Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 14–18 ноября 2022 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XX..557

Направления совместных работ организаций Роскосмоса и ФГУП «ВНИИОФИ» по метрологическому обеспечению оптико-электронной аппаратуры дистанционного зондирования Земли из космоса

Гаврилов В.Р. (1), Морозова С.П. (1), Дунаев А.Ю. (1), Бурдакин А.А. (1), Ус Е.А. (1), Бормашов В.С. (1), Гектин Ю.М. (2), Зорин С.М. (2), Трофимов Д.О. (2)
(1) Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений, Москва, Россия
(2) АО "Российские космические системы", Москва, Россия
Одним из важнейших направлений взаимодействия ФГУП «ВНИИОФИ» с организациями Роскосмоса, такими как ПАО «РКК «Энергия», АО «РКЦ «Прогресс», АО «ЦНИИмаш» и АО «Российские космические системы» является проведение космических экспериментов с целью создания бортовых эталонных излучателей с повышенной долговременной стабильностью для полетной радиометрической калибровки оптико-электронной аппаратуры (ОЭА) дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса. Так в 2014 году на борту автоматического аппарата «Фотон-М» № 4 были проведены успешные испытания в условиях невесомости бортового калибровочного излучателя производства ФГУП «ВНИИОФИ» в виде модели полостного черного тела на фазовом переходе галлия. Следующий аналогичный эксперимент планируется провести для полостного черного тела на фазовом переходе плавления эвтектического сплава индий-висмут на борту космического аппарата «Бион-М» № 2.
Летом 2022 года на Международной космической станции космонавт Сергей Корсаков провел серию экспериментов с научной аппаратурой «Река», разработанной во ФГУП «ВНИИОФИ», по исследованию влияния невесомости на термометрические характеристики фазовых переходов трех эвтектических сплавов на основе галлия, а также элементарного галлия, выбранных в качестве перспективных рабочих веществ для создания высокостабильных излучателей в виде моделей черных тел. В настоящее время проводятся подготовительные работы по продолжению данных исследований для фазовых переходов плавления эвтектического сплава индий-висмут и воды.
Одним из основных достижений ФГУП «ВНИИОФИ» в области сотрудничества с организациями Роскосмоса следует выделить разработку и создание единственного в РФ эталонного радиометрического комплекса: Государственный первичный специальный эталон единиц спектральной плотности энергетической яркости и относительного спектрального распределения мощности излучения в диапазоне длин волн от 0,3 до 25,0 мкм (ГЭТ 179-2010), предназначенного для прецизионной наземной радиометрической калибровки ОЭА ДЗЗ из космоса. С использованием ГЭТ 179-2010 регулярно проводятся радиометрические калибровки космических радиометров, выводимых на орбиту космическими аппаратами природоресурсного назначения серий «Ресурс-П» и «Метеор-М».
Не менее важным направлением совместной деятельности является разработка и создание на базе организаций Роскосмоса эталонных измерительных комплексов для предполетной радиометрической калибровки ОЭА ДЗЗ из космоса. Так в период с 2011 по 2013 год на базе криогенно-вакуумной камеры «Квант 20» АО «ЦНИИмаш» с использованием эталонных излучатели в виде низкотемпературных черных тел производства ФГУП «ВНИИОФИ» был создан радиометрический комплекс в ранге вторичного эталона для калибровки крупногабаритной инфракрасной ОЭА ДЗЗ в условиях вакуума и низкого фонового излучения.
В настоящее время АО «Российские космические системы» совместно с ФГУП «ВНИИОФИ» разрабатывает радиометрическую систему для перспективного наземного измерительно-калибровочного комплекса (ИКК) инфракрасного диапазона спектра на базе крупногабаритной криогенно-вакуумной камеры. Данная работа посвящена методам и средствам предполетной радиометрической калибровки многозональной инфракрасной оптико-электронной аппаратуры дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) в диапазоне длин волн от 3 до 14 мкм в условиях криогенно-вакуумной камеры, имитирующих космическое пространство. Заложенные характеристики ИКК соответствуют метрологическим требованиям лучших зарубежных аналогов и обеспечивают создание перспективной ОЭА ДЗЗ с прослеживаемостью к национальным эталонам.
ФГУП «ВНИИОФИ» накоплен обширный опыт по изготовлению эталонных излучателей в виде моделей черных тел с рабочими температурами в широком диапазоне: от минус 50 до 3 200 °С. В течение ряда лет изготовленные во ФГУП «ВНИИОФИ» черные тела поставлялись в многочисленные организации Роскосмоса, в том числе Государственный научный центр «Исследовательский центр имени Мстислава Всеволодовича Келдыша», АО «Российские космические системы», АО «ЦНИИмаш», АО «НИИ оптико-электронного приборостроения».
ФГУП «ВНИИОФИ» является соисполнителем научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ организаций Роскосмоса в области метрологического обеспечения ОЭА ДЗЗ из космоса. К ним относятся такие работы как ОКР «Метрология РКТ», НИР «Партитура», «ВНИИОФИ-Эталон» (совместно с АО «ЦНИИмаш»), «Валидация-РК25»-Аванпроект (совместно с рядом организаций Роскосмоса).
В настоящее время реализуются мероприятия дорожной карты совершенствования системы метрологического обеспечения средств ДЗЗ, которая была разработана организациями Роскосмоса совместно с ведущими институтами Росстандарта (ФГУП «ВНИИОФИ» и ФГУП «ВНИИФТРИ»).
ФГУП «ВНИИОФИ» внесен ряд предложений к проекту Федерального закона «О дистанционном зондировании Земли из космоса», а также к перечню мероприятий федеральной программы «Сфера» в части разработки и создания комплексной системы метрологического сопровождения ОЭА ДЗЗ из космоса на всех этапах жизненного цикла.

Ключевые слова: Метрология, калибровка, черное тело, измерительно-калибровочный комплекс, эталонный комплекс

Видео доклада



Ссылка для цитирования: Гаврилов В.Р., Морозова С.П., Дунаев А.Ю., Бурдакин А.А., Ус Е.А., Бормашов В.С., Гектин Ю.М., Зорин С.М., Трофимов Д.О. Направления совместных работ организаций Роскосмоса и ФГУП «ВНИИОФИ» по метрологическому обеспечению оптико-электронной аппаратуры дистанционного зондирования Земли из космоса // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 511. DOI 10.21046/20DZZconf-2022a

Выездное заседание в НЦ ОМЗ

511