CC BY
56
УДК 614.8:629.7
В.М. Резников к.т.н. (ФГУВНИИГОЧС(ФЦ)) ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДИСТАНЦИОННОГО МОНИТОРИНГА В СНИЖЕНИИ РИСКОВ
ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
V Reznikov (FGU VNIIGOChS (FC)) DISTANCE MONITORING EFFICIENCY INCREASING IN REDUCING EMERGENCY SITUATIONS RISKS
В статье рассматривается использование
воздухоплавательных аппаратов (дирижаблей, аэростатов) в качестве альтернативы увеличению отечественной группировки космических аппаратов до нескольких десятков для обеспечения требуемой оперативности получения информации об угрозе ЧС высокого разрешения.
In article there is described the use of aeronautic units (airships, balloons) as an alternative to increasing native space apparatus up to dozens for providing demanded efficiency in getting information about ES.
В.М. Резников
В наступившем веке особое значение приобретают проблемы,
связанные с участившимися чрезвычайными ситуациями как
природными, так и техногенными.
Активизация природных процессов, вызванная глобальным потеплением климата, сопровождается резким увеличением количества и силы ураганов, тайфунов, наводнений и других опасных природных явлений, вызывающих и техногенные чрезвычайные ситуации.
Исследования, проведенные в ФГУ ВНИИ ГОЧС в рамках НИР «Климат» прогнозировали рост связанных с потеплением катастроф на продуктопроводах и предприятиях ТЭК, значительная часть которых находится в районах вечной мерзлоты, даже при повышении средней температуры на 1-2 °С северных территорий РФ, что соответствовало тогдашнему тренду. Однако сегодняшний прогноз не исключает повышения температуры более, чем на 3 °С.
Другой причиной прогнозируемого роста техногенных ЧС являются промышленные предприятия с устаревшим оборудованием, что было предопределено одним из основных постулатов «политэкономии социализма» — отсутствие при социализме морального старения оборудования. В результате оборудование использовалось до полного физического износа. Соответственно прогнозируется ежегодный рост числа и масштаба рисков природных и природно-техногенных ЧС в обозримый период (по крайней мере до 2025 года).
Помимо превентивных мероприятий, снижение риска ЧС можно добиться используя данные мониторинга, выявляющие признаки ЧС для краткосрочного прогноза и своевременного обнаружения и контроля развития ЧС.
Учитывая обширность территорий РФ, для таких ЧС, как природные и транспортные, дистанционный мониторинг представляет практически единственную возможность получения необходимой информации.
В 1997 г. во ВНИИ ГОЧС создана система космического мониторинга и прогноза чрезвычайных ситуаций (СКМ ЧС), обеспечивающая обнаружение возникших лесных и степных пожаров. В течение десяти последующих лет была развернута распределенная система приема и обработки космической информации МЧС России, которая постоянно развивается и совершенствуется. В настоящее время СКМ ЧС способна обеспечивать контроль практически всей территории РФ и соседних стран.
По мере развития системы был разработан ряд методов космического обнаружения и контроля развития природных и техногенных ЧС. Изначально предназначенная для мониторинга потенциально опасных территорий и оперативного обнаружения природных пожаров, СКМ ЧС в настоящее время способна обеспечивать решение достаточно широкого круга задач снижения риска природных ЧС.
При наличии космических данных, СКМ ЧС может обеспечить:
о
VO «
ÎP
го «
ÎP
и
CU т s
I
X
eu f— I
0
1
т
^
re I
0
Ю
а р
го
а р
е и к
с е
т
и н
х
е т
1
о н
т
у
а
I
среднесрочный прогноз возникновения ЧС; обнаружение предвестников некоторых ЧС; обнаружение факта ЧС; определение параметров ЧС (местоположение, масштаб и др.); контроль динамики развития ЧС; прогноз развития ЧС; экспресс-оценку ущерба от ЧС.
Однако, одним космическим аппаратом (КА) принципиально невозможно одновременно обеспечить все необходимые требования высокого временного и пространственного разрешения информации, что практически исключает мониторинг техногенных ЧС и существенно снижает востребованность в космическом мониторинге для прогноза развития природных ЧС.
Проблема усугубляется отсутствием отечественной группировки КА гражданского назначения, а использование информации высокого пространственного разрешения с зарубежных носителей требует предварительного заказа на съемку, что еще больше ухудшает оперативность информации. В планах запуска отечественных КА заметного улучшения ситуации не намечается.
Анализ различных типов ЧС показал потенциальную эффективность дистанционного мониторинга при среднесрочном прогнозе землетрясений, вскрытия ледовых заторов, схода пульсирующих ледников, оценке лесопожарной обстановки. При этом основная задача системы мониторинга — обнаружение и контроль всех типов природных и крупномасштабных техногенных ЧС, в том числе: очагов природных пожаров, транспортных аварий, предвестников землетрясений, вскрытия ледовых заторов, активизации вулканов, цунами, схода ледников и селей. По определению мониторинг — постоянное наблюдение за изменениями объекта. Следовательно, период обновления информации должен соответствовать динамике этих изменений. Динамика развития перечисленных ситуаций требует обновления информации в течение как минимум одного часа (для транспортных аварий, связанных с пострадавшими, счет идет на минуты) при высоком и даже детальном пространственном разрешении. Один КА может обеспечить временное разрешение исчисляемое неделями (минимально — 5 суток).
Для определения рационального состава группировки КА необходимо воспользоваться методологией оценки эффективности [1] мониторинга.
Значимость частных показателей
Информационная система характеризуется тремя основными показателями:
- временное разрешение (период обновления);
- достоверность информации для данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) — пространственное разрешение;
- качество информации (для данных ДЗЗ — количество спектральных каналов и ширина спектров излучения принимаемых от объекта сигналов и их спектральное разрешение).
Качество информации не связано напрямую со
структурой системы. Оно ограничивается средствами наблюдения и практически не может быть улучшено наземными средствами приема и обработки воздушно-космической информации. Задача сохранения качества решается методами тематической обработки, совершенствование которых может производиться постоянно по мере развития математических методов обработки и совершенствования оборудования.
Первые два показателя для космических систем наблюдения вступают в принципиальное противоречие и поиск оптимального соотношения для различных задач мониторинга и определение достижимой эффективности вполне закономерны.
Дополнительным условием оценки эффективности аэрокосмической системы мониторинга ЧС (АКСМ ЧС) является определение приоритета задач мониторинга. Основой оценки эффективности информационной системы для МЧС России является конечный результат — предотвращение или максимальное сокращение возможной гибели людей.
Для достижения конечной цели приоритеты задач должны выстраиваться в следующем порядке: качественный и своевременный прогноз ЧС, способный свести к нулю ожидаемые людские потери; своевременное обнаружение ЧС, обеспечивающее существенное снижение гибели пострадавших за счет оперативного оказания им медицинской помощи; контроль развития ЧС; оценка последствий ЧС, важная для оценки экономического, экологического и другого ущерба.
Приоритетность типов ЧС определяется с учетом статистики возможных потерь и вероятности события, т.е. по рискам. Если приоритеты задач учитываются методом шкалирования, то приоритеты типов ЧС могут быть заданы коэффициентами. Например, коэффициенты значимости типа ЧС можно взять пропорционально прогнозируемому риску [2].
Эффективность мониторинга в общем случае можно оценить как произведение получения информации заданного качества за определенное время (упреждающее для прогноза и запаздывающее для обнаружения) на вероятность выполнения необходимых работ исполнительной системой за это время: Э(Т) = Р(Т)^(Т).
Структура расчетов эффективности прогноза может быть проиллюстрирована определением эффективности краткосрочного прогноза землетрясений. Так, эффективность мониторинга Э краткосрочных признаков землетрясения может быть выражена как произведение условной вероятности Р(Т) выявления признаков за время Т на эффективность W(T) проведения соответствующих мероприятий при условии получения информации за упреждающее время Т.
В свою очередь, вероятность Р(Т) складывается из вероятности р^ появления КА над районом прогнозируемого землетрясения, вероятности р., появления соответствующего признака и коэффициента к. корреляции признака и наступления события, определяемого по статистическим данным. При наличии
п признаков вероятность предсказания события землетрясения за упредительное время Т вычисляется как:
Р(Т) = рка (Т)'(1-П(1 - р к )), 1 = 1...П, (1) где р^ — вероятность появления КА над районом прогнозируемого землетрясения за упредитель-ное время Т;
р. — условная вероятность обнаружения 1-го предвестника;
к. — коэффициент корреляции 1-го предвестника с событием;
п — число учитываемых предвестников. Формула (1) определяет априорную вероятность события и может быть использована при построении структуры системы и сравнении вариантов. Однако, при известных к., ее модификация может использоваться в качестве апостериорной вероятности (р = 1) для принятия решения о подготовительных мероприятиях, когда риск превышает (сравним) с затратами на их проведение.
Вычисление Р(Т) при наличии группировки КА производится с применением методов теории массового обслуживания, когда пункт приема космической информации (КИ) рассматривается как одно-канальная система массового обслуживания (СМО) без ожидания при условии безусловного приоритета приема специализированной информации (что допустимо при имеющем место в настоящее время и в обозримом будущем малом числе КА). В случае многофункционального приема параметры занятости станции приема КИ оцениваются по общему потоку КА. Параметр X потока КИ определяется по частоте одновременного появления КА в зоне видимости и зоне ЧС. При наличии нескольких типов аппаратов, соответствующие потоки складываются. Если на разных аппаратах имеется разная аппаратура, то вероятности рка вычисляются отдельно для каждого КА и складываются по правилу сложения вероятностей. Используется следующая схема расчетов.
Для СМО без ожидания справедливы следующие соотношения. Выходной поток заявок определяется как:
V = Хц/(Х + ц), (2)
где X и ц, соответственно, — интенсивности входного потока и обслуживания.
Выражение (2) можно переписать в виде:
1 = 1 + т, (3)
вых вх ' у /
где 1 и 1 — средние времена поступления заявок в систему и выхода из нее, а т — среднее время обслуживания. Среднее время (0,1 часа) обслуживания (нахождения КА в зоне видимости) на порядки меньше периода поступления информации и может не учитываться даже для группировки из десятков КА, из чего следует, что рка целиком определяется повторяемостью траекторий КА.
Склонением вектора скорости КА относительно плоскости меридиана (несовпадением плоскости орбиты с плоскостью меридиана), вызванного вращением Земли, при статистических расчетах можно пренебречь, т.к. соотношение величин вектора КА,
направленного вдоль меридиана и вращения Земли — вдоль широты, составляет, примерно, 1 к 16 (это не относится к КА «Ресурс-ДК»).
При наличии группировки из п КА потоки соответственно увеличиваются в п раз.
Имея в виду, что выходной поток может, также как и входной, считаться пуассоновским, легко подсчитать вероятность получения КИ за время, не превосходящее заданного из условия выполнения задачи (предупреждения, обнаружения, контроля развития ЧС).
Р(1<Тзад) = Ьехр(^ Тзад). (4)
На рис. 1 приведены зависимости этой вероятности от числа КА в группировке (п > 1) для трех значений т : 6, 12 и 18 часов.
зад '
■Ши
-0.1«
Рис. 1. Вероятность появления КА над сейсмоопасным районом за время, не превосходящее заданного (6, 12, 18 часов)
Приемлемое значение вероятности Р(1 < тзад) = 0,8 за упредительное время 12 часов достигается при наличии группировки из 15 КА, в то время как планирется к запуску 2 КА «Канопус-В». Другие отечественные и зарубежные КА прямого доступа к информации специальной аппаратурой мониторинга землетрясений не оснащаются.
Если известна функция эффективности предупредительных мероприятий от времени их начала w(t ), то эффективность этих мероприятий может быть получена сверткой этой функции с Р(1 < тзад).
Относительно характера w(1 ) можно сделать следующие предположения. Если предварительные мероприятия состоят в выводе людей из опасных зданий, которые могут подвергнуться разрушениям, то эта функция описывает относительное число выживших в результате землетрясения из общего числа, находящихся в опасной зоне N/No= к.
Тогда к = 1 при времени прогноза 1 превышающем время проведения необходимых мероприятий 1 > 1 . Затем к уменьшается в соответствии с прове-
пр мер ^ г
дением мероприятий вплоть до 1 = 0. В этот момент
о
ю
а р
го
а р
к
с е
т
и н
х
е т
I
о н
т
у
а
I
0
Ю
а р
го
а р
е и к
с е
т
и н
х
е т
1
о н
т
у
а
I
происходит уменьшение скачком в соответствии с мгновенными невосполнимыми потерями, зависящими от силы ЗТ и сейсмоустойчивости зданий, что как и эффективность дальнейших аварийно-спасательных работ от прогноза практически не зависит. (Строго говоря, сила ЗТ также может прогнозироваться).
Подсчет среднего времени появления над зоной готовящегося землетрясения одного из 20 малых специализированных (с упорядоченной схемой запуска) КА дает следующий результат. В зависимости от высоты траектории, спутник в сутки делает от 14 до 16 оборотов, т.е. на каждый оборот на широте «пояса землетрясений» приходится до 1800 км. Два десятка КА (при полосе обзора и 100 км) предположительно могут обеспечить съемку с частотой порядка раз в сутки. Отсюда получаем вероятность получения КИ в пределах 0,4-0,6 в зависимости от требуемого времени упреждения 1 сутки > 1 > 0,5 суток. Полученный результат является верхней оценкой вероятности обнаружения предвестников за время, не превышающее 12 часов.
При учете условной вероятности обнаружения предвестника и корреляции предвестника с событием эта вероятность, вообще говоря, снизится. Однако в настоящее время недостаточно статистического материала для оценки этих значений. Естественно, что применение аппарата СМО целесообразно только при работе с несколькими КА, находящимися на орбитах. Тогда вероятность пропуска имеет смысл, а статистический подход к решению задачи становится оправданным. Высота орбиты КА определяет среднее время его нахождения в зоне видимости, а период орбиты (также зависящий от высоты) определяет среднее время прохождения зоны видимости, являющееся, по сути, временем обслуживания в терминах СМО.
Особое внимание уделено краткосрочному прогнозу по двум причинам: расчеты эффективности в этом случае наиболее полно раскрывают методологию оценки эффективности мониторинга, индивидуальный риск от землетрясений во много раз превосходит все остальные вместе взятые; относительный коэффициент составляет 0,85 [2].
Управление индивидуальным риском может осуществляться по среднесрочному, краткосрочному прогнозам и информации об обнаружении ЧС. Приоритетность этих задач целиком зависит от эффективности превентивных мер и времени, необходимом для непосредственной подготовки к проведению АСР. В общем виде эффективность (в функции времени) использования космической информации для снижения риска природных ЧС 1-го типа может быть определена как:
ТО = 1 - (1 - р,)(1 - *тн.р2)(1 - шв,Рз)}, (5)
где рк (1 > 1к) — вероятности среднесрочного прогноза, краткосрочного прогноза и обнаружения за время, достаточное для проведения соответствующих мероприятий;
— эффективность проведения превентивных мероприятий за достаточное время 1мер;
,р2 — свертка в пределах 0 < 1 < 1мер ; ,р3 — свертка в пределах 0 < 1 < 10 час (запредельное время эффективного ведения АСР);
1 — номер ЧС в соответствии с табл. 1.
Относительно эффективности проведения мероприятий можно сделать следующие предположения:
- при времени прогноза большем необходимого для проведения мероприятий = 1;
- при времени прогноза меньшем необходимого для проведения мероприятий убывает от 1 до 0 вместе с уменьшением времени прогноза;
- на снижение индивидуального риска обнаружение природных ЧС космическими средствами влияния практически не оказывает. В тех редких случаях, когда ЧС обнаруживается из космоса раньше, чем другими способами, ~1-ехр-(а-р)(1+1подг), где 1подг — время на прибытие сил реагирования и начала АСР, Р < а — характеризует эффективность ведения АСР.
Результаты оценочных расчетов для существующего космического сегмента, неспособного обнаруживать краткосрочные предвестники землетрясений (с учетом использования информации от зарубежных КА) приведены в табл. 1, а для перспективной группировки отечественных КА, учитывающей требования краткосрочного прогноза землетрясений — в табл. 2. В таблицах приведены средние значения вероятностей при условии эффективности проведения мероприятий при сделанных выше допущениях. Среднее значение абсолютного риска 7,2*10-6 чел./чел. / год.
Полученные результаты носят сугубо ориентировочный характер в силу недостаточной статистики, однако могут быть использованы при сравнении вариантов, т.к. систематические ошибки при сравнении попарно существенной роли не играют. Необходимо отметить, что основная эффективность получена за счет превентивных мероприятий, проводимых при наличии прогнозной информации в том числе космической, которая получается метеорологическими службами. Это же замечание справедливо в еще большей степени для результатов табл. 2.
Очевидный результат — превалирование прогноза землетрясений над всеми другими видами информации — подтверждает необходимость создания специальной службы оперативного мониторинга предвестников. По данным [2] индивидуальный риск землетрясений к 2025 г. может увеличиться более, чем на порядок и достигнуть величины 2*10_б чел./чел. в год.
Общая оценка эффективности космического мониторинга позволяет сделать следующие выводы:
1. Космический мониторинг глобальных, медленно изменяющихся по сравнению с периодичностью обновления КИ, процессов показывает высокую эффективность. К таким процессам следует отнести изменения метеорологические, гидрологические, в т.ч. ледовой обстановки.
2. Эффективность использования КИ для экспресс-оценки последствий ЧС большого масштаба достаточно высока, т.к. сочетание оперативности и достоверности (объективности) получаемых данных
Таблица 1
Эффективность космического сегмента в снижении индивидуального риска природных ЧС перспективной группировки КА
№ п/п Тип ЧС р1 р2 Р3 W м* Э
1 Цунами, ураганы, смерчи 1 - - 1 0,27 0,27
2 Наводнения 0,5 0,2 0 0,6 0,21 0,126
3 Лавины 0 0 0,1 0,1 0,23 0,023
4 Оползни и обвалы 0 0 0,1 0,1 0,09 0,009
5 Природные пожары 0 0 1 1 0,08 0,08
б Сели 0 0 0,1 0,1 0,07 0,007
7 Переработка берегов 1 - - 1 0,03 0,03
8 Транспортные аварии 0 - - 0 0,02 0,0
9 Общая оценка эффективности 0,545
*) кд — коэффициент значимости ЧС
Таблица 2
Эффективность космического сегмента в снижении индивидуального риска природных ЧС перспективной группировки КА
№ п/п Тип ЧС р1 р2 Р3 W Э
1 Землетрясения 0,4 0,8 0 0,88 0,85 0,748
2 Цунами, ураганы, смерчи 1 - - 1 0,08 0,08
3 Наводнения 0,5 0,2 0 0,6 0,03 0,018
Общая оценка 0,933
обеспечивают принятие стратегических решений по ликвидации и смягчению этих последствий.
3. Достаточно высока эффективность среднесрочного прогноза паводковой и лесопожарной обстановки и землетрясений.
4. Не может считаться удовлетворительной эффективность мониторинга природных пожаров и наводнений.
5. Космический мониторинг техногенных ЧС, в т.ч. транспортных аварий и катастроф не проводится ввиду неэффективности.
Проблема оперативного получения информации высокого разрешения может быть решена при использовании информации от сенсоров, установленных на высотных (в т.ч. стратосферных) воздухоплавательных аппаратах (дирижаблях, аэростатах).
В чем проявляются преимущества дирижаблей.
Большая грузоподъемность дирижабля позволит оснащать его массой дополнительной аппаратуры, в том числе радиолокационной, обеспечивающей всепогодность мониторинга и возможность обнаружения металлических объектов под лесным покровом. Снижение в 25 раз высоты (с 500 км для КА «Ресурс-ДК» и малых спутников до 20 км — для дирижаблей) при использовании стандартной спутниковой аппаратуры обеспечит практически непрерывный мониторинг территории и позволит: в 25-30 раз повысить пространственное разрешение; на 25-30 дБ повысить уровень энергетики принимаемого сигнала; на 25-30 дБ повысить соотношение сигнал/шум наземной приемной станции.
С высоты 20 км теми же приборами, что оснащают КА можно обнаружить тепловые аномалии, вызываемые очагом лесного пожара площадью десятки м2, а не сотни га.
К предвестникам, обеспечивающим среднесрочный прогноз и обнаруживаемым космическими средствами, добавятся предвестники, появляющиеся за часы до события. Это относится к аномальным флуктуациям электростатического, магнитного и электромагнитного полей, а также к обнаружению выхода сопутствующих газов — радона, гелия. Эти предвестники, выявляющиеся в космосе по вторичному наведению, из стратосферы могут быть обнаружены непосредственно.
Так, напряженность электростатического поля определяется дифференциальными уравнениями: Е = ▼ф, ▼ ф = - р/Е0. Потенциал ф в точке поля, наведенный зарядом с плотностью р в объеме V, расположенном на расстоянии г определяется зависимостью: ф = (1/4тгег)| рйТГ, т.е. потенциал убывает пропорционально расстоянию от источника.
Аналогичная картина для потенциала магнитного поля; электромагнитное поле убывает пропорционально квадрату расстояния до излучателя. При этом, как было показано выше, вероятность своевременного обнаружения предвестников практически в момент их появления, возрастет по сравнению даже с мониторингом группировкой малых спутников, более чем в 2,5 раза. Ни один из выявленных предвестников землетрясений, даже УНЧ-излучение, не дают
о
ю
а р
го
а р
к
с е
т
и н
х
е т
I
о н
т
у
а
I
стопроцентной гарантии, что событие произойдет в ожидаемом месте в ожидаемое время.
Уверенный прогноз дает только совокупность всех или большинства признаков готовящегося землетрясения, полученных одновременно, чтобы исключить возможность их образования по разным причинам и различными источниками. Такую возможность специализированные КА с неполным набором аппаратуры обеспечить не могут.
Что касается лидарных технологий обнаружения газов, то пока созданы установки, действующие на несколько километров. Создание комплексов, способных обеспечить расстояние обнаружения в десятки км только предстоит. О космических лидарах речь пока не идет. Обнаружение газов по вторичным признакам также требует определенной энергетики.
Зона обзора дирижабля сокращена по сравнению с КА, но достаточна для обеспечения территории региона (рис. 2). При снижении высоты до уже достигнутой 10 км зона обзора обеспечивает нужды большинства субъектов РФ. В случае необходимости мониторинга протяженных территорий со средних высот могут использоваться уже разработанные дирижабли, количество которых необходимо увеличить, по сравнению со стратосферными, в 1,5-2 раза.
Выбор применения того или иного варианта должен производиться исходя из конкретных условий; средневысотные дирижабли пилотируемые требуют инфраструктуры обеспечения пилотов, но они дешевле стратосферных и имеют значительно меньшие габариты, что упрощает их обслуживание.
При этом стоимость запуска и эксплуатации дирижаблей на порядки ниже содержания космической группировки. Время непрерывной эксплуатации беспилотного дирижабля (5-10 лет) сравнимо с временем нахождения в рабочем режиме КА, по окончании он может быть возвращен на Землю для ремонта и переоснащения.
Российская компания «Аэроскан» начинает использовать дирижабли для пространственно-технического мониторинга местности и инженерных объектов. В 2001 г. НПФ «Аэростатика» и КБ МАИ «Дирижаблестроение» была разработана «Концепция создания дирижаблей нового поколения» (табл. 3). Готовность начать разработки объявили ФГУ «НПО
Рис. 2. Зависимость радиуса R участка наблюдаемой территории поверхности Земли от высоты Н расположения
носителя аппаратуры наблюдения им. С.А. Лавочкина» совместно с ЗАО «Воздухоплавательный центр Авгуръ», Государственный ракетный центр «КБ им. академика В.П. Макеева и др. Активно работает в этом направлении Долгопрудненское КБ.
На разработку стратосферного дирижабля в концепции отводилось 6 лет при наличии финансирования. Стоимость производства стратосферного варианта $36 млн., стоимость производства средне-высотного дирижабля типа А-100000 — $32 млн. Первые этапы программы завершены.
В табл. 4 приведены результаты оценки эффективности мониторинга с помощью воздухоплавательных аппаратов без учета мониторинга предвестников землетрясений (аналог табл. 1.).
Таким образом, эффективность использования информации от дирижаблей в полтора раза эффективней использования космической информации для мониторинга большинства типов ЧС. Преимущество космического мониторинга только в своевременном обнаружении метеорологических опасных явлений. Мониторинг с использованием воздухоплавательных аппаратов позволяет повысить качество и оперативность данных для принятия управленческих решений и расширить круг решаемых
Таблица 3
Программа развития дирижаблей нового поколения
Этапы программы 1 2 3 4
Дирижабль А-01, А-02 А-300 А-100000 - А-600000 Стратосферный
Размерность, м3 До 1000 4000 100000 - 500000 До 500000
Конструкция Мягкий Полужесткий Жесткий Жесткий
Грузоподъмность, т До 0,15 До 1,0 50, 150, 300 1,0-2,0
Высота полета, км 1-2 До 3 От 2 до 10* 20
Скорость, км/час 80-90 100-110 120-150 До 140
Дальность, км До 30 До 1000 До 12000 -
Продолжительность полета 4 часа 24 часа 10-20 дней 5-10 лет
0
ю
а р
го
а р
е и к
с е
т
и н
х
е т
1
о н
т
у
а
I
*) При уменьшенной нагрузке, соответственно выполнению специальной задачи
Таблица 4
Эффективность аэросегмента в снижении индивидуального риска природных ЧС
№ п/п Тип ЧС р2 р3 W м* Э
1 Цунами, ураганы, тайфуны 0 - 0 0,27 0
2 Наводнения 1,0 - 1,0 0,21 0,21
3 Лавины 0,5 1,0 1,0 0,23 0,23
4 Оползни и обвалы 0 1,0 1,0 0,09 0,09
5 Природные пожары 0 1,0 1,0 0,08 0,08
6 Сели 0 1,0 1,0 0,07 0,07
7 Переработка берегов 0 1,0 1,0 0,03 0,03
8 Транспортные аварии 0 1,0 1,0 0,02 0,02
9 Общая оценка эффективности 0,73
задач. В том числе позволит: своевременно обнаруживать транспортные (в т.ч. трубопроводные) аварии; вести непрерывный мониторинг предвестников землетрясений и слежение за дальним переносом опасных веществ; контролировать состояние и пере-
движение опасных грузов.
Для мониторинга проблемных территорий (в т.ч. лесопожарной обстановки) могут быть использованы привязные аэростаты, создаваемые по заказу ВС РФ (табл. 5).
Таблица 5
Характеристики привязных аэростатов разработки НПО «РосАэро-Системы»
№ п/п Характеристики Наименование проекта
«Барс» ^^17) «Рысь» ^^27) «Пума» ^^21) «Ягуар» «Гепард»
1 Максимальная скорость ветра у земли, м/с 20 20 46 30 30
2 Максимальная скорость ветра на рабочей высоте, м/с 25 25 35 25 30
3 Рабочая высота, км 1 с ПН 80 кг 0,7 с ПН 80 кг 2-5 1, с ПН 2000 кг, 4 с ПН 750 кг 0,7-1,5
4 Продолжительность непрерывного полета, сутки до 10 до 20 до 25 до 30 до 15
5 Полезная нагрузка, кг до 150 ~ 80 до 2250 до 1700
6 Радиус зоны кругового обзора, км 70- 80 350 ~ 300
7 Состояние разработки Серийное производство Опытный образец Опытный образец
Литература
1. Резников В.М. Метод оценки эффективности аэрокосмического мониторинга чрезвычайных ситуаций // Технологии гражданской безопасности. — М.: ВНИИ ГОЧС, 2007. — № 3.
2. Стратегические риски России. Оценка и прогноз. /Под общей редакцией Ю.Л. Воробьева — М.: Деловой экспресс, 2005.
о
ю
а р
го
а р
к
с е
т
и н
х
е т
I
о н
т
у
а
I
