РАЗДЕЛ 6 Спутниковая система поиска и спасания COSPAS-SARSAT
6.1 Назначение и состав системы COSPAS-SARSAT
Международная спутниковая система COSPAS-SARSAT предназначена для обнаружения и определения местоположения судов, самолетов и других объектов, потерпевших аварию. Определение координат осуществляется по сигналам, излучаемых аварийными радиомаяками, размещаемых на этих объектах.
Система COSPAS-SARSAT была создана в период 1978-1987 гг. в результате совместных усилий СССР, США, Канады и Франции. В настоящее время к Программе COSPAS-SARSAT официально уже присоединилась 31 страна.
Система COSPAS-SARSAT состоит из следующих основных элементов:
– космический сегмент;
– сеть станций приема и обработки информации (СПОИ);
– сеть Координационных центров системы (КЦС);
– аварийные радиобуи (АРБ) или аварийные радиомаяки (АРМ).
Космический сегмент. Космический сегмент состоит (в настоящее время) из восьми спутников, расположенных на приполярных круговых орбитах, на высотах 850-1000 км. Спутники совершают оборот вокруг Земли примерно за 100 минут.
Аппаратура спутников принимает сигналы, излучаемые аварийными радиомаяками (радиобуями), и ретранслирует их на станцию сети СПОИ. Ретрансляция сигналов может производиться либо в режиме реального времени, когда в зоне видимости спутника находится, и радиобуй и станция сети СПОИ, либо в глобальном режиме - когда станция СПОИ отсутствует. Тогда сигналы, принимаемые от радиобуя, запоминаются и, при положении спутника в зоне видимости станции сети СПОИ, передаются данной станции.
Сеть станций приема и обработки информации (СПОИ). Сеть СПОИ осуществляет прием сигналов, излучаемых спутниками, их обработку и передает информацию соответствующему Координационному центру системы (КЦС). Прием сигналов станциями сети СПОИ осуществляется при появлении в зоне ее видимости спутника. Время взаимной видимости ИСЗ-СПОИ около 15 минут. Для обработки информации, станции достаточно 10-12 мин.
В настоящее время в системе COSPAS-SARSAT функционируют 38 станций СПОИ, развернутые в 21 стране.
Координационные центры системы (КЦС). Функциями центров КЦС являются координация и обмен аварийной и другой служебной информацией как в рамках системы COSPAS-SARSAT, так и с Поисково-спасательными службами (ПСС). Центр КЦС осуществляет сбор информации со всех замыкающихся на него станций СПОИ, а также от других центров КЦС и перераспределяет ее другим центрам КЦС или службам ПСС. Центры КЦС устанавливается в каждой стране, имеющей хотя бы одну станцию СПОИ.
Аварийные радиобуи. Радиобуи системы COSPAS–SARSAT предназначены для излучения сигналов на аварийной частоте 406,025 МГц. Включаются радиобуи автоматически и вручную. Автоматическое включение производится либо при перегрузке, превышающей настройку датчика перегрузки, входящего в комплект радиобуя, либо при замыкании контактов питания морской водой (при попадании на море).
6.2 Принцип определения местоположения радиобуя в системе COSPAS-SARSAT
Определение местоположения радиобуев на частоте 406 МГц возможно как на самом спутнике, так и на станции СПОИ [29]. Принцип определения местоположения основан на измерении величины доплеровского сдвига частоты, обусловленного движением спутника относительно (будем считать неподвижного) радиобуя. Измерения производятся непрерывно, что позволяет составить своего рода функцию изменения частоты Доплера. В определённый момент времени движения спутника, частота Доплера становится равной нулю, а затем меняет знак. В момент равенства частоты Доплера нулю, передатчик АРБ находится на линии, которая является нормалью к вектору движения спутника. Используя зависимость крутизны кривой доплеровской частоты, от расстояния между передатчиком и спутником и измерив, момент времени, когда частота Доплера равна нулю, можно вычислить координаты самолета.
При применении доплеровского способа, погрешность определения местоположения объекта не более пяти километров.