Отзыв ведущей организации (Методика оценки эффективности космической системы обнаружения малых опасных небесных тел)

р~~,",," рд."" '~О" 1о' ~"", ля ~';",и."-~' ИЙСТИТУТ КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЮССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ ИЛУК Ученому секретарю диссертационного совета Д 212.125.12 на базе Московского авиационного института 1национального исследовательского университета) к,т.н. А.В.

Старкову 125933, г.Москва, Волоколамское шоссе, д.4, А-М, ГСП-3 Уважаемый Александр Владимирович! Приложение: 1. Отзыв ведущей организации в 2-х экз., на 6 листах каждый. Директор ИКИ РАН, академик Ч.М. Зеленый Направляем Вам отзыв ведущей организации Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института космических исследований Российской академии наук 1ИКИ РАН) на диссертационную работу Ьодровой 10лии Сергеевны с<Методика оценки эффективности космической системы обнаружения малых опасных небесных тел»„ представленную на соискание ученой степени кандидага технических наук по специалыюсти 05.13.01 — «Системный анализ, управление и обработка информации (авиационная и ракетно-космическая техника)». 'ГВ1-:РЖАЛ 1О тор ИКИ РЛН Л.М.

Зеленый 2017 г. 3' академгик Рфц ОТЗЫВ ВЕДУЩКЙ ОИЪИИйМЬИИ на диссертацию Бодровой 10лии Сергеевны «Методика оценки эффектнвносгн космической системы обнаружении малых опасных небесных тел»з представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.01 «Системный анализ, управление и обработка информации (авиационная и ракетно-космическая техника)» Проблема астероидно-кометной опасности занимает особое место среди возможных космических угроз.

Столкновения малых небесных тел с Землей и другими планетами являются достаточно регулярным явлением. Земля постоянно подвергается атаке различных космических объектов, некоторые из них имеют размеры песчинки, другие могут достигать нескольких десятков метров в диаметре. Последствия от столкновения с небесным телом в зависимости от его размеров могут быть как незначительными, так и катастрофическими. Одним из наиболее оосуждаемых в последние годы событий такого плана является падение метеорита размером не более 20 метров в районе Челябинска в 2()13 году, вызвавшее локальные разрушения, в результате которых пострадало несколько десятков человек. Столкновение Земли с более крупным телом размерами порядка 50-100 метров уже может привести к катастрофическим разрушениям на площади в тысячи квадратных километров, возникновению волн цунами. С увеличением размеров астероида растут и масштабы последствий возможного столкновения.

Хотя подобные события происходят намного реже, опасность падения на Землю крупного космического объекта все же существует. Подтверждением этому служат как кратеры на поверхности Земли, свидетельствующие о столкновениях с крупными небесными телами в далеком прошлом, так и многочисленные кратеры на поверхностях других тел Солнечной системы.

Таким образом„акгуальность решения задачи обнаружения малых небесных тел, движущихся по столкновительным с Землей траекториям, представляется очевидной. За последние десятилетия был достигнут существенный прогресс в области обнаружения ранее неизвестных малых небесных тел Солнечной системы. Поиску и открытию новых астероидов и комет посвящено создание крупных наземных обсерваторий в рамках таких проектов как МЕА Г, 1.1ХЕАК„1.ОМЕОЯ, Брасеч а1сЬ, Са1а!~па Ясу Байеу (СЯЯ), Рап-ЯТАККБ и др. Однако доступная для наблюдений с помощью телескопов наземного базирования область небесной сферы существенно ограничена засветкой от Солнца.

Преодоление этого ограничения возможно лишь с привлечением космических средств наблюдения. Создание специализированной космической системы (КС) обнаружения малых опасных небесных тел (ОНТ) требует проведения проектно-поисковых исследований, включающих решение задачи оценки целевой эффективности функционирования возможных вариантов ее построения. Диссертационная работа Бодровой 1О.С. посвя цена разработке методики, позволяюшей проводи гь сравнительный анализ целевой эффективности различных вариантов построения такой системы. Методика основана на проведении моделирования функционирования космической системы при решении задачи обнаружения опасных для Земли космических объектов, включая множество астероидов, недоступных для наблюдения с Земли вследствие ограничения по допустимому углу солнечной элонгации. В диссертационной работе поставлены и ре~пены следующие научные задачи: ° определена требуемая область рационального применения космических средств наблюдения малых ОНТ, включающая множество орбит астероидов, недоступных для наблюдения с помощью наземных телескопов видимого диапазона; е выбраны показатели и предложен критерий целевой эффективности функционирования КС обнаружения малых ОНТ; е разработана методика оценки показателей целевой эффективности КС обнаружения малых ОНТ, включающая алгоритмы моделирования процесса захвата астероида полями зрения космических телескопов; ° в рамках апробации предложенной методики: — опрсделены области рационального применения различных вариантов баллистического построения КС «Барьер» на широком множестве возможных столкновительных траекторий малых ОНТ; — обоснован выбор рациональных вариантов построения КС «Барьер» применительно к обнаружению угрожающих Земле астероидов.

Рассматриваемая диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 149 страниц„работа содержит 40 иллюстраций, 25 таблиц, 47 наименований литературных источников. Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи работы, определена ее научная новизна и практическая значимость, обоснована достоверность полученных результатов, приведены положения, вьпюсимые на защиту. В первой главе рассмотрены основные характеристики и параметры орбит известных астероидов Солнечной системы.

Приведен обзор существующих и проектируемых наземных и космических средств наблюдения малых небесных тел. Описаны принципы построения и основные характеристики КС с<Барьер», принятой в рассматриваемой работе в качестве прототипа для апробации предлагаемой методики оценки целевой эффективности. Поставлена задача оценки эффективности КС обнаружения малых 01 1Т. Проведен анализ существующих исследований по рассматриваемой тематике. Во второй главе приведено описание предлагаемой мезодики оценки показателей целевой эффективности КС обнаружения малых ОНТ и составляющих ее основу алгоритмов. Определена требуемая область рационального применения космических средств наблюдения ОНТ, включающая множество орбит астероидов, недоступных для наблкздения с помощью наземных телескопов вследствие ограничения по допустимому углу солнечной элонгации.

Выбраны показатели целевой эффективности функционирования КС и предложен критерий, на основе которого проводится сравнительный анализ различных вариантов построения КС. Описаны алгоритмы, положенные в основу разработанной динамической имитационной модели процесса захвата астероидов полями зрения космических телескопов (КТ), включая алгоритм определения времени нахождения точечного изображения ОНР в пикселе ПЗС-матрицы с оценкой реализуемой проницающсй способности, необходимой для вычисления минимального размера обнаруживаемого ОНТ. В третьей главе проведена оценка целевой эффективности КС «Барьер» обнаруя<ения малых ОЕ-!Т, включающей два КТ на орбите обращения Земли вокруг Солнца.

Проведен анализ результатов моделирования функционирования КС на предмет влияния параметров баллистического построения и аппаратуры наблюдения КТ на показатели целевой эффективности КС. Определены области рационального применения для нескольких вариантов построения КС на широком множестве столкновительных с Землей орбит ОНТ. Даны рекомендации по выбору рациональных вариантов построения системы применителыю к обнаружению опасных для Земли небесных тел за заданное время предупреждения. В заключении сформулированы основные результаты работы.

Текст диссертации написан на высоком научном уровне, материал изложен логично и последовательно, должным образом оформлен и проиллюстрирован. Автореферат диссертации достаточно полно и правильно отражает структуру, основное содержание и результаты выполненной автором диссертационной работы. Научная новизна полученных автором диссертационной работы результатов заключается в следующем: ° определена требуемая область рационального применения космических средств обнаружения и наблюдения ОНТ, включающая орбиты астероидов, недоступных для наблюдения с помощью наземных телескопов; е разработана методика оценки показателей целевой эффективности КС обнаружения малых ОНТ, позволяющая проводить сравнительный анализ целевой эффективности различных вариантов ее построения на широком множестве орбит угрожающих Земле астероидов; ° разработано программно-алгоритмическое обеспечение имитационного моделирования„с помощью которого определены области рационального применения различных вариантов построения КС типа «Барьер» на широком множестве возможных столкновительных траекторий малых ОНТ; ° обоснован выбор рациональных вариантов баллистического построения КС типа «Барьер» применительно к обнаружению угрожающих Земле астероидов„в том числе движущихся по траекториям, принадлежащим множеству орбит, недоступных для наблюдения с Земли.

Практическая значимость полученных автором результатов заключается в том, что они могут быть использованы при проведении проектно-поисковых исследований в процессе разработки специализированной КС обнаружения малых ОНТ. Достоверность полученных результатов подтверждается следующими факторами: е соответствием получаемых нри моделировании результатов ожидаемым при изменении исходных данных; ° полученными физически обоснованными закономерностями; ° использованием современных методов моделирования и обработки данных; е совпадением отдельных полученных в работе результатов моделирования с данными других авторов.

Апробация работы обеспечена представлением и обсуждением ее результатов на отечественных и международных научно -- технических конференциях. Полученные в диссертационной работе Бодровой !О.С. результаты внедрены в НИ1' ФГУ11 141-!ИИмаш и могут быть рекомендованы для практического использования в научных организациях ракетно-космической отрасли при разработке космических систем мониторинга космического пространства. К диссертационной работе !О.С. Бодровой могут быть высказаны следующие звмечанияк 1.

В работе не рассмотрены вопросы определения параметров орбиты обнаруженного опасного небесного тела. Упоминается о возможности проведения синхронно-базисных наблюдений измерений положений обнаруженного опасного небесного тела двумя космическими телескопами, однако моделирование функционирования космической системы в указанном режиме не проводится. 2, При оценке эффективности различных вариантов баллистического построения специализированной космической системы обнаружения малых опасных небесных тел не оцениваются затраты на выведение КЛ на рабочис орбиты.