С начала 70-х годов задача регулярного наблюдения спутников была поставлена в СССР перед всеми создаваемыми и модернизируемыми радиолокаторами дальнего обнаружения БР. Эта задача решалась попутно с основной задачей без предъявления дополнительных требований к диапазону волн и энергетическим характеристикам станций. Ее выполнение обеспечивалось доработкой программно-алгоритмического обеспечения. Это позволило достаточно быстро создать в стране эффективно работающую систему контроля космического пространства (СККП) на высотах до 2 - 3 тысяч километров.

За прошедшее время задачи контроля космоса расширились и усложнились.

Во-первых, в связи с засорением космоса отходами его освоения (фрагментами запусков, обломками разрушений, корпусами ракет-носителей, полезными, в прошлом, нагрузками) возникла проблема опасности столкновений действующих аппаратов с мусором. Ряд событий в космосе указывает на столкновения как на возможные причины нарушения работы конкретных спутников. Эти события привлекли внимание международного сообщества к проблеме засорения космоса. Был создан Межагентский (имеются в виду космические агентства государств-участников) комитет по космическому мусору, начата разработка национальных и международных стандартов по предотвращению засорения при запусках и эксплуатации космических систем. Появляются основания для взаимных претензий космических держав по соблюдению этих стандартов. Для решения этих технических и юридических проблем нужны постоянные наблюдения за фрагментами мусора, в том числе, за малоразмерными фрагментами (начиная с единиц сантиметров), поскольку такой фрагмент при столкновении с действующим спутником с относительной скоростью до 15 км/сек может вывести спутник из строя.

Во-вторых, в настоящее время отмечается тенденция к миниатюризации спутников и созданию на их основе глобальных спутниковых систем различного назначения, в том числе, военного. Пока что это аппараты для экспериментальной и радиолюбительской связи, геофизических исследований, съемки поверхности Земли, калибровки РЛС. Однако появились публикации о разработке систем миниспутников для связи и разведки, для перехвата БР на пассивном участке полета, миниспутников, способных в автоматическом режиме сближаться с другими спутниками (целью сближения может быть инспекция, нарушение функционирования и т. п.). Веса запущенных миниспутников меняются от сотен граммов до нескольких килограммов, размеры (параметр, более существенный для наблюдаемости объекта) - от 10-20 см до 1 метра. Например, для наблюдений Земли с высоты 300 км в видимом диапазоне с разрешающей способностью 1 м достаточно иметь оптику диаметром 15 см. Тенденция к использованию сверхмалых ИСЗ для решения военных задач связывает вместе задачи информационного обеспечения безопасности полетов и задачи обороны: в обоих случаях необходимо обеспечить наблюдение малоразмерных космических объектов.

В третьих, многие космические системы (связи, навигации, радиотехнической разведки) переместились на высокие орбиты (20 - 40 тыс. км). Особенно высокая плотность объектов (и спутников и фрагментов мусора) образовалась на геостационарной орбите и вблизи нее. Задачу наблюдения объектов на больших высотах уже нельзя решить попутно с обнаружением БР. Нужны специальные средства и специальная стратегия поиска и сопровождения.

Усложнение задач контроля космоса требует совершенствования системы контроля.

Задачи обнаружения и каталогизации спутников на низких орбитах ложатся на радиолокацию. Это связано с тем, что наблюдение низких спутников оптикой с Земли требует совпадения ряда условий: спутник должен быть освещен Солнцем, в районе размещения пункта наблюдения должна быть ночь, небо должно быть малооблачным, Луна должна быть ущербной, направления на Луну и спутник должны отличаться не менее чем на 30 градусов. Поэтому наземные оптические средства, независимо от их технических характеристик, не обеспечивают требуемой полноты контроля и оперативности обновления данных. Вместе с тем, оптические средства можно использовать для уточнения угловых координат и получения дополнительной (некоординатной) информации.

Для радиолокации переход к малоразмерным (менее четверти длины волны) объектам наблюдения приводит к резкому падению дальности обнаружения: при указанном условии дальность обратно пропорциональна длине волны. Большинство РЛС дальнего обнаружения Российских систем РКО работают в метровом диапазоне. Для них критический размер объекта составляет 30 - 50 см. При одинаковых прочих характеристиках РЛС дальность обнаружения объекта размером 10 см в 2-3 раза меньше в метровом диапазоне, чем в дециметровом (с длиной волны 0,5 - 0,7 м). Дециметровый диапазон на современном технологическом уровне является оптимальным для РЛС обнаружения: российский и международный опыт показывают, что при дальнейшем уменьшении длины волны быстро увеличивается стоимость создания и эксплуатации РЛС. Поэтому РЛС обнаружения, решающие новые задачи СККП, нужно создавать в дециметровом диапазоне волн.

Нужна хотя бы одна РЛС дециметрового диапазона, расположенная на юге и ориентированная в южном направлении (для того, чтобы наблюдать спутники в максимально широком диапазоне наклонений орбит). Сектор обнаружения РЛС должен перекрывать межвитковое расстояние (смещение трассы спутника между витками). Анализ показывает, что наиболее целесообразно сформировать зону обзора в виде двух барьеров длиной 120° по азимуту: одного - на минимальном угле места и второго - на угле места около 30°. Дальность обнаружения спутников на орбитах с высотой до 1000 км должна быть не менее 3000 км.

При рациональном выборе темпа обзора дальность обнаружения определяется величиной произведения средней излучаемой мощности РЛС на площадь приемной антенны. Оценки показывают, что для обнаружения объектов размером 10-15 см на требуемой дальности это произведение должно быть не меньше (3-5) × 109 вт/м² (например, мощность 1 МВт и размеры антенны 200м × 20м).

На высоких орбитах распределение ролей между радиолокацией и оптикой меняется. С одной стороны, сужаются возможности радиолокации: для обзора больших областей пространства на дальностях в десятки тысяч километров требуются совершенно нереальные энергетические параметры РЛС. С другой стороны, расширяются возможности оптики: на высоких орбитах объект дольше освещен Солнцем и виден над горизонтом с большей территории. На ней более вероятно найти район, в котором наступила ночь и нет облаков. Требования к энергетическим характеристикам оптики (они характеризуются минимальной яркостью наблюдаемых звезд, эта яркость называется проницающей способностью и измеряется в звездных величинах) растут пропорционально второй степени дальности, а не четвертой как для радиолокации. Поэтому задача поиска и обнаружения новых объектов на высоких орбитах в СККП возложена на оптику. Вклад радиолокации может состоять в измерении дальности до объекта, обнаруженного оптикой, и получении некоординатной информации.

В проектах развития СККП 80-х годов предусматривалось создание ряда оптических и радиолокационных средств для контроля высокоорбитальных космических объектов (ВОКО), однако в последующий период был создан только один оптико-электронный комплекс "Окно" в Таджикистане. Наряду с ним в решении задач контроля высоких орбит участвуют обсерватории ряда организаций РАН и других ведомств. Координацию наблюдений осуществляет Центр ККП под техническим руководством ОАО МАК "Вымпел". Сеть оптических средств обеспечивает наблюдение объектов на геостационарной орбите размером 30-50 см. Для контроля малоразмерных объектов (10-20 см) на высоких орбитах необходимо уменьшить примерно в 25 раз пороговый уровень потока мощности (это соответствует увеличению проницающей способности на 3,5 звездных величины). На достигнутом в мире уровне технологии создания оптических систем эта задача вполне разрешима.

Даже при многократном увеличении числа территориально разнесенных оптических телескопов задача уточнения орбит ВОКО не будет решаться с высокой степенью оперативности из-за зависимости от погодных условий. Необходимо иметь дополнительные возможности получения высокоточных измерений вне зависимости от погоды и времени суток. Потенциально это может быть обеспечено использованием для задач ККП радиолокаторов, создаваемых на базе средств наземного автоматизированного комплекса управления (НАКУ), решающих задачи дальней космической связи, управления космическими аппаратами и планетной радиолокации. Такие радиолокаторы создаются с использованием созданных ранее в СССР крупноапертурных зеркальных антенн дальней космической связи с диаметрами в десятки метров (от 32 до 70). Особенности конструкций этих антенн, связанные с их прямым назначением, приводят к необходимости приема и передачи сигналов на разные антенны. Кроме того, в этих антеннах не реализована моноимпульсная пеленгация цели. Поэтому точный пеленг может быть получен только фазовым методом при приеме на разнесенные антенны.

Радиолокационные наблюдения ВОКО по целеуказаниям от оптических средств (или просто по данным каталога) обеспечат значительное повышение оперативности подтверждения положения КО на орбите и уточнения орбиты, благодаря измерениям суммы дальностей от передающей и приемной позиций до цели. Сочетание измерений углов оптикой и дальности радиолокатором дает полный вектор положения КО.

Возможности повышения точности измерения угловых координат ВОКО с использованием многопозиционной радиолокации (в т. ч. радиолокации со сверхдлинными базами - РСДБ) должны быть предметом специальных исследований. Серия пробных экспериментов, проведенных при участии МАК "Вымпел" под эгидой РАН в 2001-2005 г.г. с использованием передатчика П-2500 в Евпатории и международной РСДБ-сети LFVN продемонстрировала реализуемость данных предложений. Полученные многопунктовые измерения доплеровского сдвига с точностью до тысячных долей Гц почти на порядок уменьшили невязки орбиты выбранного для эксперимента геостационарного спутника по сравнению с оптическими измерениями.

В проблеме контроля сверхмалых космических аппаратов и малоразмерных фрагментов космического мусора на низких и высоких орбитах соединяются интересы Министерства обороны и Федерального космического агентства России. Совпадение интересов должно привести к объединению усилий.