22.01.2009
К 35-ЛЕТИЮ ОБРАЗОВАНИЯ ФГУП «ГОСЦЕНТР «ПРИРОДА»
Генеральный директор ФГУП «Госцентр «Природа»
В.П. Седельников
В 2008 году федеральному государственному унитарному предприятию, основанному на праве хозяйственного ведения, «Государственный научно-исследовательский и производственный центр «Природа» (ФГУП «Госцентр «Природа») исполнилось 35 лет со дня его образования.
Уникальность ФГУП «Госцентр «Природа» заключается в том, что оно решает широкий круг научно-исследовательских и производственных задач, направленных на обеспечение предприятий отрасли материалами дистанционного зондирования Земли, их обработку и изготовление на их основе топографо-геодезической продукции.
Госцентр «Природа» был создан 15 декабря 1973 года приказом Главного управления геодезии и картографии при Совете Министров СССР от 12 декабря 1973 года № 479 во исполнение постановления Правительства СССР от 13 июля 1973 года № 488-149 «Об обеспечении работ по исследованию природных ресурсов Земли и контролю окружающей среды с использованием космических средств» на базе научных подразделений ЦНИИГАиК и производственных подразделений предприятия № 7 ГУГК при Совете Министров СССР.
Основными задачами, возложенными на ФГУП «Госцентр «Природа», с начала его образования являлись:
- производство информационной продукции на основе дистанционного зондирования Земли аэрокосмическими методами в целях изучения природных ресурсов и окружающей среды, создание топографических и тематических карт, обеспечение формирования и ведения геоинформационных систем, экологических исследований;
- участие в работах по созданию и использованию космических средств дистанционного зондирования Земли в интересах социально-экономического развития России и повышения обороноспособности страны, а также международного сотрудничества;
- выполнение научно-исследовательских работ по совершенствованию методов и средств получения, обработки и использования аэрокосмических данных и информационных материалов для обеспечения научно-технического прогресса в области топографо-геодезической и картографической деятельности;
- формирование и ведение государственного фонда космической информации длительного использования, банков цифровых и электронных карт;
- реализация правительственных программ в порядке государственного заказа по дистанционному зондированию Земли, получению и использованию аэрокосмической информации длительного использования;
- создание и обновление оригиналов топографических карт и планов в графической, цифровой, фотографической и иных формах, их тиражирование и издание, а также ведение топографического мониторинга и геодинамических исследований;
- создание во всех формах общегеографических, политико-административных, научно-справочных и других тематических карт (планов), атласов, учебных картографических пособий, их тиражирование и издание;
- разработка технологий межотраслевой обработки аэрокосмической информации;
- выполнение аэросъемочных работ; -
аэрокосмическое и геодезическое обеспечение геодинамических исследований;
- аэрокосмическое, картографическое и топографическое обеспечение делимитации, демаркации и проверки прохождения линии государственной границы Российской Федерации;
- создание и ведение географических информационных систем межгосударственного, федерального, регионального и специального назначения.
Менее чем через год после своего образования, 26 июля 1974 года, Госцентр «Природа» совместно с разработчиком космических средств дистанционного зондирования Земли – Центральным специализированным конструкторским бюро (ныне – ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс») и эксплуатирующими организациями запустили первый космический аппарат оптико-фотографического наблюдения «Космос-669», положивший начало целенаправленному использованию орбитальных космических фотографических средств высокого разрешения для решения широкого спектра народнохозяйственных задач, и в первую очередь – задач картографии. Запуск был произведен по документации главного конструктора и под руководством Государственной комиссии по проведению запусков специализированных природоресурсных космических аппаратов фотонаблюдения, председателем которой вплоть до 1993 года был директор Госцентра «Природа» Ю.П. Киенко.
С 1975 года начались запуски фотографических космических аппаратов, доработанных по предложениям Госцентра «Природа» с целью получения многозональных изображений.
В 1975 году, а затем в 1987 году успешно прошли летные испытания соответственно космических аппаратов фотонаблюдения «Ресурс-Ф1» и «Ресурс-Ф2», которые вошли в космическую подсистему «Ресурс-Ф», созданную при активном участии Госцентра «Природа» на этапах разработки тактико-технических требований на систему, разработки бортовой фотоаппаратуры и летных испытаний.
Важным шагом в развитии бортовых фотосредств явилась разработка моноблочной многозональной камеры МК-4, впервые в СССР созданной НПО «БелОМО» по техническому заданию Госцентра «Природа». Существенный вклад в разработку этой камеры внесли И.С. Ненашев и И.В. Туранов. Камера содержала фотометрический клин, который впоследствии широко использовался в исследованиях оптических свойств местности, проводившихся на полигоне Калмыцкого отделения Госцентра «Природа» под руководством Л.М. Матиясевича.
В процессе эксплуатации космических аппаратов подсистемы «Ресурс-Ф» по предложениям Госцентра «Природа» проводилась модернизация космического аппарата «Ресурс-Ф1», расширяющая эксплуатационные возможности и повышающая эффективность функционирования этого аппарата. Летные испытания модернизированных космических аппаратов проводились в 1985, 1987 и 1997 годах.
Большое значение имели работы по совершенствованию бортовых фотопленок, выполнявшихся ГосНИИТехпроектом, КазНИИТехпроектом по тактико-техническим требованиям Госцентра «Природа» (Я.П. Масленников, Л.М. Бухтоярова, Т.С. Бердникова).
Одним из наиболее значимых событий в проведении космических съемок была съемка в 1989 году с космического аппарата «Космос-2000» центральной части Антарктиды, выполненная по инициативе Ю.П. Киенко и потребовавшая доработки системы управления космического аппарата по крену (разработчик – ЦСКБ), разработки специальной схемы полета (исполнитель – Е.Л. Лукашевич), нетривиальных методов обработки полученных фотоматериалов и картографирования (Е.А. Решетов, В.В. Киселев, Б.И. Савельев, Ш.Е. Кузнецова). За картографирование Антарктиды три человека были удостоены звания лауреата премии Ф.Н. Красовского.
Всего в период с 1974 по 1999 год было осуществлено 108 запусков космических аппаратов фотонаблюдения гражданского назначения (в том числе 104 успешных) по исходным баллистическим данным и по программам полета, разработанным в Госцентре «Природа».
Наряду с получением материалов космической съемки с автоматических космических аппаратов подсистемы «Ресурс-Ф» проводились съемки с пилотируемых орбитальных станций «Салют-5», «Салют-6», «Салют-7», «Мир». Съемки проводились с использованием стационарных фотокамер КАТЭ-140, КАТЭ-500, МКФ-6М, МКФ-6МА, КАП-350. Сотрудники Госцентра «Природа» принимали участие в установке съемочной аппаратуры на борт станции, в разработке камер МКФ-6МА (основной разработчик – предприятие «Карл Цейс Йена», Германия) и КАП-350 (разработчик – НПО «Аэрогеодезия»), в обучении космонавтов, в оперативном сопровождении съемок, а также в организации полетов международных экипажей в части подготовки программ проведения международных экспериментов и формирования бортовых журналов.
Особую роль пилотируемые полеты сыграли в осуществлении с использованием человека на борту экспериментальных съемок при помощи специальных приборов, направленных на отработку перспективных методов съемок. Наиболее значимым были колориметрический эксперимент «Цвет» (руководитель - А.А. Тищенко) и фотоспектрометрический эксперимент «Узор» (руководитель - Л.А. Ронжин), результаты которых были использованы в дальнейших разработках.
В рамках эксперимента «Цвет» была разработана серия визуальных дистанционных колориметров «Цвет-1» и «Цвет-1А», предназначенных для определения цвета природных объектов методом сравнения с эталонными цветами и оснащенных аппаратами для синхронной фотосъемки. Разработка спектроколориметрической приставки, позволяющей трансформировать и синтезировать световой поток от выделенных светофильтрами спектральных диапазонов «Цвет-1Т», позволила проводить анализ более тонких цветовых различий и в значительной степени устранять влияние атмосферы. Серия проведенных колориметрических исследований дала возможность оценить качество цветового зрения человека в условиях космического полета (в экспериментах по исследованию динамики цветового зрения операторов принимали участие космонавты В.В. Васютин, А.А. Волков, В.П. Савиных), создать технические средства и методики дистанционного количественного определения цвета природных образований, накопить и создать атлас индикационных цветовых признаков, несущих определенную природоведческую информацию о состоянии наземных объектов. В рамках этих исследований проводились многочисленные наблюдения природных образований (леса, шельф, водные взвеси, пустыни, сельхозугодья, почвы) с учетом индикатрис отражения, текстуры и контраста на естественных фонах. Цифровая «условная» информация о цветовых параметрах объектов, которая передавалась в сеансах связи на Землю, была использована, в частности, Главцентром «Океан» Минрыбхоза при составлении целеуказаний поисковым судам для обнаружения районов повышенной биопродуктивности.
С целью повышения информативности космических фотосъемок путем увеличения спектрального разрешения до величины, характерной для спектрометрических исследований во ФГУП «Госцентр «Природа», начиная с 1985 года, были развернуты (в рамках эксперимента «Узор») работы по отработке метода фотоспектрометрической съемки, заключавшегося в получении фотографий объектов в узких зонах спектра (порядка 5 - 10 нм). Результаты этого эксперимента подтвердили факт большей информативности узкозональной съемки по сравнению с многозональной, панхроматической, спектрозональной и цветной съемками, выполненными фотокамерами МКФ-6МА, КАТЭ-140, КФА-1000.
В рамках эксперимента «Узор» и последующих исследований в этом направлении был проведен целый ряд экспериментальных работ по обнаружению по материалам узкозональной съемки заболеваний септориозом и ржавчиной; по оценке степени засоленности почв; по определению переувлажненности почв, подтоплений и выявлению уровня стояния грунтовых вод; по определению разнопородности лесных массивов и оценке их стрессовых состояний; по прогнозированию хода таяния горных снегов и ледников; по идентификации кольцевых и других геологических структур; по обнаружению и картированию месторождений полезных ископаемых. Получены материалы по съемкам в узких зонах спектра скоплений планктона в Черном, Охотском и Японском морях.
Развитием работ, выполненных в рамках эксперимента «Узор», стали экспериментальные фотоспектрометрические съемки стационарной фотоаппаратурой. Для обеспечения проведения узкозональной съемки была переоборудована камера МКФ-6МА. Три из шести ее рабочих каналов были оснащены интерференционными светофильтрами с шириной полосы пропускания 5 - 10 нм. Многозональная фотокамера МКФ-6МА такой конфигурации, размещенная ФГУП «Госцентр «Природа» совместно со специалистами Центра управления полетами и РКК «Энергия» на борту орбитальной пилотируемой станции «Мир», была единственной (по состоянию на 1992 год) в мире съемочной аппаратурой, которая в течение двух лет обеспечивала проведение экспериментальной фотоспектрометрической космической съемки в узких зонах спектра.
ФГУП «Госцентр «Природа» принимало участие в работах, направленных на обеспечение эффективного целевого использования российского сегмента Международной космической станции в части постановки космических экспериментов с использованием видеоспектрометрической аппаратуры. Во-первых, это космический эксперимент «ЭКОС» с предполагаемым использованием видеоспектрометрической аппаратуры космического базирования разработки ФНПЦ ОАО «Красногорской завод им. С.А. Зверева». Во-вторых, это космический эксперимент «Биоруднефть» с использованием акустооптического космического гиперспектрометра «Юкон-В» разработки ЗАО «АФАР» (ВНИИФТРИ).
Материалы космических съемок с автоматических и пилотируемых космических средств позволили создать уникальный фонд, содержащий около 2 млн. единиц хранения снимков и пополняемый материалами космических съемок, которые в настоящее время производятся с космического аппарата оптико-электронного наблюдения «Ресурс-ДК» № 1 в рамках задачи обеспечения предприятий Роскартографии космической информацией, необходимой для осуществления их картографической деятельности. Фонд снабжен автоматизированной информационно-поисковой системой, которая была разработана В.М. Красновым и Ю.П. Субботиным и которая по мере поступления новых видов информации постоянно совершенствуется.
В состав Государственной комиссии по проведению запусков специализированных природоресурсных космических аппаратов фотонаблюдения в разное время входили Н.А. Семиколенных, А.Д. Коваль, Г.Б. Орлов, А.И. Леонов, Г.А. Савин, Д.И. Анисимов, В.А. Воробьев. В рамках этой комиссии рассматривались и принимались решения по широкому спектру вопросов (в том числе идеологического, организационного и правового характера), связанных с космофотосъемкой.
Комплекс работ, связанных с подготовкой к запуску специализированных природоресурсных космических аппаратов фотонаблюдения, проводился силами Северного филиала ФГУП «Госцентр «Природа», в частности, под руководством В.Ф. Федынского.
Обеспечение изготовления и поставок аэрофотопленок, а также проведение сенситометрических испытаний и зарядку фотоаппаратуры пленками осуществляли Я.П. Масленников, И.О. Резепов, И.В. Кирилкин. Разработкой и летными испытаниями новых типов аэрофотопленок, а также проведением экспонометрических расчетов занимались Т.С. Бердникова, Л.М. Бухтоярова, В.Л. Изотова, А.С. Нечипоренко. Существенный вклад в разработку новой фотоаппаратуры внесли И.С. Ненашев, И.В. Туранов, Л.М. Матиясевич (аппаратура МК-4); В.В. Архипов, Ю.К. Букин, Ю.С. Потапов, Н.А. Лобозова, Е.А. Куликова (аппаратура МКФ-6М, МКФ-6МА, КАП-100, КАП-350). Баллистическое обеспечение запусков и функционирования космических аппаратов фотонаблюдения на орбите осуществляли Е.Л. Лукашевич, Г.Н. Генералова, Н.В. Капитонова, Г.Р. Быкова. Планирование и сопровождение космических фотосъемок выполняли В.Е. Смигельский, Т.А. Пармузина, В.А. Калошин, П.П. Никотинин. Экспериментальные съемки с использованием фотоаппаратуры на орбитальных пилотируемых станциях проводили Л.А. Ронжин и Е.И. Чарыкова. Комплексные исследования перспективных проектов, направленные в том числе на реализацию процесса конверсии космических средств дистанционного зондирования Земли, проводили Г.А. Савин, В.А. Стрельцов, О.А. Карпухина, В.А. Горелов.
За комплекс работ по созданию бортовых средств дистанционного зондирования Земли и проведению космических съемок в период с 1974 по 1995 год семь работников Госцентра «Природа» были удостоены звания лауреата премии Совета Министров СССР, один – лауреата Государственной премии Белорусской ССР, два – лауреата премии Ленинского комсомола; один сотрудник награжден орденом «Дружба народов», два – орденом «Знак Почета» и четверо – медалями «За трудовое отличие» и «За трудовую доблесть».
По мере совершенствования бортовых технических средств развивались методы, технологии обработки и направления использования космической информации для целей картографирования, изучения природных ресурсов. Первоначально были отработаны технологии межотраслевой обработки космической информации, которая выполнялась с целью оперативного обеспечения потребителей качественной, нормализованной по цвету, яркости и геометрии космической информации, пригодной для последующего отраслевого использования.
Для этой цели были созданы: наземный комплекс межотраслевой обработки космической информации «Природа-I»; автоматизированный наземный комплекс межотраслевой обработки космической информации «Природа-II»; центр коллективного использования космической информации.
Наземные комплексы включали в себя серийные и специально разработанные технические средства, электронные приборы, ЭВМ, руководства, технологические инструкции, методические указания и др. Эти комплексы выдавали в год до 1 млн. экземпляров различной продукции 1200 потребителям, в том числе примерно 100 зарубежным, такой, как нормализованные по яркости и цветам диапозитивы, отпечатки (контактные, увеличенные), цветные синтезированные, трансформированные космические снимки, фотопланы, фотокарты (аналоговые, цифровые), обновленные топокарты, тематические карты и др.
В создании наземных комплексов, их эксплуатации принимал участие весь коллектив Госцентра «Природа», в том числе в разработке технологий обновления топографических карт масштабов 1:50 000, 1:100 000, 1:200 000, 1:500 000, 1:1 000 000 по космическим снимкам, технологии стереотопо-графической съемки по космическим снимкам, технологии топографической съемки труднодоступных территорий, технологии аналитической фототриангуляции по космическим снимкам с учетом законов движения спутника по орбите и вокруг собственного центра масс - В.И. Савельев, Ш.Е. Кузнецова, С.В. Агапов, Е.А. Решетов, А.И. Макаров, Т.А. Березин, Л.М. Федорук, А.С. Кордзадзе, В.В. Киселев и другие.
Особая заслуга в разработке методики и технологии трансформирования наклонных длиннофокусных космических снимков принадлежит С.В. Агапову. Большой вклад в разработку технологий и приборов синтеза цветных изображений по многозональным космическим снимкам внес Ю.К. Орлов. Разработку технологии автоматизированного дешифрирования лесных территорий по космическим снимкам с использованием полевых эталонов осуществляли Ю.Л. Липовецкий, Б.С. Смоляков, А.Е. Гаврилюк и другие, а линейных топографических объектов – В.С. Бирюков.
Следует также отметить: уникальную программу аналитической фототриангуляции по космическим снимкам, разработанную М.К. Фурсовым; программу автоматизированной оценки фотографического качества космических снимков, реализующую результаты теоретических работ А.И. Комарова, а также технологию создания цифровых космофотокарт (С.В. Колесников, Ю.В. Крылов), с использованием которой был создан ряд космофотокарт на центральные районы европейской части России.
Существенным этапом в развитии методов использования космической информации явилась разработка методики комплексного изучения и картографирования природных ресурсов на основе космической информации (Ю.Г. Кельнер, Л.И. Злобин, Е.А. Востокова, С.С. Карпухин, В.В. Козлов, В.А. Сущеня, Б.Н. Хованский и другие). В кооперации с другими организациями были выполнены работы по комплексному исследованию природных ресурсов в масштабах 1:200 000, 1:500 000 Тверской и Архангельской областей, Ставропольского края, Калмыкии, Красноярского края, Узбекистана, Таджикистана, Монголии, Кубы, Вьетнама. В результате для каждого региона были созданы серии тематических сопряженных карт (до 20) на единой геометрической основе. За успехи в использовании материалов космической съемки для решения практических задач, в том числе по комплексному изучению и картографированию природных ресурсов, два работника Госцентра «Природа» были удостоены Государственной премии СССР и награждены орденом Трудового Красного Знамени, три получили Государственную премию Калмыцкой АССР.
Проводились работы по атласному картографированию и проектированию ГИС, в том числе подготовлен к изданию Атлас радиоактивной зараженности территорий Белоруссии, России и Украины в результате аварии на Чернобыльской АС (Т.А. Маркова, Н.И. Рябинина); разработаны: системный проект ГИС органов государственной власти (ГИС ОГВ) в кооперации с рядом организаций (1995 год); эскизный проект ГИС по оценке экологической ситуации в районе озера Байкал (ГИС «Байкал») в содружестве с Картографической службой США (1996-1997 годы); действующий лабораторный образец типовой ГИС ОГВ субъекта Российской Федерации (1998-2000 годы); технические требования к ГИС геодезических служб государств-участников СНГ (ГИС СНГ) (2000-2002 годы).
Кроме того, Госцентр «Природа» активно участвовал в разработке концепции и первого тома Национального атласа России и подготовке его к изданию (В.В. Свешников, В.И. Рябчикова, С.В. Кривов и другие) и в создании атласа «Природа и ресурсы Земли», за участие в котором один из сотрудников Госцентра «Природа» был удостоен звания лауреата премии Ф.Н. Красовского.
ФГУП «Госцентр «Природа» имеет высокий научный потенциал. Так, за период существования предприятия семь его сотрудников защитили докторские, а тринадцать – кандидатские диссертации. С 1974 по 2007 год 6 работникам Госцентра «Природа» было присвоено почетное звание «Заслуженный работник геодезии и картографии Российской Федерации», 15 – звание «Почетный геодезист»; 36 человек награждены нагрудным знаком «Отличник геодезии и картографии».
В настоящее время Госцентр «Природа» решает широкий спектр задач – от обработки материалов съемки, получаемых с современных космических средств дистанционного зондирования Земли оптико-электронного детального наблюдения до создания цифровой картографической продукции.
В настоящее время основными направлениями деятельности ФГУП «Госцентр «Природа» являются: обеспечение потребителей современной и архивной космической информацией для решения задач картографирования, изучения природных условий и ресурсного потенциала территорий, рационального природопользования, экологического мониторинга и оценки последствий чрезвычайных ситуаций; разработка современных методов и технологий обработки материалов дистанционного зондирования Земли и получения на их основе топографо-геодезической продукции; создание различных видов цифровой топографо-геодезической продукции; разработка исходных данных на создание перспективных средств дистанционного зондирования Земли; участие в реализации программ дистанционного зондирования Земли; разработка и осуществление научно-технических проектов по комплексному изучению и картографированию природных ресурсов и экологическому картографированию различных регионов, проводимым на основе материалов дистанционного зондирования Земли; разработка аэрокосмического сегмента инфраструктуры геопространственных данных для органов государственной власти федерального и регионального уровней; выполнение функций фондодержателя федерального картографо-геодезического фонда в части материалов дистанционного зондирования Земли; разработка нормативно-технических документов в области получения, обработки и использования материалов дистанционного зондирования Земли; создание на основе материалов дистанционного зондирования Земли новых видов картографической продукции, в том числе и учебной.
Вкратце перечислим основные результаты научной и производственной деятельности за последние годы.
Начиная с 2004 года основные работы, выполняемые предприятием, ведутся в рамках федеральных целевых программ «Глонасс», «Наркотики» и «Роскосмос» и планов Федерального агентства геодезии и картографии. За этот период осуществлено следующее:
- на территории Госцентра «Природа» развернут Универсальный пункт приема и обработки информации, способный вести непосредственный прием по радиоканалам данных, поступающих с космического аппарата оптико-электронного наблюдения. В тесном взаимодействии с Роскосмосом разработаны требования к перспективным космическим комплексам дистанционного зондирования Земли, включаемым в федеральные космические программы и предназначаемым для решения всех возложенных на Роскартографию задач. Разработаны методы обработки новых типов данных дистанционного зондирования Земли, таких, как материалы космического аппарата «Ресурс-ДК» № 1, радиолокационной интерферометрической съемки, гиперспектральной съемки и т. д. В рамках концепции развития российских космических систем дистанционного зондирования Земли на период до 2025-го и 2040 года рассматриваются вопросы дальнейшего совершенствования методов и средств дистанционного зондирования, позволяющие эффективно решать современные и перспективные задачи Роскартографии на уровне мировых достижений;
- выполнены работы по обеспечению предприятий Роскартографии материалами дистанционного зондирования Земли для выполнения топографо-геодезических работ;
- осуществлен большой объем НИОКР по разработке современных технологий использования космической информации при создании и обновлении топографических и тематических карт, в том числе с применением автоматизированного дешифрирования;
- выполнены работы по созданию (с привлечением в качестве разработчика съемочной аппаратуры ФНПЦ ОАО «Красногорский завод им. С.А. Зверева») экспериментального образца бортового авиационного гиперспектрометра «Сокол-ГЦП» и обработке получаемых с него материалов, разработана и проходит опытную эксплуатацию ГИС «Атлас-регион»;
- проведены научные исследования по государственному топографическому мониторингу и происходит его апробация по топографическим картам масштаба 1:100 000 на ряде предприятий отрасли;
- созданы цифровые топографические карты на районы Рязанской, Тамбовской и Липецкой и ряда других областей, произведено их обновление и составлены на их основе открытые и открытые навигационные карты;
- разработаны проекты ряда национальных, отраслевых стандартов и стандартов организации.
У предприятия имеется как большой научно-технический задел, так и высококвалифицированные специалисты, что позволяет ему успешно решать широкий круг задач по топографо-геодезическому обеспечению территории Российской Федерации, плодотворно работать в интересах обороны и безопасности государства и социально-экономического развития страны.
