Главная Новости ПулКОН РСДБ Обсерватории Публикации About us Контакт

Задание на проведение наблюдений ИСЗ

Владимир Агапов
(ИПМ им. Келдыша РАН)

  1. Исполнитель проводит наблюдения объектов на высоких геоцентрических орбитах (высота полёта объекта в момент измерения не менее 10000 км). Объекты наблюдения распределяются Заказчиком по двум группам: каталогизированные крупные объекты и малоразмерные не каталогизированные фрагменты "космического мусора".
    Под крупным объектом понимается объект, видимая звёздная величина которого в интегральном свете составляет не слабее 14.5m при значении фазовых углов в диапазоне от 0° до 100°. Под малоразмерным не каталогизированным фрагментом "космического мусора" понимается объект, не внесенный в публично доступные каталоги искусственных объектов и видимая звёздная величина которого в интегральном свете составляет 15m и слабее при значении фазовых углов в диапазоне от 0° до 50°.

    Для целей данной работы рассматриваются объекты обеих групп, находящиеся в геостационарной области или на высокоэллиптических орбитах.

    Принадлежность объекта к группе находящихся в геостационарной области определяется по следующим значениям элементов орбиты:

    • Наклонение - в диапазоне значений от 0° до 30°
    • Эксцентриситет - в диапазоне значений от 0 до 0.2
    • Среднее движение - в диапазоне значений от 0.7 до 1.3 оборотов/сутки

    Принадлежность объекта к группе находящихся на высокоэллиптических орбитах определяется по следующим значениям элементов орбиты:

    • Наклонение - в диапазоне значений от 0° до 180°
    • Эксцентриситет - в диапазоне значений от 0.2 до 0.8
    • Среднее движение - в диапазоне значений от 1.5 до 3 оборотов/сутки

  2. Наблюдения проводятся в течение периода действия договора в ночи, за время которых имеются интервалы, пригодные для проведения наблюдений с точки зрения погодных условий (облачность и скорость ветра).

    Ночью считается промежуток между моментами времени, когда центра диска Солнца находится ниже 15° под горизонтом пункта наблюдения.

    Суммарное количество ночей, на которых были проведены измерения в течение периода действия договора, должно быть не менее 140.

    Под сеансом понимается совокупность измерений по одному объекту, полученная на одной ночи.

    Средняя внешняя точность единичного астрометрического положения (измерения) объекта должна быть не хуже 1-2 угловых секунд по обеим координатам. Точность привязки единичного положения к шкале времени UTC должна быть не хуже 0.01 сек. Работа считается выполненной качественно, если по результатам обработки Заказчиком измерений на пассивных участках движения объектов получаемые значения среднеквадратического отклонения абсолютной величины невязок измерений не превосходят 3 угловые секунды. Допускается наличие систематической составляющей ошибки привязки к шкале времени UTC. В этом случае Исполнитель представляет Заказчику величину этой составляющей одновременно с вновь полученными измерениями и Заказчик учитывает её при первичной обработке измерений. Наличие систематической составляющей ошибки в значениях измеренных координат объекта (систематическая ошибка в астрометрическом измерении точечного или штрихового объекта в кадре) допускается на уровне не более 0.2 угловых секунд.

    В случаях, когда по результатам обработки величина СКО невязок измерений превышает указанное выше значение, либо Исполнитель не предоставил информацию о величине систематической составляющей ошибки времени привязки измерений к шкале UTC, либо величина систематической составляющей ошибки координат превышает указанное выше значение, работа считается выполненной некачественно.
  3. Наблюдение каталогизированных крупных объектов проводится по заданию на проведение наблюдений, формируемому Заказчиком. Задание содержит перечень объектов с указанием приоритета наблюдения и режима наблюдения для каждого объекта. Режимы наблюдения описаны ниже. Для режима ГС4 указывается количество объектов в группе. Дополнительно к заданию на проведение наблюдений Заказчик предоставляет эфемериды по каждому объекту, включающие следующие параметры:
    • дата и время (UTC),
    • азимут (°),
    • угол места (°),
    • прямое восхождение в топоцентрической экваториальной системе координат эпохи J2000,
    • склонение в топоцентрической экваториальной системе координат эпохи J2000,
    • скорость в прямом восхождении (угл. сек в мин),
    • скорость в склонении (угл. сек в мин),
    • часовой угол,
    • фазовый угол (°),
    • доля освещённости объекта Солнцем (%),
    • угол места Солнца (°),
    • ожидаемая звёздная величина объекта в интегральном свете,
    • оценка ошибки значения RA (или проекция ошибки положения вдоль траектории движения) (угл. сек),
    • оценка ошибки значения DECL (или проекция ошибки положения поперёк траектории движения) (угл. сек).
    Для каждого объекта формируется отдельный файл с эфемеридами. Имя файла включает номер объекта и дату формирования эфемерид. Для одного и того же объекта эфемериды с датой формирования, ближайшей к текущей дате, являются действующими и отменяют все остальные ранее полученные эфемериды для этого объекта.

    На основании полученного задания Исполнитель самостоятельно формирует план проведения наблюдений на текущую ночь.

    Пример задания на наблюдения:

    Задание на проведение наблюдений 15-16.01.2005

    Номер объекта Приоритет Режим наблюдения Требования к наблюдениям Кол-во в группе Особые отметки
    1 1 ГС2 30 мин - 3
    2 1 ГС5->ГС3 1 ч - 1, 2
    3 1 ВЭО3->ВЭО2 3x30 мин - 
    4 2 ГС4 3x30 мин 2 

    Примечания.

    1. угол места объекта 12 градусов.
    2. объект в разные ночи должен наблюдаться в разное время таким образом, чтобы через примерно неделю наблюдений были получены измерения на протяжении всей ночи (по совокупности).
    3. короткие серии на соседних ночах должны быть смещены друг относительно друга по времени на 30-40 минут. Желательно при планировании наблюдений по этим объектам учитывать время проведения предыдущих и выбирать интервал наблюдений, отличный от ранее реализованных до тех пор, пока не будет выбрана вся ночь.

    При расчёте эфемерид и планировании наблюдений учитывается "мёртвая зона" - область вокруг центра диска Луны, находящейся над горизонтом пункта наблюдения, в которой наблюдения невозможны из-за засветки. Угловое расстояние объекта от центра диска Луны (радиус области) зависит от фазы Луны и определяется по следующей зависимости:

    r = 5+100*β
    где β - фаза Луны (от 0 до 1)

    Точки траектории объекта, попавшие внутрь зоны засветки Луной, в эфемеридах помечаются текстом ‹‹MOON››, выводимого поверх значений азимута угла места в соответствующих строках.

    Точки траектории на моменты времени, когда объект находится на участках орбиты, полностью закрытых тенью Земли, в эфемеридах помечаются текстом ‹‹SHADOW››, выводимого поверх значений азимута и угла места в соответствующих строках.

    В задание на наблюдения во всех режимах, за исключением КМ3, включаются только объекты, для которых в течение ночи имеются интервалы, когда объект (площадка поиска) находится не ниже max(15, min γ (A))° по углу места γ относительно горизонта пункта наблюдения с учётом существующих углов закрытия на местности в зависимости от азимута A объекта наблюдения. Для режима КМ3 ограничение по минимальному углу места составляет 20° для объектов с яркостью 15.5m-16.5m и 30° для объектов с яркостью 16.5m-17m. Для режимов КМ1 и КМ2 ограничение по минимальному углу места составляет 30°. Требования по астрометрической точности, описанные в п.2 настоящего Приложения, распространяются только на измерения, полученные при значении угла места более max(15°, min γ (A)). В нижеследующей таблице приведены существующие углы закрытия на местности как зависимость минимального и максимального склонения в топоцентрической экваториальной системе координат от значения часового угла.

  4. Возможны следующие режимы наблюдения:
    1. Режим ГС1 - наблюдение вновь обнаруженного объекта в геостационарной области
    2. Режим ГС2 - наблюдение крупного каталогизированного объекта в геостационарной области, имеющего эксцентриситет орбиты меньше 0.001
    3. Режим ГС3 - наблюдение крупного каталогизированного объекта в геостационарной области, имеющего эксцентриситет орбиты больше 0.001
    4. Режим ГС4 - наблюдение крупного каталогизированного объекта в геостационарной области, имеющего эксцентриситет меньше 0.001 и входящего в локальную группу объектов
    5. Режим ГС5 - поиск каталогизированного крупного объекта в геостационарной области с последующим наблюдением в режиме ГС1, ГС2 или ГС3
    6. Режим ВЭО1 - наблюдение вновь обнаруженного объекта на высокоэллиптической орбите
    7. Режим ВЭО2 - наблюдение крупного каталогизированного объекта на высокоэллиптической орбите
    8. Режим ВЭО3 - поиск каталогизированного крупного объекта на высокоэллиптической орбите с последующим наблюдением в режиме ВЭО1 или ВЭО2
    9. Режим КМ1 - наблюдение ранее обнаруженного малоразмерного объекта "космического мусора" в геостационарной области
    10. Режим КМ2 - наблюдение ранее обнаруженного малоразмерного объекта "космического мусора" в геостационарной области с большой величиной отношения площади к массе
    11. Режим КМ3 - поиск малоразмерного объекта "космического мусора" в геостационарной области по заданной схеме с последующим наблюдением в режиме ГС1

    Перечисленные режимы характеризуются требованиями к проводимым наблюдениям и получаемым астрометрическим положениям наблюдаемых объектов, изложенными ниже. В описании режимов под "короткой серией" понимается последовательность кадров, содержащих изображение требуемого объекта, и, соответственно, измеренные по этим кадрам положения объекта на интервале времени длительностью 15 мин. Под "длинной серией" понимается последовательность кадров, содержащих изображение требуемого объекта, и, соответственно, измеренные по этим кадрам положения объекта на интервале времени длительностью не менее 50 мин. Измеренные положения в "длинной серии" должны распределяться приблизительно через равные промежутки времени. Количество положений в "длинной серии" должно составлять не менее 10. Длительность "длинной серии" и желательное количество кадров (измеренных положений), если они отличаются от вышеприведенных, задаётся в задании на выполнение работы.

    Режим ГС1. Наблюдение вновь обнаруженного объекта в геостационарной области ведётся непрерывно в течение не менее 2-2.5 часов. Получаемые астрометрические положения объекта должны быть распределены примерно через равные промежутки времени. Требуемая частота получения положений объекта - не реже 1 положения в 5-6 минут.
    Режим ГС2. Наблюдение крупного каталогизированного объекта в геостационарной области, имеющего эксцентриситет орбиты меньше 0.001, осуществляется одной "короткой серией" за ночь. Измеренные положения в "короткой серии" должны распределяться приблизительно через равные промежутки времени. Количество положений в "короткой серии" должно составлять не менее 5.
    Режим ГС3. Наблюдение крупного каталогизированного объекта в геостационарной области, имеющего эксцентриситет орбиты больше 0.001, осуществляется "длинной серией" длительностью не менее 50 минут.
    Режим ГС4. Наблюдение крупного каталогизированного объекта в геостационарной области, имеющего эксцентриситет меньше 0.001 и входящего в локальную группу объектов, осуществляется двумя-тремя "короткими сериями" в разное время на одной ночи. Под локальной группой понимается группа из 2 и более объектов, в течение длительного времени находящихся в площадке размером не более 35 аркмин по часовому углу и 20 аркмин по склонению. Обязательным условием является наблюдение в одном поле всех объектов группы одновременно. В случае непопадания (невидимости) всех объектов одновременно в поле зрения "короткая серия" наблюдений проводиться не должна и необходимо выбрать другой момент времени для наблюдений. Количество измерений в короткой серии для каждого объекта должно быть как минимум на одно больше количества объектов в группе, но не менее четырёх. Астрометрические положения определяются для всех объектов, входящих в группу. Ожидаемое количество объектов в группе указывается в задании на наблюдение. Если наблюдавшееся количество объектов в локальной группе отличалось от указанного в задании на наблюдение, то Исполнитель сообщает об этом в сопроводительном тексте к высылаемым оперативным результатам.
    Режим ГС5. Поиск каталогизированного крупного объекта в геостационарной области с последующим наблюдением в режиме ГС1, ГС2 или ГС3 осуществляется по заранее согласованной между Исполнителем и Заказчиком стратегии (вдоль предполагаемой траектории или в области, ограниченной заданными значениями часового угла и склонения). После обнаружения объекта осуществляется переход в режим наблюдения ГС1, ГС2 или ГС3. Конкретный режим указывается Заказчиком в задании на проведение наблюдений.
    Режим ВЭО1. Наблюдение вновь обнаруженного объекта на высокоэллиптической орбите ведётся непрерывно в течение не менее 1.5-2 часов. Получаемые астрометрические положения объекта должны быть распределены примерно через равные промежутки времени. Требуемая частота измерения астрометрических положений объекта - не реже 1 положения в 5-6 минут при суммарной угловой скорости объекта относительно звёзд не более 60 арксек/сек и не реже 1 положения в 1-1.5 минуты при суммарной угловой скорости объекта относительно звёзд более 60 арксек/сек.
    Режим ВЭО2. Наблюдение крупного каталогизированного объекта на высоко-эллиптической орбите ведётся "короткими сериями". Количество "коротких серий" в течении ночи составляет не менее 5. Крайние "короткие серии" должны быть максимально разнесены по времени (с учётом условий видимости объекта и приоритетов объектов для наблюдения в текущую ночь). "Короткие серии", расположенные между крайними, должны проводиться через приблизительно равные промежутки времени. Требуемая частота измерения астрометрических положений объекта - не реже 1 положения в 2-3 минуты при суммарной угловой скорости объекта относительно звёзд не более 60 арксек/сек и не реже 1 положения в 1-1.5 минуты при суммарной угловой скорости объекта относительно звёзд более 60 арксек/сек.
    Режим ВЭО3. Поиск каталогизированного крупного объекта на высокоэллиптической орбите с последующим наблюдением в режиме ВЭО1 или ВЭО2 осуществляется по заранее согласованной между Исполнителем и Заказчиком стратегии (вдоль предполагаемой траектории или в области, ограниченной заданными значениями часового угла и склонения). После обнаружения объекта осуществляется переход в режим наблюдения ВЭО1 или ВЭО2. Конкретный режим указывается Заказчиком в задании на проведение наблюдений.
    Режим КМ1. Наблюдение ранее обнаруженного малоразмерного объекта "космического мусора" в геостационарной области проводится аналогично режимам ГС2 и ГС3 в зависимости от эксцентриситета. Выбор необходимого режима осуществляется Исполнителем на основе значения эксцентриситета орбиты объекта, приведенного в задании на проведении наблюдений.
    Режим КМ2. Наблюдение ранее обнаруженного малоразмерного объекта "космического мусора" в геостационарной области с большой величиной отношения площади к массе проводится аналогично режиму ГС3.
    Режим КМ3. Поиск малоразмерного объекта "космического мусора" в геостационарной области с последующим наблюдением в режиме ГС1 производится по схеме, согласованной между Исполнителем и Заказчиком (в фиксированной относительно звёзд площадке или вдоль траектории движения предполагаемого объекта). При обнаружении объекта, видимый блеск которого слабее 15m, поиск прекращается и найденный объект переводится в режим наблюдения ГС1.

    В описанных режимах допускается отклонение от указанного интервала наблюдений или количества коротких серий только в случае изменения метеоусловий в процессе проведения наблюдений. О таких фактах Исполнитель должен сообщать в сопроводительном тексте к оперативным результатам.
  5. При обработке кадров для получения астрометрических положений орбитальных объектов, указанных в задании на проведение наблюдений, Исполнитель контролирует наличие других орбитальных объектов в том же кадре и в случае их наличия также определяет астрометрические положения и представляет их Заказчику для идентификации. При обработке кадров Исполнитель проводит оценку видимого блеска в интегральном свете каждого попавшего в кадр орбитального объекта.
  6. Измеренные астрометрические положения и значения оценки видимого блеска представляются Исполнителем в виде файлов, пересылаемых по электронной почте Заказчику. Измерения по одному объекту за одну ночь объединяются в одну группу. Формат представления данных в группе следующий:

    10031 NNNNN
    090205 22492128 11130836 +02335035 001125
    090205 22503597 11142380 +02320422 001126
    END

    10031 - номер измерительного пункта
    NNNNNNN - номер объекта, как он указан в задании на проведение наблюдений, дополненный ведущими нулями до 7 цифр. Для вновь обнаруженных и попутно наблюдавшихся объектов следует использовать следующую нумерацию: ГГДДДNN, где ГГ - две последние цифры года наблюдений, ДДД - номер суток года плюс 300 (например, для 1 января 2005 г. ГГДДД=05301), NN - номер объекта в текущих сутках. Номер суток определяется для календарной даты (по Гринвичу) на момент первого наблюдения объекта. Счётчик объектов обнуляется при переходе через гринвичскую полночь.

    090205 22492128 11130836 +02335035 001125
    -----------------------------------------
    12345678901234567890123456789012345678901
             1         2         3         4
    

    Позиции 1-6: ДДММГГ, дата наблюдений
    Позиция 7: пробел
    Позиции 8-15: ЧЧММСССС, время наблюдений (UTC)
    Позиция 16: пробел
    Позиции 17-24: ЧЧММСССС, прямое восхождение в эпохе J2000 в часовом выражении (часы, минуты и секунды с долями)
    Позиция 25: пробел
    Позиция 26: обязательный знак склонения (+ или -)
    Позиции 27-34: ГГММСССС, склонение в эпохе J2000 в градусном выражении (градусы, минуты, секунды с долями)
    Позиция 35: пробел
    Позиции 36-38: оценка точности измеренного положения, целое число угловых секунд, дополненное ведущими нулями до 3 цифр
    Позиции 39-41: оценка видимого блеска, умноженная на 10 и округленная до целого, дополненная ведущими нулями до 3 цифр
      
    END ключевое слово последней строки группы
  7. По окончании отчётного периода Исполнитель представляет Заказчику итоговый отчёт. Отчёт оформляется в соответствие с правилами оформления научно-технической документации и должен включать следующую информацию:
    • краткое описание инструмента, на котором проводились наблюдения,
    • количество ночей, на которых проводились наблюдения,
    • особенности условий наблюдения на каждой ночи (фон неба, Луна, облака и т.п.),
    • количество наблюдавшихся объектов различных групп в различных режимах на каждой ночи,
    • количество новых наблюдавшихся объектов,
    • количество объектов, наблюдавшихся и не наблюдавшихся (с указанием причины) по выданному заданию на каждую ночь,
    • количество полученных положений по каждому объекту на каждой ночи,
    • суммарная площадь, покрытая кадрами в каждом из режимов ГС5, ВЭО3 и КМ3,
    • схематическое изображение просмотренных площадок в различных режимах,
    • все полученные задания на проведение наблюдений (исключая эфемериды),
    • все полученные за отчётный период астрометрические положения,
    • любую дополнительную информацию, которую Исполнитель сочтёт необходимым включить в отчёт.
    Отчёт выпускается в печатном и электронном виде. Отчёт в печатном виде заверяется подписями и печатью и высылается Заказчику экспресс-почтой (например, авиапочтой) ценным письмом. Отчёт в электронном виде пересылается Заказчику по указанному в тексте Договора адресу электронной почты.
  8. Проведение наблюдений в режиме КМ3 может быть включено в задание на наблюдение в календарные даты, отстоящие не более чем на 6 суток от момента новолуния.
  9. Задание на наблюдение считается выполненным в полном объёме, если при наличии приемлемых условий наблюдения полученные астрометрические положения удовлетворяют следующим условиям, в дополнение к изложенным в п.2 настоящего Приложения:
    • в режимах ГС2, ГС3, ГС4, ВЭО2, КМ1, КМ2 соблюдены требованиям по длительности наблюдений и частоте получения положений
    • в режиме ГС4 соблюдено требование по размещению в кадре локальной группы объектов
    • в режимах ГС1, ВЭО1 соблюдены требования по частоте получения положений и в максимально возможной степени (в зависимости от условий наблюдения на момент окончания режимов поиска и перехода в режимы ГС1, ВЭО1) соблюдены требования по длительности наблюдений
    • в режимах ГС5, КМ3 соблюдены требования по стратегии поиска
    Выполнение условий наблюдения, описанных в примечании к заданию (если они не являются пояснением к указанному режиму наблюдения), не является обязательным. Такие примечания носят рекомендательный характер и их невыполнение не влечёт за собой никаких штрафных санкций по отношению к Исполнителю.

Материал предоставлен Игорем Молотовым.
Размещен 28 августа 2006.

Главная Новости ПулКОН РСДБ Обсерватории Публикации About us Контакт

Рейтинг@Mail.ru