Cospas-Sarsat ( eng. Cospas-Sarsat ) on kansainvälinen satelliittien etsintä- ja pelastusjärjestelmä . Hätätilanteissa laivoissa ja lentokoneissa se ilmoittaa hätätilanteesta ja niihin asennettujen henkilökohtaisten radiomajakoiden sijainnista. Nimi koostuu venäläisistä ja englanninkielisistä lyhenteistä : KoSPAS ( avaruusjärjestelmä hätälaivojen etsimiseen ) - SARSAT ( Search and Rescue Satellite - Aided T racking ) . _ _ _
Kansainvälinen satelliittijärjestelmä "KOSPAS-SARSAT" on yksi GMDSS :n pääosista, ja se on suunniteltu havaitsemaan ja määrittämään kaatuneiden laivojen, lentokoneiden ja muiden esineiden sijainti. COSPAS-SARSAT-järjestelmä on Kansainvälisen merenkulkujärjestön ( IMO ) ja Kansainvälisen siviili-ilmailujärjestön ( ICAO ) hyväksymä. Järjestelmä muodostettiin vuonna 1977 toisaalta Neuvostoliiton (COSPAS) ja toisaalta USA :n , Kanadan ja Ranskan (SARSAT) välisen kansainvälisen yhteistyön pohjalta. KOSPAS-SARSATin toiminta alkoi Neuvostoliiton satelliitin Kosmos-1383 (toinen nimi on KOSPAS-1) laukaisu 30. kesäkuuta 1982 .
Ensimmäinen käytännön tapaus pelastaa ihmisiä järjestelmän avulla tapahtui 10. syyskuuta 1982, jopa järjestelmän teknisten välineiden kehitysvaiheessa, kun Neuvostoliiton satelliitti Cosmos-1383 välitti hätäsignaalin vuoristoon syöksyneestä pienestä lentokoneesta. Kanadasta. Kanadalainen maa-asema vastaanotti hätäsignaalin satelliitin kautta. Pelastusoperaation tuloksena pelastettiin kolme ihmistä [1] .
Ilmailun ja navigoinnin nopean kehityksen myötä 1900-luvun jälkipuoliskolla monissa maissa heräsi kysymys hätälaivojen ja -lentokoneiden etsintä- ja pelastustoimien varmistamisesta. Vuodesta 1971 lähtien Yhdysvallat aloitti yleisilmailun varustamisen hätämajakoilla , jotka toimivat 121,5 MHz:n taajuudella. 1970-luvun puoliväliin mennessä heidän lukumääränsä oli noussut 250 000:een. Samalla tutkittiin mahdollisuuksia käyttää matalalla kiertäviä satelliitteja radiomajakoiden havaitsemiseen ja paikantamiseen. Kanadan viestintäministeriön Communications Research Center (CRC) on kehittänyt teknologiaa signaalilähteen satelliittipaikannukseen, joka perustuu Doppler - käsittelyyn. Pian NASA ja NOAA (National Atmospheric and Oceanic Administration, USA) liittyivät näihin töihin , NOAA osallistui samaan aikaan ranskalaiseen Argos-projektiin, joka ratkaisi teknisen ongelman erilaisten esineiden jäljittämisessä satelliiteista, laivoista eläimiin, missä tahansa. maailmassa käyttämällä pienitehoisia radiomajakoita 401 MHz:n taajuudella. Neuvostoliitossa Kansainvälisen televiestintäliiton näihin tarkoituksiin osoittamien 406 MHz:n hätämajakkaiden kehittämisestä ja käytöstä huolehti merivoimien ministeriön alainen Morsviazsputnik-virasto, jota koordinoi avaruustutkimuslaitos. Neuvostoliiton tiedeakatemia .
COSPAS-SARSAT-järjestelmän Neuvostoliiton segmentin luominen alkoi NSKP:n keskuskomitean ja Neuvostoliiton ministerineuvoston asetuksella 26. tammikuuta 1977 nro 81-84 ja ministerineuvoston asetuksella Neuvostoliitto 12. tammikuuta 1978 nro onnettomuuteen osallistuneen lentokoneen sijainnin määrittämiseksi. Tätä seurasi alustava sopimus, joka solmittiin Hampurissa 27. huhtikuuta 1979 Neuvostoliiton, USA:n, Ranskan ja Kanadan välillä.
23. marraskuuta 1979 allekirjoitettiin ensimmäinen yhteisymmärryspöytäkirja (MOU) Leningradissa Ranskan kansallisen avaruustutkimuskeskuksen (CNES) , Kanadan viestintäministeriön, Neuvostoliiton laivastoministeriön ja Yhdysvaltain kansallisen ilmailuviraston välillä. (NASA) . Hanketta pidettiin kokeellisena, ja sen tavoitteena oli etsintä- ja pelastustyö humanitaarisista syistä. Maiden välinen yhteistyö rakennettiin ilman varojen vaihtoa ja ilman keskinäistä teknologian siirtoa, Neuvostoliiton segmentti kutsuttiin COSPASiksi, amerikkalais-kanadalaiseksi ranskaksi - SARSAT (SARSAT). Ensimmäisessä vaiheessa pääasialliset ratkaistavat tehtävät olivat avaruussegmentin yhteensopivuus ja keskinäinen tiedonvaihto. Ensimmäinen COSPAS-SARSAT (CSIP) -järjestelmän käyttöönottosuunnitelma allekirjoitettiin 22. toukokuuta 1980.
Teknisiksi valvojiksi nimitettiin: KOSPAS - Juri Fedorovich Makarov. SARSAT - Bernard Trudel (USA), Daniel Ludwig - Ranska ja Harvey Verstiuk (Harvey Werstiuk) - Kanada.
30. kesäkuuta 1982 ensimmäinen satelliitti "KOSPAS-1" ("Cosmos-1383") laukaistiin Plesetskin kosmodromista kiertoradalle, jonka parametrit olivat 1041 × 1004 km ja kaltevuus 83°. Syyskuun 10. päivänä 1982 ensimmäinen onnistunut kolmen ihmisen pelastus Brittiläisen Kolumbian vuoristossa syöksyneestä kevyestä Tsesna-172-lentokoneesta tapahtui satelliitin avulla . Aamulla 9. syyskuuta lentokone törmäsi vuorenrinteeseen lentäessään huonon näkyvyyden olosuhteissa. Viestintävälineet olivat rikki, oli mahdollista laukaista vain hätäradiomajakka taajuudella 121,5 MHz. Koneessa olleet Van Amelsvoort, John Seigiheim ja George Himskerk saivat vakavia mustelmia, murtumia ja kylmästä, sotilastukikohdasta samana päivänä noussut lentokone ei pystynyt havaitsemaan majakkasignaaleja, mutta syyskuun 10. päivänä kello 4. COSPAS-1-satelliitin välittämä radiosignaali vastaanotettiin Shirley Bayn etsintätukikohdassa lähellä Ottawaa , ja uudelleen lähetetty lentokone paikansi nopeasti onnettomuuspaikan. Tapahtuma sai laajan vastaanoton lehdistössä.
Bulgaria, Venezuela, Iso-Britannia ja Norja liittyivät pian järjestelmään. Australia, Brasilia, Tanska, Intia, Espanja, Italia, Alankomaat, Chile, Sveitsi, Ruotsi, Japani ym. ilmaisivat valmiutensa liittyä hankkeeseen.Vuonna 1985 COSPAS-SARSAT julistettiin virallisesti toimintavalmiiksi. Neuvostoliitossa järjestelmä otettiin virallisesti käyttöön 8. joulukuuta 1987.
Suuren vanhojen radiomajakoiden laivaston läsnäolo taajuuksilla 121,5 MHz ja 243 MHz mahdollisti COSPAS-SARSATin nopean toiminnan ja tehokkuuden, mutta näiden radiomajakoiden lähettimien suunnittelussa ei ollut mahdollisuutta käyttää Doppler-mittauksia. . Signaalin alhainen vakaus ja heikko spektrin puhtaus yhdistettynä suureen häiriöön näillä taajuuksilla ei antanut meille mahdollisuutta taata paikannustarkkuutta yli 20 km:n etäisyydellä, joten niiden asteittainen käytöstä poistaminen ja korvaaminen edistyneemmällä 406 MHz EPIRB:llä, AWP:llä ja PRB alkoi heti [2] , mikä varmisti Doppler-tarkkuuden koordinaattien määrittämisessä 1-2 km:iin asti.
COSPAS-SARSATin radiomajakat on jaettu kolmeen tyyppiin:
Alkuperäisessä versiossa kukin Neuvostoliiton maa, Yhdysvallat ja Ranska lupasivat ylläpitää 2 satelliittia LEO :ssa. Järjestelmä katsottiin toimivaksi, kun vähintään 4 satelliittia oli toiminnassa.
Tammikuusta 1992 lähtien Neuvostoliiton velvoitteet COSPAS-SARSAT-ohjelman puitteissa ovat virallisesti siirtyneet Venäjälle.
1. elokuuta 1993 lähtien satelliittihätämajakat (EPIRB) on tehty pakollisiksi SOLAS-yleissopimuksen (kansainvälinen yleissopimus ihmishengen turvallisuudesta merellä) kattamilla aluksilla. 406 MHz EPIRB:iden myynnin puomi alkoi.
Lokakuusta 1998 lähtien satelliitit geostationaarisilla kiertoradoilla (GSOSS-järjestelmä) alkoivat toimia COSPAS-SARSATissa, mikä mahdollisti signaalin havaitsemisajan lyhentämisen 1,5 - 2 tunnista 10 minuuttiin.
Vuonna 2004 ilmestyi ensimmäinen EPIRB 406, jossa oli sisäänrakennettu GPS-vastaanotin, joka pystyi lähettämään koordinaatit satelliitille.
5. toukokuuta 2005 COSPAS-SARSATia täydennettiin turvahälytysjärjestelmällä (SSAS).
Vuonna 2009 vanhentuneiden 121,5 MHz ja 243 MHz majakoiden satelliittikäsittely lopetettiin kokonaan.
Vuosina 1982–2017 COSPAS-SARSAT-järjestelmän avulla pelastettiin 41 750 henkeä ja suoritettiin 11 750 pelastusoperaatiota.
Vuonna 2015 406 MHz EPIRB:tä oli toiminnassa noin 2 miljoonaa. [3] [4] [5]
Satelliitti, joka liikkuu pyöreää napakiertoa pitkin (kulkien napojen läpi), jättää ehdollisen projektion liikkeensä liikeradalta Maan pinnalle. Kun hätäpoijun radiosignaali havaitaan, aluksen laitteisto tallentaa vastaanotetun signaalin taajuuden muutoksen luonteen, joka johtuu liikkeen nopeudesta suhteessa radiosäteilyn lähteeseen. Lähdettä lähestyttäessä taajuus on nimellisarvoa korkeampi ja poispäin lähdettäessä pienempi kuin nimellisarvo. Siirtymähetki keskiarvon läpi osuu hetkeen, jolloin satelliitti on liikkeensä projektion ja signaalilähteeseen nähden kohtisuoran leikkauskohdan yläpuolella. Etäisyys leikkauspisteestä signaalilähteeseen määräytyy taajuuden muutosnopeuden mukaan. Mitä suurempi offset, sitä pienempi taajuuden muutosnopeus ja päinvastoin. Epäselvyys suunnan "oikea-vasen" määrittämisessä ratkaistaan ottamalla huomioon Maan pyörimisestä johtuva Doppler-lisäsiirtymä. Siten satelliitti määrittää radiomajakan (majakan) sijainnin ja kiinnittää sen sisäiseen muistiinsa. Sitten, kun satelliitti kulkee maaseuranta-aseman vyöhykkeellä, se raportoi koordinaatit maahan taajuudella 1544,5 MHz.
Käsitellessään vanhan laivaston (ELT) 121,5 / 243 MHz majakoiden signaaleja satelliitti suorittaa vain signaalin suoran uudelleenlähetyksen. Laskelmat ja koordinaattien määritykset tekee maa-asema.
Virran säästämiseksi 406 MHz majakka toimii pulssitilassa. Lähetysjakso kestää noin 0,5 sekuntia, tauko 50 sekuntia, tämä riittää koordinaattien määrittämiseen. Lisäksi lähetyspulssi sisältää 88 - bittisen PSK - tietopaketin , joka voi sisältää maakoodin, poijun rekisteröintinumeron ja muita tietoja. [yksi]
Se koostuu kuudesta kiertoradalla sijaitsevasta matalan kiertoradan satelliitista, yhdeksästä geostationaarisesta satelliitista , paikallisesta maaviestintäasemasta, ohjauskeskuksesta sekä koordinointi- ja pelastuskeskuksista. Järjestelmän tilaajat ovat satelliittihätämajakoita.
Cospas-Sarsat päivittää parhaillaan satelliittijärjestelmäänsä ja sijoittaa etsintä- ja pelastusvastaanottimia uusiin GPS -satelliitteihin ( Yhdysvaltojen ylläpitämä ), Venäjän Glonass-K- navigointisatelliitteihin ja eurooppalaisiin Galileo -navigointisatelliitteihin, jotka kiertävät maata. korkeus 19 tuhatta jopa 24 tuhatta km ja sijaitsee keskiradalla .
Tämä Cospas-Sarsat-komponentti tunnetaan nimellä Medium Orbital Satellite Search and Rescue System (MEOSAR). Tämä on lisäys olemassa oleviin LEOSAR (LEOSAR) ja GEOSAR (GEOSAR) järjestelmiin. Kun järjestelmä on käytössä, se parantaa merkittävästi hätämajakoiden paikantamisen nopeutta ja tarkkuutta. [6]
Pelastusjärjestelmän kehittämiseen ja käyttöönottoon osallistuivat Neuvostoliitto (jäljempänä Venäjä ), Yhdysvallat , Kanada ja Ranska . Neuvostoliiton osa järjestelmästä on Cospas ( Space System for Searching for Emergency Ships ) , ulkomainen osa on Sarsat ( Search A nd R Rescue S Satellite - Aided T racking ) .
Järjestelmän satelliittiosan toiminta tapahtuu taajuudella 406,025 MHz , vuorovaikutusta etsintäkoneen kanssa - taajuudella 121,5 MHz. Molemmat lähettimet on asennettu ARB-406 automaattiseen radiopoijuun, ja käyttämällä signaalia taajuudella 406 MHz, järjestelmän satelliitti voi määrittää itsenäisesti kohteen koordinaatit Doppler-efektin avulla. Ennen järjestelmän tuloa ja sen alkuvuosina hätälähettiminä ilma-aluksista etsimiseen käytettiin pienitehoisia 121,5 MHz:n lähettimiä. Järjestelmä saattoi myös vastaanottaa heiltä signaalin, mutta tässä tapauksessa se yksinkertaisesti välitti sen maahan, jossa määritettiin kohteen koordinaatit [1] .
Vuoden 2002 alkuun mennessä yli 10 000 ihmistä oli pelastettu COSPAS-SARSAT-järjestelmän avulla. Pelkästään vuonna 1998 suoritettiin 385 pelastusoperaatiota, joiden seurauksena pelastettiin 1 334 ihmistä.
Venäjän hätätilanneministeriön (MES) osastojen välisen komitean kokouksessa 5. joulukuuta 1997 päätettiin pitää KOSPAS-SARSAT-järjestelmää välttämättömänä elementtinä kriisissä olevien esineiden etsintä- ja pelastustoimien järjestämisessä. tilanne.
1.2.2009 alkaen taajuuksilla 121,5/243 MHz toimivien ELT-signaalien käsittely on lopetettu.
Keskikokoiset maata kiertävät satelliitit (MEOSAR = MEOSAR) [6]
Cospas-Sarsat-järjestelmässä on kahden tyyppisiä tietojen vastaanotto- ja käsittelyasemia (LUT). Niitä, jotka on suunniteltu toimimaan LEOSAR-tähdistön kanssa, kutsutaan LEOLUTiksi, ja niitä, jotka on suunniteltu toimimaan GEOSAR-tähdistön kanssa, kutsutaan GEOLUTiksi.
LEOLUTs