КОМЕРЦІЙНІ УГРУПОВАННЯ МАЛИХ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ

Анотація

У розвитку дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) з космосу за останні десять років провідну роль відіграють угруповання малих космічних апаратів (КА), що належать приватним компаніям. Аналіз подібних угруповань, проведений у цьому дослідженні, дав змогу виявити тенденції їх розвитку на найближчі роки, а також появу нових можливостей збирання та оброблення даних. У період 2011–2025 рр. спостерігається багаторазове зростання кількості та чисельності комерційних угруповань. Очікується, що до кінця 2025 р. на орбіті працюватиме 81 угруповання – майже в 12 разів більше, ніж у 2015 р. Найшвидше збільшується чисельність КА мультиспектральної оптичної зйомки. Найбільше нових угруповань з'явиться в галузі теплової інфрачервоної зйомки та гіперспектральної оптичної зйомки. Лідерами за кількістю угруповань і їхньою чисельністю є США і Китай, а серед компаній – Planet Labs (США) і Chang Guang Satellite Technology (Китай). Хоча кількість країн, що створюють власні угруповання малих КА ДЗЗ, постійно збільшується, угруповання країн-лідерів зростають вищими темпами. Дві третіх угруповань мультиспектральної оптичної зйомки призначені для збирання даних із просторовою роздільною здатністю понад 1 м, а три компанії забезпечують збирання даних із роздільною здатністю 30 см. Збільшується чисельність радарних КА за майже незмінної кількості угруповань. Більшість радарних КА ведуть спостереження в Х-діапазоні з роздільною здатністю до 50 см, а компанії ICEYE (Фінляндія/США) і Umbra-SAR (США) пропонують радарні дані з роздільною здатністю 25 см. Активно розвивається напрямок з використання наднизьких орбіт для підвищення якості зйомки. Збільшуються інвестиції в позаземну зйомку для відстеження космічних об'єктів на навколоземних орбітах з метою запобігання можливих загроз супутниковим угрупованням. Впровадження засобів обробки даних на борту КА та успішні експерименти з лазерного зв'язку між КА відкривають перспективи отримання цільової інформації ДЗЗ у режимі, близькому до реального часу. Значно поширилось використання сигналів ГНСС для цілей ДЗЗ. Це призвело до появи угруповань, що складаються з десятків малих комерційних метеосупутників.

ПОСИЛАННЯ

1. Garg P. K. Remote Sensing: Theory and Applications. Boston, Mercury Learning and Information, 2024. https://doi.org/10.1515/9781501522840

2. Kramer H. J. Observation of the Earth and Its Environment. Berlin, Springer, 2002. https://doi.org/10.1007/978-3-642-56294-5

3. Bryce Space and Technology. Smallsats by the Numbers 2020. URL: https://brycetech.com/reports/report-documents/Bryce_Smallsats_2020.pdf (дата звернення: 09.01.2025).

4. Волошенюк О. Л. Світові тенденції розвитку низькоорбітальних космічних систем оптико-електронного спостереження Землі. Технічна механика. 2020. № 3. С. 39−53. https://doi.org/10.15407/itm2020.03.039

5. Volosheniuk O. L., Pyrozhenko O. O. Requirements for the parameters of synthetic aperture radars onboard small satellites for Earth remote sensing. Технічна механика. 2024. №4. С. 55−65. https://doi.org/10.15407/itm2024.02.055

6. Храмов Д. О., Волошенюк О. Л. Аналіз стану і тенденції розвитку орбітальних угруповань малих космічних апаратів для вирішення завдань землеробства. Технічна механіка. 2023. № 4. C. 31–39. https://doi.org/10.15407/itm2023.04.031

7. Botelho R. C., Xavier A.L. A Unified Satellite Taxonomy Proposal Based on Mass and Size. Advances in Aerospace Science and Technology. 2019. V. 4, N 4. P. 57–73. https://doi.org/10.4236/aast.2019.44005

8. Kramer H. J., Cracknell A. P. An overview of small satellites in remote sensing. International Journal of Remote Sensing. 2008. V. 29, N 15. P. 4285–4337. https://doi.org/10.1080/01431160801914952

9. Khramov D. Constellations of small commercial earth remote sensing satellites (2011 – 2025) [Data set]. Zenodo. DOI: 10.5281/zenodo.13956290

10. ICEYE Dwell modes. URL: https://www.iceye.com/sar-data/imaging-modes/dwell (дата звернення: 09.01.2025).

11. Laurila P. CEYE SAR Videos Published: Technical Insights and Highlights. URL: https://www.iceye.com/blog/iceye-sar-videos-published-technical-insights-and-highlights (дата звернення: 09.01.2025).

12. ICEYE SAR Video. URL: https://sar.iceye.com/5.2.4/productFormats/vid/ (дата звернення: 09.01.2025).

13. Bacon A., Olivier B. Skimsats: bringing down the cost of Earth Observation. URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-34024-1_1 (дата звернення: 09.01.2025).

14. Werner D. How low can satellites go? VLEO entrepreneurs plan to find out. SpaceNews. URL: https://spacenews.com/how-low-can-satellites-go-vleo-entrepreneurs-plan-to-find-out/ (дата звернення: 09.01.2025).

15. DARPA Launch Challenge. URL: https://www.darpa.mil/launchchallenge (дата звернення: 09.01.2025).

16. JAXA terminates the operation of TSUBAME, a Super Low Altitude Test Satellite (SLATS). URL: https://global.jaxa.jp/press/2019/10/20191002a.html (дата звернення: 09.01.2025).

17. Thales Alenia Space and QinetiQ to pave the way for small multimission satellites in Very Low Earth Orbit. URL: https://www.thalesgroup.com/en/worldwide/space/press-release/thales-alenia-space-and-qinetiq-pave-way-small-multimission (дата звернення: 09.01.2025).

18. Foust J. Redwire announces second VLEO satellite platform. SpaceNews. URL: https://spacenews.com/redwire-announces-second-vleo-satellite-platform/ (дата звернення: 09.01.2025).

19. Haishao-1. URL: https://mp.weixin.qq.com/s/6AnwloNaqiuavx6D6fJMRg (дата звернення: 09.01.2025).

20. Maxar. Non-Earth Imaging. URL: https://www.maxar.com/maxar-intelligence/products/non-earth-imaging (дата звернення: 09.01.2025).

21. Flewelling B. Op-Ed: NATO Must Prioritize Tracking, Info Sharing in Orbit. Payload. URL: https://payloadspace.com/op-ed-nato-must-prioritize-tracking-info-sharing-in-orbit/ (дата звернення: 09.01.2025).

22. ESA - Φsat-2. URL: https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/Phsat-2 (дата звернення: 09.01.2025).

23. Chen J. et al. A remote sensing data transmission strategy based on the combination of satellite-ground link and GEO relay under dynamic topology. Future Generation Computer Systems. 2023. N. 145. P. 337–353. https://doi.org/10.1016/j.future.2023.02.016

24. Zhang P. et al. Near Real-Time Remote Sensing Based on Satellite Internet: Architectures, Key Techniques, and Experimental Progress. Aerospace. 204. V. 11, N 2. P. 167. https://doi.org/10.1016/j.future.2023.02.016

25. SDA. Optical Communications Terminal (OCT). Standard Version 3.0. URL: https://www.sda.mil/wp-content/uploads/2022/04/SDA-OCT-Standard-v3.0.pdf (дата звернення: 09.01.2025).

26. Chinese company completes ultra-high-speed remote sensing image laser transmission test. Xinhua. URL: https://english.news.cn/20241229/bf791f77f5ba4d44b6bff61f9af0087f/c.html (дата звернення: 09.01.2025).

27. Video shows Chinese Satellite has tracked a seeming F22 fighter jet flying through sky. Infoworld. URL: https://www.youtube.com/watch?v=VxKSJck7gls (дата звернення: 09.01.2025).

28. Sky Constellation Technology Validation Star Planned for Launch This Year: 300 Satellites to be Grouped in the Network. URL: https://tech.ifeng.com/c/8Z6DNqUpQcP (дата звернення: 09.01.2025).

29. Rodriguez-Alvarez N., Munoz-Martin J. F., Morris M. Latest Advances in the Global Navigation Satellite System–Reflectometry (GNSS-R) Field. Remote Sens. 2023. N 15. P. 2157. https://doi.org/10.3390/rs15082157

30. Garrison J. L. et al. SNOOPI: Demonstrating Earth remote sensing using P-band signals of opportunity (SoOp) on a CubeSat. Advances in Space Research, 2024. V. 73, N 6. P. 2855–2879. https://doi.org/10.1016/j.asr.2023.10.050

31. Ho S.C. et al. Wideband Ocean Altimetry Using Ku-Band and K-Band Satellite Signals of Opportunity: Proof of Concept. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. 2019. V. 16, N 7. P. 1012–1016. https://doi.org/10.1109/LGRS.2019.2891976

32. Dmytryszyn M., Crook M., Sands T. Lasers for Satellite Uplinks and Downlinks. Science. 2021. V. 3, N 1. P. 4. https://doi.org/10.3390/sci3010004

33. Werner D. GeoOptics, PlanetIQ and Spire to supply NOAA with space weather data. SpaceNews. URL: https://spacenews.com/noaa-cwdp-space-weather/ (дата звернення: 09.01.2025).

34. WMO. Data from commercial meteorological small satellites were allowed to enter China's meteorological operational system for the first time. URL: https://wmo.int/media/news-from-members/data-from-commercial-meteorological-small-satellites-were-allowed-enter-chinas-meteorological (дата звернення: 09.01.2025).

35. Erwin S. Tomorrow.io gets DoD contract to launch two microwave weather sensor satellites. SpaceNews. URL:https://spacenews.com/tomorrow-io-gets-dod-contract-to-launch-two-microwave-weather-sensor-satellites/ (дата звернення: 09.01.2025).

36. Muon Space Establishes Communications, Confirms Health of Weather Satellite. URL: https://www.muonspace.com/press/muon-space-establishes-communications-confirms-health-of-weather-satellite (дата звернення: 09.01.2025).