Международная Программа Коспас-Сарсат - это система обнаружения аварийных сигналов и распределения данных с использованием спутников в целях поиска и спасания (ПС), более известная как система по обнаружению и местоопределению аварийных радиобуев, активированных в чрезвычайных ситуациях на самолетах, судах и путешественниками в удаленных районах.
Система Коспас-Сарсат детектирует и определяет местоположение только радиобуев 406 МГц. 1 февраля 2009 г. была прекращена спутниковая обработка сигналов 121,5/243 МГц. [читай больше]
Система Коспас-Сарсат 406 МГц включает в себя:
радиобуи 406 МГц на борту морских судов (АРБ=EPIRBs), воздушных судов (АРМ=ELTs) или используемые в качестве персональных радиобуев (ПРБ=PLBs);
приполярные низкоорбитальные спутники системы НССПС и геостационарные спутники системы ГССПС; и
СПОИ для cпутниковых систем (НИОСПОИ для системы НССПС и ГЕОСПОИ для системы ГССПС).
Частоты в диапазоне 406,0 – 406,1 МГц были специально выделены для аварийных радиобуев, работающих со спутниковыми системами.
Радиобуи Коспас-Сарсат 406 МГц были специально разработаны для использования в системе НССПС, улучшив характеристики по отношению к радиобуям старого типа 121,5 МГц. Они более сложные из-за специфических требований по стабильности передаваемой частоты и использования цифрового сообщения, которое позволяет передавать закодированные данные, в том числе уникальный идентификатор радиобуя.
Начиная с 1997 г. стало возможным использование радиобуев 406 МГц второго поколения, которые позволяют передавать в сообщении 406 МГц закодированную информацию о местоположении, полученную радиобуем от глобальных навигационных спутниковых систем путем использования внутреннего или внешнего навигационного приемника. Данный тип радиобуев особенно вписывается в систему ГССПС, которая иначе не способна передавать информацию о местоположении.
Система НССПС
Система Коспас-Сарсат НССПС использует приполярные спутники и поэтому имеет основные ограничения, которые являются результатом не непрерывной зоны видимости спутников НССПС. Использование низкоорбитальных спутников позволяет иметь хороший Доплеровский эффект для сигнала Земля-борт, чтобы использовать метод Доплеровского определения координат для локализации радиобуев. Система Коспас-Сарсат НССПС работает в двух режимах: местном и глобальном.
Местный режим на частоте 406 МГц
Когда на спутник поступают сигналы 406 МГц, бортовой процессор обработки сигналов поиска и спасания (ПОСПС) выделяет цифровые данные из сигнала радиобуя, измеряет Доплеровский сдвиг частоты и синхронизирует информацию. В результате формируются цифровые данные для передачи на любую НИОСПОИ в зоне видимости спутника. Параллельно данные запоминаются на борту спутника для последующей их передачи и обработки в глобальном режиме.
На диаграмме слева представлен спутник НССПС на орбите вокруг Земли. Красным цветом показана его мгновенная зона видимости. В данном примере радиобуй, расположенный в районе Северной Атлантики, находится в местной зоне видимости НИОСПОИ, которая базируется на северо-западном побережье Африки. При этом радиобуи в Южной Америке и Африке не попадают в указанную зону видимости.
В дополнение к местному режиму 406 МГц, обеспечиваемому ПОСПС 406 МГц, на спутниках Сарсат установлены ретрансляторы 406 МГц, которые также реализуют местный режим работы на частоте 406 МГц. Разница между ПОСПС и ретранслятором состоит в том, что ПОСПС выполняет ряд операций на борту спутника, в то время как ретранслятор просто передает сигналы радиобуя на Землю и при этом требуется дополнительная наземная обработка.
Глобальный режим на частоте 406 МГц
ПОСПС 406 МГц обеспечивает глобальный режим работы путем хранения данных, полученных после первичной обработки сигналов от радиобуев 406 МГц. Информация из памяти постоянно сбрасывается по спутниковому каналу Земля-борт. Поэтому каждый радиобуй может быть локализован всеми работающими НИОСПОИ, которые отслеживают данный спутник (даже теми НИОСПОИ, которые не находились в зоне видимости спутника в момент обнаружения им радиобуя). Таким образом осуществляется глобальный режим работы на частоте 406 МГц и избыточная обработка аварийной информации наземными станциями.
Диаграмма справа показывает движение спутника НССПС вокруг Земли в направлении северного полюса. Голубой круг представляет зону видимости спутника в момент прохождения спутником района южной части Атлантического океана. В этот момент спутник обнаружил радиобуй 406 МГц в южном районе Южной Америки. Поскольку в зоне видимости спутника не было НИОСПОИ, аварийное сообщение не могло быть принято в этот момент наземными станциями. Тем не менее спутник продолжал передавать обработанные данные по аварийному включению радиобуя. Когда НИОСПОИ в северо-западной части Африки оказалась в зоне видимости спутника, то данная НИОСПОИ получила информацию о радиобуе и сгенерировала аварийное сообщение.
Глобальный режим 406 МГц также дает дополнительное преимущество перед местным режимом в отношении времени передачи аварийного сообщения. Поскольку сообщение радиобуя запоминается в памяти спутника при первом его проходе, когда радиобуй обнаружен, время ожидания не зависит от того, когда спутник достигнет одновременной зоны видимости с НИОСПОИ и радиобуем. В результате этого время для выдачи аварийного сообщения может быть значительно снижено.
Анимационный рисунок изображает два радиобуя: желтый детектируется только в глобальном режиме, красный - как в местном, так и в глобальном режимах.
