Система радиационного мониторинга в окружающем космическом пространстве и на заданных орбитах | SINP MSU

Система радиационного мониторинга в окружающем космическом пространстве и на заданных орбитах

Научно-исследовательская работа, выполняемая в рамках реализации мероприятий 1.2 и 1.3 федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы», по приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники в Российской Федерации «Рациональное природопользование» и «Энергоэффективность, энергосбережение и ядерная энергетика» по теме «Система радиационного мониторинга в окружающем космическом пространстве и на заданных орбитах».

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 23 июня 2014 г. № № 14.604.21.0049 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 2 в период с 1 января 2015 г. по 30 июня 2015 г. выполнялись следующие работы:

1. Разработаны алгоритмы загрузки данных со специализированных порталов, на которых публикуются результаты проведения экспериментов области космической физики, физики Солнца и солнечно-земных связей:
а) сайт Центра данных оперативного космического мониторинга НИИЯФ МГУ;
б) сайт Национального геофизического центра данных США (NGDC NOAA);
в) сайт Национального центра космических наук США (NASA NSSDC);
г) сайт мирового геофизического центра данных (WDC-2, Geomagnetism, Kyoto, Japan).
2. Разработаны операционные модели различных факторов космической среды:
а) положения высокоширотной границы внешнего радиационного пояса Земли;
б) суточных флюенсов релятивистских электронов внешнего радиационного пояса Земли;
в) определения потоков энергичных частиц и поглощенной дозы на орбитах полярных низковысотных спутников.
3. Разработана программная реализация экспериментального образца прототипа интегрированной операционной системы (ЭО ПОИС) мониторинга и прогнозирования радиационного состояния околоземного космического пространства на основе моделей космической среды и экспериментальных, наземных и спутниковых данных.
4. Изготовлен ЭО ПОИС мониторинга и прогнозирования радиационного состояния околоземного космического пространства на основе моделей космической среды и экспериментальных, наземных и спутниковых данных, в том числе:
а) база данных усредненных значений на выбранных временных интервалах с доступом к данным на основе Web-сервисов;
б) пользовательский Web-интерфейс и система оперативной загрузки параметров моделей;
в) система визуализации данных.
5. Разработаны Программа и методики экспериментальных исследований ЭО ПОИС мониторинга и прогнозирования радиационного состояния околоземного космического пространства на основе моделей космической среды и экспериментальных, наземных и спутниковых данных.
6. Проведены экспериментальные исследования ЭО ПОИС мониторинга и прогнозирования радиационного состояния околоземного космического пространства на основе моделей космической среды и экспериментальных, наземных и спутниковых данных.

При этом были получены следующие результаты:

  • Разработано расписание и реализована процедура автоматической загрузки в базу данных параметров космической среды со специализированных сайтов в режиме близком к реальному времени (данные мониторинга).
  • Разработаны операционные модели и программный инструментарий для анализа и прогнозирования факторов, характеризующих радиационное состояние космической среды в целом и на заданных полярных орбитах на основе оперативно получаемых параметров космической среды (данные моделирования).
  • Изготовлена система (ЭО ПОИС) мониторинга и прогнозирования радиационного состояния околоземного космического пространства, функционирующая на основе данных мониторинга и модельных прогнозов. Проведены экспериментальные исследования ЭО ПОИС в рамках разработанной методики экспериментальных исследований.
  • Выполнено тестирование блоков ЭО ПОИС мониторинга и прогнозирования радиационного состояния околоземного космического пространства.
  • Разработан алгоритм и программная реализация для автоматизированного контроля значений критических параметров космической среды, предусматривающие формирование предупреждений об изменении радиационных условий в ОКП до «критичных» уровней. На рисунке представлена схема формирования прогноза геомагнитной активности.

image001.png

Structure units: