В последнее десятилетие диапазон космических интересов ФГУП «НПП ВНИИЭМ» значительно расширился. В сферу деятельности предприятия в настоящее время входят задачи всего тематического спектра дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ): от научного изучения планеты и окружающего космического пространства до картографии и мониторинга чрезвычайных ситуаций. При этом ФГУП «НПП ВНИИЭМ» не забывает про одно из своих традиционных направлений ДЗЗ – гидрометеорологию – и, опять-таки традиционно, неостанавливается на достигнутом. Параллельно с развертыванием и отладкой космического комплекса (КК)«Метеор-3М» начата разработка КК «Метеор-МП» — комплекса нового, четвертого (следующего после«Метеор-3М») поколения.В 2010 г. разработан и защищен эскизный проект КК«Метеор-МП», а 17 февраля 2011 г. предприятие получило право на продолжение работ по созданию КК. Втечение последних лет, на фоне создания космической системы (КС) «Метеор-3М», в рамках НИР, системных проектов и др., ФГУП «НПП ВНИИЭМ» в кооперации при научнотехническом сотрудничестве с ФГУП«ЦНИИМАШ» и ГУ «НИЦ «Планета» исследовались возможные и целесообразные направления и средства модернизации КС гидрометеорологического и океано-графического обеспечения. Результаты исследованийвполне коррелируются с техническим заданием на ОКР«Метеор-МП».Эскизный проект демонстрирует, что при созданиироссийского гидрометеорологического и океанографического КК следующего поколения основными задачами будут являться:расширение рабочих спектральных диапазонов, увеличение количества спектральных каналов и повышение метрических свойств информационной аппаратуры в стремлении к современным международным требованиям; создание ряда принципиально новых для российского космического приборостроения информационных приборов, основанных на вновь осваиваемых методах ДЗЗ и атмосферы;повышение пропускной способности радиоканалов передачи целевой информации (включая освоение новых радиочастотных диапазонов) при сохранении задачи использования существующих наземных приемных средств и применения международных частот и форматов передачи данных;совершенствование координатно-временной привязки целевой информации, автоматизации наземной первичной и стандартной вторичной обработки; рациональное распределение информационных приборов по отдельным космическим аппаратам (КА), обеспечивающее сочетаемость и взаимное дополнение видов одновременно получаемой информации; электромагнитную и геометрическую совместимость аппаратуры на борту КА; оптимальную загрузку радиоканалов и мощности средств электроснабжения КА и пр.; оптимизация баллистического построения орбитальной группировки с целью повышения периодичности обзора средствами глобального наблюдения с ограниченного количества КА, а также сбалансированного сочетания полос обзора, пространственного разрешения и радиометрических свойств различной информационной аппаратуры на одном борту; повышение срока активного существования (САС) информационной аппаратуры и КА в целом дооптимальных значений; рациональный подход к комплектации российских КА гидрометеорологического и океанографического КК с помощью планируемого использования информации других КК ДЗЗ.По формальным признакам выполняемой разработки в соответствии с федеральной космической программой для КК «Метеор-МП» сохраняется состав оперативной орбитальной группировки системы: три КА на солнечносинхронных орбитах(ССО) с океанографической специализацией третьего; по основным позициям сохраняется состав информационных приборов. При этом часть задач уточняется и дополняется, вводятся новые. Однако, после защиты эскизного проекта госзаказчиком уточнено: в связи со значительным количеством вновь вводимых и существенно модернизируемых приборов два оперативных гидрометеорологических КА должен предварять КА, специально создаваемый для летно-конструкторских испытаний, адля оперативного восполнения группировки в дальнейшем предусматривается изготовление одногорезервного гидрометеорологического КА. Таким образом, в целом работа предусматривает создание пяти аппаратов. Если приборный состав КА для океанографических наблюдений и исследований еще уточняется, то комплекс информационной аппаратуры гидрометеорологических КА практически согласован:
Несмотря на совпадение наименований большинства приборов с наименованиями их предшественников, во многих случаях это качественно новая аппаратура, создаваемая с участием как традиционной, так ивновь привлекаемой кооперации ФГУП «НППВНИИЭМ».
МСУ-МР
Его «однофамильцев» с КА «Метеор-М»№№ 1 и 2 (6 спектральных каналов, пространственноеразрешение 1 км), несмотря на сохранение назначения (глобальная съемка облачности, поверхности Земли,Мирового океана, в т. ч. ледового покрова на освещенной и теневой сторонах Земли), затруднительно назвать даже прототипами МСУ-МР КК «Метеор-МП».Новый прибор будет обладать 17 спектральными каналами в видимом и инфракрасном (ближнем, среднем итепловом) диапазонах спектра. Повышается (до 500 м)пространственное разрешение, улучшаются радиометрические характеристики. Для российской космической метеорологии создается прибор действительнонового поколения.Ближайшими зарубежными аналогами разрабатываемого устройства являются два американских прибора:функционирующая в настоящее время сканирующая спектрометрическая камера MODIS и разрабатываемый для КА NPOESS радиометр VIIRS.
ИКФС
Фурье-спектрометр должен обеспечивать ведение глобального мониторинга атмосферы и подстилающей поверхности в ИК-диапазоне спектра дляполучения профилей температуры в тропосфере инижней стратосфере, профилей влажности в тропосфере, определения общего содержания озона и малых газовых компонент, а также температуры подстилающей поверхности.
Российский прототип прибора — ИКФС-2 для КА«Метеор-М» №2, запуск которого намечен на 2012 г. К сожалению, ИКФС-2 по ряду ключевых характери-стик уступает западным образцам: успешно функцио-нирующему Фурье-спектрометру IASI (InfraredAtmospheric Sounding Interferometer) европейскогоспутника MetOp и разрабатываемому для американских КА NPOESS Фурье-спектрометру CrIS (CrosstrackInfrared Sounder). При разработке Фурье-спектрометра для КК «Метеор-МП» (ИКФС-3) ставится задача обеспечить качество выходных данных, сравнимое с данными IASI и СrIS и удовлетворяющее требованиям, предъявляемым к перспективным при-борам. Анализ задач и технических требований привел к необходимости использования многоплощадочного фотоприемника: для обеспечения необходимых значений обнаружительной способности во всем спектральном диапазоне он разбивается на 3 поддиапазона, каждому из которых соответствует свой типфотоприемника.
Характеристики прибора ИКФС-3 выбраны и обоснованы с учетом требований Всемирной метеорологиче-ской организации:
спектральный диапазон λ = 3,7÷15мкм;
спектральное разрешение Δν ≤ 0,1÷0,2 см–1;
погрешность измерения спектральной яркости (приλ = 12 мкм и T = 300 К) ≤ 0,3 К
СА
Спектрометр для определения газового составаатмосферы (или спектрометр атмосферы) должен обеспечивать определение тропосферных и стратосферных аэрозолей и газовый состав атмосферы. В зарубежной космической технике существует ряд приборов аналогичного назначения. Наиболее полным прототипом является спектрометр SCIAMACHY (ScanningImaging Absorption spectrometer for AtmosphericCartography), функционирующий на борту европейского КА Envisat с 2002 г. Отечественное космическое приборостроение пока не может похвастаться определенным в техническомзадании спектрометром, перекрывающим диапазон отультрафиолетового до ближнего инфракрасного и выполняющим как надирные, так и лимбовые наблюдения. Создание СА предполагает участие в разработке кооперации нескольких предприятий России и ближнего зарубежья. Фактически СА будет представлять собой аппаратурный комплекс для наблюдения в восьми спектральных каналах:
Наблюдение ведется одновременно во всех спектральных диапазонах. Прибор регистрирует рассеянное и отраженное от атмосферы солнечное излучение с относительно высокой разрешающей способностью (0,25÷0,5 нм) в спектральной области 240÷1700 нм и выборочно — в области 2000÷2400 нм,что позволит обнаружить многие атмосферные газы и аэрозоли даже в минимальной концентрации.
МТВЗА
Модуль температурно-влажностного зондирования атмосферы должен обеспечивать ведение глобального мониторинга атмосферы и подстилающей поверхности в микроволновом диапазоне спектра для получения вертикального профиля температуры атмосферы, профиля влажности атмосферы, определения интегральных параметров атмосферы и подстилающей поверхности, для диагностики геофизических процессов в системе океан-атмосфера.Различные модификации прибора МТВЗА уже неоднократно выводились на орбиту на российских и украинских КА («Метеор-3М», «Метеор-М», «Сiч»). По основным техническим характеристикам МТВЗА отвечает необходимым требованиям для решения задач по восстановлению метеорологических параметров атмосферы и подстилающей поверхности и не уступает зарубежным аналогам. Тем не менее, прибор продолжает совершенствоваться. В варианте для КК «Метеор-МП» модуль под рабочим наименованием МТВЗА-ГЯ-М должен выполнять зондирование в 30 каналах диапазона рабочих частот от 6,9 до200 ГГц. Впервые предлагаемые в рамках данного проекта СВЧ-поляриметры МТВЗА-ГЯ-М позволяют решать дополнительные задачи метеорологического обеспечения потребителей (определение скорости и направления ветра).
КМСС
Комплекс многозональной спектральной съемки среднего разрешения должен обеспечивать проведение локальной съемки на освещенной сторонеподстилающей поверхности. КМСС не является классическим гидрометеорологическим прибором, а ориентирован на выполнение региональных наблюдений подстилающей поверхности, в частности на мониторинг природных чрезвычайных ситуаций (разливы рек, наводнения, пожары и т.п.) По сравнению с прототипом на КА «Метеор-М» к КМСС повышены требования по количеству спектральных каналов (6 каналов в видимом диапазоне) и полосе захвата (1000 км) при пространственном разрешении ~80 м. Для выполнения требований комплекс состоит не из трех (как прежде),а из четырех съемочных камер. Ближайший зарубежный аналог — DMC MSI разработки SSTL (Великобритания) также представляет собой многокамерный комплекс. В его составе шесть однотипных модулей — оптико-электронных головок,установленных на едином V-образном кронштейне.
МБРЛК
Как и КМСС, радиолокационный комплекс является сеансной аппаратурой и ориентирован на региональные (но локационные) наблюдения подстилающей поверхности, включая мониторинг ледовой обстановки. Прототип МБРЛК — создаваемый для КА«Метеор-М» №3 БРЛК X-диапазона «ЭЛСАР-1» на базе радиолокатора с активной фазированной решеткой (АФАР) — более многорежимный и, соответственно, более сложный БРЛК. Его метеорологическая модификация будет заключаться, главным образом, в сокращении количества режимов при улучшении эксплуатационных характеристик. Учитывая, что АФАР может использоваться в различных режимах, с акцентом на свойства, более важ-ные в данном тематическом применении, в гидрометеорологических КА «Метеор-МП» будет востребована не детальная кадровая съемка, а широкая (750 км) полоса захвата, формируемая из многих парциальных кадров — так называемый метод «ScanSAR».Фактически предусматривается работа только в двух режимах: с пространственным разрешением 400 м и1000 м. При этом обеспечиваются очень высокие радиометрические характеристики: разрешение 0,64 дБ (для 400 м) и 0,33 дБ (для 1000 м) при шумовом эквиваленте минус 32 дБ и минус 35 дБ соответственно. В режиме 1000 м обеспечивается синтез радиолокационных изображений на борту в реальном масштабе времени.Еще одно преимущество применения АФАР в данном случае заключается в наименовании РСА (радио-локатор с синтезированной апертурой). С учетом многочисленного приборного состава и сложности конструктивного построения КА «Метеор-МП» сокращение физической апертуры МБРЛК является весьма актуальной задачей.
АРМА
Аппаратура радиомониторинга (или, точнее, радиопросвечивания) атмосферы должна обеспечивать определение температуры атмосферы и атмосферного давления методом радиозатменного мониторинга сигналов навигационных КА. Метод основан на измерении параметров (частоты, фазы, амплитуды) навигационных сигналов спутников ГЛОНАСС, GPS иGalileo на их восходе или закате за земной горизонт (наблюдение через атмосферу), сравнении этих значений с «чистыми» (принятыми в зените) сигналами иопределении состояния атмосферы по степени искажения сигналов. По сравнению с аппаратурой радиомониторинга, создаваемой для КА «Метеор-М» №3, в АРМА КК«Метеор-МП» предусматриваются дополнительные возможности, связанные с определением свойств не только атмосферы, но и подстилающей поверхности по характеристикам отраженных от нее сигналов навигационных спутниковых систем. В частности, определение статистических характеристик взволнованной поверхности океана и скорости ветра над морем из измерений ширины доплеровского спектра отраженного сигнала при малых углах скольжения.
БРК ССПД
Бортовой радиокомплекс системы сбора и передачи данных должен обеспечивать сбор гидрометеорологических данных от наземных, ледовых, дрейфующих автоматических измерительных платформ и передачу этих данных потребителю. По сравнению с аппаратурой БРК ССПД, функционирующей на КА «Метеор-М», для повышения оперативности, помимо непосредственной передачи данных наназемные приемные пункты, на КА «Метеор-МП» предусматривается ретрансляция собранных данных через геостационарный КА «Электро-Л». При этом задержка передачи потребителю гидрометеорологической информации, собранной КК «Метеор-МП», даже в полярных районах составит не более 30 мин.
ГГАК
Гелиогеофизический аппаратурный комплекс предназначен для измерения спектров и потоков космических частиц. В КК «Метеор-МП» перед комплексом ГГАК поставлен значительно более широкий круг задач гелиогеофизического обеспечения, чем в КК «Метеор-3М». Большинство этих задач относятся к разряду наблюдений за «космической погодой» и тахогенными воздействиями на ОКП; для реализации задач предусмотрен обновленный комплекс из четырех различных датчиков и интерфейсного блока.
БИС
Учитывая исключительно высокую суммарную информативность бортовой информационной аппаратуры КА, разнообразный характер и назначение датчиков, а также международные обязательства, для передачи целевой информации будет использоваться обширный набор радиоканалов.Кроме того, планируется использование ретрансляционного канала через геостационарный КА «Луч-4» со скоростью 300 Мбит/с. С КА «Метеор-МП» информация через бортовой лазерный терминал будет передаваться в оптическом диапазоне на КА «Луч-4», конвертироваться в Ku-радиодиапазон и отправляться на наземную приемную станцию.В целом, необходимо отметить, что практически по всем своим характеристикам создаваемый комплекс соответствует лучшим современным зарубежным образцам, отвечает требованиям Всемирной метеоро-логической организации и, действительно, должен стать новой ступенью в отечественном космическом приборостроении.
А.Л. Чуркин, ж-л «Геоматика» №2(11), стр. 29-33, 2011 г.
WorldView-2: революционное изменение подхода к получению, анализу и использованию данных космической съемки 
Особенности характеристик и применения авиационных РСА 
Европейская программа GMES и перспективная группировка спутников ДЗЗ Sentinel 
Картографическое обеспечение региональных информационно-аналитических систем 
Проекты регионального масштаба. Опыт использования программного обеспечения INPHO 