёл разнообразные тесты в фирме IABG в Оттобрунне.

Для запуска спутника ракета-носитель Космос должна быть подвергнута модификации, так как спутники SAR-Lupe были слишком велики для стандартной ракеты. Для этого была изготовлена новая оболочка головной части, которая была проверена при запуске российского спутника в 2005 году.

SAR-Lupe 1 был запущен 19 декабря 2006 года в 16:00:19,252 МСК из Плесецка. Примерно через 90 минут были переданы первые данные. Спутник достиг заданной орбиты, работал стабильно и реагировал на команды.

8 января 2007 года контроль над спутником был передан военной наземной станции контроля. 19 января фирма изготовитель OHB Technology объявила, что вся цепочка получения изображений — радар, контроль положения, передача и обработка данных — продемонстрировала заявленную функциональность.

SAR-Lupe 2

Первоначальная дата старта, 1 июля 2007 года, была сдвинута на один день по причине сильных высотных ветров. SAR-Lupe 2 был запущен 2 июля в 21:38:41 МСК из Плесецка. Приблизительно через полчаса спутник был выведен на целевую орбиту. Первый сигнал был принят на станции Кергелен на юге индийского океана. Первый прямой контакт между спутником и станцией контроля был осуществлён согласно плану через 92 минуты после старта. После тестов спутник безупречно функционирует на орбите.

SAR-Lupe 3

1 ноября 2007 года. На той же ракете-носителе был осуществлён запуск экспериментального спутника связи AIS.

SAR-Lupe 4

27 марта 2008 года в 20:15 МСК. По причине плохой погоды старт передвигался дважды.

SAR-Lupe 5

22 июля 2008 года в 06:40 МСК пятый и пока последний спутник системы был запущен на орбиту.

История создания

Система SAR-Lupe является малобюджетным решением. Первоначальный проект Хорус был отменён, так как его проектная стоимость в 5 миллиардов немецких марок была слишком высока для правительства ФРГ. В 1998 году начались работы по проекту SAR-Lupe, который по первоначальным оценкам должен был стоить 370 миллионов евро. В бюджете Бундесвера в 2008 году стоимость системы оценивается в 746 миллионов евро. Уменьшение стоимости было достигнуто за счёт уменьшения возможностей системы — например, радар сделали неподвижным, применения уже существующих составляющих, уменьшения размеров, а также покупки самых дешёвых компонентов (менее половины компонентов производится в ФРГ).

Заказчик

Система принадлежит Бундесверу. Заказчиком выступает министерство обороны ФРГ и федеративный комитет по оборонной технике и закупкам. Эксплуатация осуществляется недавно основанным «отделом спутниковой разведки» управления стратегической разведки ФРГ. В отделе служат 31 офицер, 39 унтерофицеров и 23 гражданских специалиста.

Следующие службы имеют право пользования системой:

• Оперативный штаб бундесвера,
• Штабы родов видов войск,
• Центр задач верификации бундесвера,
• Ведомство геоинформации бундесвера.

Центр разведки бундесвера определяет последовательность обработки заявок и передаёт их в центр управления. Кроме того, предусмотрено использование системы в случае катастроф.

Изготовитель

Изготовлением системы SAR-Lupe занимается консорциум европейских фирм, возглавляемый АО OHB Technology, осуществляющим общее руководство проектом и управление наземной станцией контроля.

Радары поставляются фирмой Alcatel Space. Усилители — TESAT-Spacecom. Лампы бегущей волны — THALES. Параболическая антенна — Saab Ericsson Space. Батареи — ABSL. Гироскопы — Kearfott. Маховики — Rockwell Collins. Прочие партнёры: Carlo Gavazzi Space SpA, COSMOS International Satellitenstart GmbH, EADS, (DLR), RTG, ZARM и Astrofein.

Кооперация (E-SGA и FSLGS)

30 июля 2002 в городе Шверин был заключен договор о кооперации с французской армией, которая использует систему Helios для оптической спутниковой разведки. Станция контроля дающая французам возможность контроля SAR-Lupe называется FSLGS («French SAR-Lupe Ground Segment»). В ответ французская сторона предоставляет возможность использования системой Helios.

1 декабря 2006 года фирма OHB Technology получила от федеративного комитета по оборонной технике и закупкам заказ на реализацию договора. Стоимость составляет примерно 87 миллионов евро.

Предполагается, что и другие страны ЕС войдут в этот союз. Целью является создание в среднесрочной перспективе общего разведывательного союза ЕС. Этот факт предусматривается в планах: система построена модульно и способна к расширению.

См. также

• TerraSAR — гражданский проект спутникового радара, основанный на военных технологиях
• SATCOM — будущая система спутниковой связи бундесвера
• Helios — французский спутник оптической разведки
• Lacrosse — серия американских спутников-радаров

Ссылки

• [www.ohb-system.de/Satellites/Missions/sarlupe.html Страница производителя системы]
• [www.ohb-system.de/Satellites/Missions/sarlupe-status.html Статус системы с фото стартов]
• [www.bwb.org/01DB022000000001/CurrentBaseLink/W26FTE79283INFODE Федеративный комитет по оборонной технике и закупкам о проекте]
• Группа по исследованию мира в университете Касселя: [www.uni-kassel.de/fb5/frieden/themen/Waffen/sar-lupe2.html Системой SAR-Lupe Германия и ЕС участвуют в милитаризации космоса]

Отрывок, характеризующий SAR-Lupe

Действительно это была Мелюковка, и на подъезд выбежали девки и лакеи со свечами и радостными лицами.
– Кто такой? – спрашивали с подъезда.
– Графские наряженные, по лошадям вижу, – отвечали голоса.


Пелагея Даниловна Мелюкова, широкая, энергическая женщина, в очках и распашном капоте, сидела в гостиной, окруженная дочерьми, которым она старалась не дать скучать. Они тихо лили воск и смотрели на тени выходивших фигур, когда зашумели в передней шаги и голоса приезжих.
Гусары, барыни, ведьмы, паясы, медведи, прокашливаясь и обтирая заиндевевшие от мороза лица в передней, вошли в залу, где поспешно зажигали свечи. Паяц – Диммлер с барыней – Николаем открыли пляску. Окруженные кричавшими детьми, ряженые, закрывая лица и меняя голоса, раскланивались перед хозяйкой и расстанавливались по комнате.
– Ах, узнать нельзя! А Наташа то! Посмотрите, на кого она похожа! Право, напоминает кого то. Эдуард то Карлыч как хорош! Я не узнала. Да как танцует! Ах, батюшки, и черкес какой то; право, как идет Сонюшке. Это еще кто? Ну, утешили! Столы то примите, Никита, Ваня. А мы так тихо сидели!
– Ха ха ха!… Гусар то, гусар то! Точно мальчик, и ноги!… Я видеть не могу… – слышались голоса.
Наташа, любимица молодых Мелюковых, с ними вместе исчезла в задние комнаты, куда была потребована пробка и разные халаты и мужские платья, которые в растворенную дверь принимали от лакея оголенные девичьи руки. Через десять минут вся молодежь семейства Мелюковых присоединилась к ряженым.
Пелагея Даниловна, распорядившись очисткой места для гостей и угощениями для господ и дворовых, не снимая очков, с сдерживаемой улыбкой, ходила между ряжеными, близко глядя им в лица и никого не узнавая. Она не узнавала не только Ростовых и Диммлера, но и никак не могла узнать ни своих дочерей, ни тех мужниных халатов и мундиров, которые были на них.
– А это чья такая? – говорила она, обращаясь к своей гувернантке и глядя в лицо своей дочери, представлявшей казанского татарина. – Кажется, из Ростовых кто то. Ну и вы, господин гусар, в каком полку служите? – спрашивала она Наташу. – Турке то, турке пастилы подай, – говорила она обносившему буфетчику: – это их законом не запрещено.
Иногда, глядя на странные, но смешные па, которые выделывали танцующие, решившие раз навсегда, что они наряженные, что никто их не узнает и потому не конфузившиеся, – Пелагея Даниловна закрывалась платком, и всё тучное тело ее тряслось от неудержимого доброго, старушечьего смеха. – Сашинет то моя, Сашинет то! – говорила она.
После русских плясок и хороводов Пелагея Даниловна соединила всех дворовых и господ вместе, в один большой круг; принесли кольцо, веревочку и рублик, и устроились общие игры.
Через час все костюмы измялись и расстроились. Пробочные усы и брови размазались по вспотевшим, разгоревшимся и веселым лицам. Пелагея Даниловна стала узнавать ряженых, восхищалась тем, как хорошо были сделаны костюмы, как шли они особенно к барышням, и благодарила всех за то, что так повеселили ее. Гостей позвали ужинать в гостиную, а в зале распорядились угощением дворовых.
– Нет, в бане гадать, вот это страшно! – говорила за ужином старая девушка, жившая у Мелюковых.
– Отчего же? – спросила старшая дочь Мелюковых.
– Да не пойдете, тут надо храбрость…
– Я пойду, – сказала Соня.
– Расскажите, как это было с барышней? – сказала вторая Мелюкова.
– Да вот так то, пошла одна барышня, – сказала старая девушка, – взяла петуха, два прибора – как следует, села. Посидела, только слышит, вдруг едет… с колокольцами, с бубенцами подъехали сани; слышит, идет. Входит совсем в образе человеческом, как есть офицер, пришел и сел с ней за прибор.
– А! А!… – закричала Наташа, с ужасом выкатывая глаза.
– Да как же, он так и говорит?
– Да, как человек, всё как должно быть, и стал, и стал уговаривать, а ей бы надо занять его разговором до петухов; а она заробела; – только заробела и закрылась руками. Он ее и подхватил. Хорошо, что тут девушки прибежали…
– Ну, что пугать их! – сказала Пелагея Даниловна.
– Мамаша, ведь вы сами гадали… – сказала дочь.
– А как это в амбаре гадают? – спросила Соня.
– Да вот хоть бы теперь, пойдут к амбару, да и слушают. Что услышите: заколачивает, стучит – дурно, а пересыпает хлеб – это к добру; а то бывает…
– Мама расскажите, что с вами было в амбаре?
Пелагея Даниловна улыбнулась.
– Да что, я уж забыла… – сказала она. – Ведь вы никто не пойдете?
– Нет, я пойду; Пепагея Даниловна, пустите меня, я пойду, – сказала Соня.
– Ну что ж, коли не боишься.
– Луиза Ивановна, можно мне? – спросила Соня.
Играли ли в колечко, в веревочку или рублик, разговаривали ли, как теперь, Николай не отходил от Сони и совсем новыми глазами смотрел на нее. Ему казалось, что он нынче только в первый раз, благодаря этим пробочным усам, вполне узнал ее. Соня действительно этот вечер была весела, оживлена и хороша, какой никогда еще не видал ее Николай.
«Так вот она какая, а я то дурак!» думал он, глядя на ее блестящие глаза и счастливую, восторженную, из под усов делающую ямочки на щеках, улыбку, которой он не видал прежде.
– Я ничего не боюсь, – сказала Соня. – Можно сейчас? – Она встала. Соне рассказали, где амбар, как ей молча стоять и слушать, и подали ей шубку. Она накинула ее себе на голову и взглянула на Николая.
«Что за прелесть эта девочка!» подумал он. «И об чем я думал до сих пор!»
Соня вышла в коридор, чтобы итти в амбар. Николай поспешно пошел на парадное крыльцо, говоря, что ему жарко. Действительно в доме было душно от столпившегося народа.
На дворе был тот же неподвижный холод, тот же месяц, только было еще светлее. Свет был так силен и звезд на снеге было так много, что на небо не хотелось смотреть, и настоящих звезд было незаметно. На небе было черно и скучно, на земле было весело.
«Дурак я, дурак! Чего ждал до сих пор?» подумал Николай и, сбежав на крыльцо, он обошел угол дома по той тропинке, которая вела к заднему крыльцу. Он знал, что здесь пойдет Соня. На половине дороги стояли сложенные сажени дров, на них был снег, от них падала тень; через них и с боку их, переплетаясь, падали тени старых голых лип на снег и дорожку. Дорожка вела к амбару. Рубленная стена амбара и крыша, покрытая снегом, как высеченная из какого то драгоценного камня, блестели в месячном свете. В саду треснуло дерево, и опять всё совершенно затихло. Грудь, казалось, дышала не воздухом, а какой то вечно молодой силой и радостью.
С девичьего крыльца застучали ноги по ступенькам, скрыпнуло звонко на последней, на которую был нанесен снег, и голос старой девушки сказал:
– Прямо, прямо, вот по дорожке, барышня. Только не оглядываться.
– Я не боюсь, – отвечал голос Сони, и по дорожке, по направлению к Николаю, завизжали, засвистели в тоненьких башмачках ножки Сони.
Соня шла закутавшись в шубку. Она была уже в двух шагах, когда увидала его; она увидала его тоже не таким, каким она знала и какого всегда немножко боялась. Он был в женском платье со спутанными волосами и с счастливой и новой для Сони улыбкой. Соня быстро подбежала к нему.
«Совсем другая, и всё та же», думал Николай, глядя на ее лицо, всё освещенное лунным светом. Он продел руки под шубку, прикрывавшую ее голову, обнял, прижал к себе и поцеловал в губы, над которыми были усы и от которых пахло жженой пробкой. Соня в самую середину губ поцеловала его и, выпростав маленькие руки, с обеих сторон взяла его за щеки.
– Соня!… Nicolas!… – только сказали они. Они подбежали к амбару и вернулись назад каждый с своего крыльца.


Когда все поехали назад от Пелагеи Даниловны, Наташа, всегда всё видевшая и замечавшая, устроила так размещение, что Луиза Ивановна и она сели в сани с Диммлером, а Соня села с Николаем и девушками.
Николай, уже не перегоняясь, ровно ехал в обратный путь, и всё вглядываясь в этом странном, лунном свете в Соню, отыскивал при этом всё переменяющем свете, из под бровей и усов свою ту прежнюю и теперешнюю Соню, с которой он решил уже никогда не разлучаться. Он вглядывался, и когда узнавал всё ту же и другую и вспоминал, слышав этот запах пробки, смешанный с чувством поцелуя, он полной грудью вдыхал в себя морозный воздух и, глядя на уходящую землю и блестящее небо, он чувствовал себя опять в волшебном царстве.
– Соня, тебе хорошо? – изредка спрашивал он.
– Да, – отвечала Соня. – А тебе ?
На середине дороги Николай дал подержать лошадей кучеру, на минутку подбежал к саням Наташи и стал на отвод.
– Наташа, – сказал он ей шопотом по французски, – знаешь, я решился насчет Сони.
– Ты ей сказал? – спросила Наташа, вся вдруг просияв от радости.
– Ах, какая ты странная с этими усами и бровями, Наташа! Ты рада?
– Я так рада, так рада! Я уж сердилась на тебя. Я тебе не говорила, но ты дурно с ней поступал. Это такое сердце, Nicolas. Как я рада! Я бываю гадкая, но мне совестно было быть одной счастливой без Сони, – продолжала Наташа. – Теперь я так рада, ну, беги к ней.
– Нет, постой, ах какая ты смешная! – сказал Николай, всё всматриваясь в нее, и в сестре тоже находя что то новое, необыкновенное и обворожительно нежное, чего он прежде не видал в ней. – Наташа, что то волшебное. А?
– Да, – отвечала она, – ты прекрасно сделал.
«Если б я прежде видел ее такою, какою она теперь, – думал Николай, – я бы давно спросил, что сделать и сделал бы всё, что бы она ни велела, и всё бы было хорошо».
– Так ты рада, и я хорошо сделал?
– Ах, так хорошо! Я недавно с мамашей поссорилась за это. Мама сказала, что она тебя ловит. Как это можно говорить? Я с мама чуть не побранилась. И никому никогда не позволю ничего дурного про нее сказать и подумать, потому что в ней одно хорошее.
– Так хорошо? – сказал Николай, еще раз высматривая выражение лица сестры, чтобы узнать, правда ли это, и, скрыпя сапогами, он соскочил с отвода и побежал к своим саням. Всё тот же счастливый, улыбающийся черкес, с усиками и блестящими глазами, смотревший из под собольего капора, сидел там, и этот черкес был Соня, и эта Соня была наверное его будущая, счастливая и любящая жена.
Приехав домой и рассказав матери о том, как они провели время у Мелюковых, барышни ушли к себе. Раздевшись, но не стирая пробочных усов, они долго сидели, разговаривая о своем счастьи. Они говорили о том, как они будут жить замужем, как их мужья будут дружны и как они будут счастливы.
На Наташином столе стояли еще с вечера приготовленные Дуняшей зеркала. – Только когда всё это будет? Я боюсь, что никогда… Это было бы слишком хорошо! – сказала Наташа вставая и подходя к зеркалам.
– Садись, Наташа, может быть ты увидишь его, – сказала Соня. Наташа зажгла свечи и села. – Какого то с усами вижу, – сказала Наташа, видевшая свое лицо.
– Не надо смеяться, барышня, – сказала Дуняша.
Наташа нашла с помощью Сони и горничной положение зеркалу; лицо ее приняло серьезное выражение, и она замолкла. Долго она сидела, глядя на ряд уходящих свечей в зеркалах, предполагая (соображаясь с слышанными рассказами) то, что она увидит гроб, то, что увидит его, князя Андрея, в этом последнем, сливающемся, смутном квадрате. Но как ни готова она была принять малейшее пятно за образ человека или гроба, она ничего не видала. Она часто стала мигать и отошла от зеркала.
– Отчего другие видят, а я ничего не вижу? – сказала она. – Ну садись ты, Соня; нынче непременно тебе надо, – сказала она. – Только за меня… Мне так страшно нынче!
Соня села за зеркало, устроила положение, и стала смотреть.
– Вот Софья Александровна непременно увидят, – шопотом сказала Дуняша; – а вы всё смеетесь.
Соня слышала эти слова, и слышала, как Наташа шопотом сказала:
– И я знаю, что она увидит; она и прошлого года видела.