Загадчык лабараторыі оптыка-фізічных вымярэнняў Юрый Бяляеў і старшы навуковы супрацоўнік Аляксей Чумакоў дэманструюць «Мультыскан»
Найноўшая распрацоўка навукоўцаў аддзела аэракасмічных даследаванняў НДІ ПФП імя А. Н. Сеўчанкі БДУ «Модульны комплекс мультыспектральнай здымкі „Мультыскан“» ганаравана 19 верасня 2020 г. залатога медаля на міжнароднай выставе-кангрэсе HI-TECH’2020 у Санкт-Пецярбургу. Іншыя сістэмы дыстанцыйнага зандзіравання Зямлі выкарыстоўваюцца на Міжнароднай касмічнай станцыі.
Супрацоўніцтва з РКК «Энергія»
Аддзел аэракасмічных даследаванняў НДІ ПФП імя А. Н. Сеўчанкі БДУ супрацоўнічае з ракетна-касмічнай карпарацыяй «Энергія» больш за 30 гадоў. Гэта адно з вядучых прадпрыемстваў касмічнай прамысловасці СССР і Расіі і галоўны заказчык сістэм дыстанцыйнага зандзіравання Зямлі, якія вырабляюць на базе БДУ. Пра тое, з чаго пачыналася сумесная праца, распавядае загадчык аддзела аэракасмічных даследаванняў, доктар фізіка-матэматычных навук, прафесар Барыс БЯЛЯЕЎ:
– У 1988 годзе мы распрацавалі мікрапрацэсарную відэаспектраметрычную сістэму «Гема2-відэа», якая выкарыстоўвалася на борце арбітальнага комплексу «Мір». Затым на борт Міжнароднай касмічнай станцыі ў канцы 1990-х – пачатку 2000-х былі пастаўлены яшчэ некалькі нашых прыбораў. Сярод іх, напрыклад, сістэмы для рэгістрацыі свячэння іанасферы Зямлі, такія як відэафотаметрычная сістэма ВФС-3М і блок знешніх датчыкаў навуковай апаратуры «Фатон-гама». 
У 2010 годзе на замову РКК «Энергія» НДІ ПФП імя А. Н. Сеўчанкі БДУ стварыў фотаспектральную сістэму (ФСС), якую актыўна выкарыстоўваў у сваіх экспедыцыях касманаўт Фёдар Юрчыхін. Пазней гэта абсталяванне мы ўдасканалілі.
Ужо ў 2014 годзе навукоўцы БДУ стварылі відэаспектральную сістэму (ВСС), дастаўленую касмічным апаратам «Прагрэс» на борт Міжнароднай касмічнай станцыі, з якой працавалі многія касманаўты, у тым ліку Антон Шкаплераў (на фота). ФСС і ВСС ганараваліся залатых медалёў на міжнароднай выставе-кангрэсе HI-TECH у Санкт-Пецярбургу ў 2013 і 2015 гг.
– Пры працы з гэтымі сістэмамі ў касманаўтаў было мала часу для правядзення касмічных эксперыментаў, паколькі гэта абсталяванне не было цалкам аўтаматызаваным і здымкі вырабляліся ўручную. Часцяком з-за гэтага касманаўты адхіляліся ад усталяванага графіка даследаванняў. Да таго ж, пры суцэльнай воблачнасці спецыялісты атрымлівалі мільёны фота гэтай воблачнасці. Такія здымкі, зразумела, не мелі ніякай каштоўнасці для даследаванняў паверхні Зямлі ў бачнай зоне спектра. Тады спецыялісты РКК «Энергія» прапанавалі стварыць абсталяванне, якое аўтаматычна будзе наводзіць здымачную апаратуру на загадзя вызначаны аб’ект па яго каардынатах», – тлумачыць Барыс Бяляеў.
Як «САВА» палягчае працу касманаўтаў
Так, праз тры гады пасля пачатку прац навукоўцы БДУ прэзентавалі сістэму арыентацыі відэаспектральнай апаратуры (скарочана «САВА»). Гэта ўнікальная распрацоўка, аналагаў якой няма ў свеце. У снежні 2019 года яе даставілі на Міжнародную касмічную станцыю. 
Пра тое, як дзейнічае «САВА», распавядае адзін з распрацоўшчыкаў яе праграмнага забеспячэння, навуковы супрацоўнік лабараторыі дыстанцыйнай фотаметрыі Аляксей ЛАМАКА:
– «САВА» замацоўваецца на ілюмінатар касмічнай станцыі. Пры дапамозе сістэмы люстэркаў поле зроку здымачнай і відэаапаратуры можна арыентаваць на плюс-мінус 30 градусаў па дзвюх восях. Калі станцыя пралятае над аб’ектам, каардынаты якога былі зададзены, «САВА» аўтаматычна наладжвае патрэбны вугал люстэрка і ажыццяўляе здымку ўсталяванай на яе спектральнай відэа- ці фотаапаратурай. Ёсць агульнапрынятая мадэль SGP4, якую мы выкарыстоўваем як аснову для прагназавання пры навядзенні. Яна дазваляе разлічваць траекторыю руху для касмічных апаратаў на суткі і больш наперад даволі дакладна. Аднак гэта мадэль не ўлічвае ваганняў станцыі і адхіленняў ад курсу. Гэтыя нюансы мы ўжо бяром у разлік у рэжыме рэальнага часу, прымаючы балістычныя даныя ад станцыі, каб паварочваць люстэркі пад патрэбным вуглом.
– Усё гэта адбываецца без удзелу касманаўтаў. Яны нават жартам крыўдзяцца, што зараз сістэма пазбаўляе іх працы. Насамрэч, атрымліваем шмат станоўчых водгукаў ад заказчыка, – дадае Барыс Бяляеў. Пры гэтым касманаўт можа скарыстацца магчымасцю ручных налад і ў некаторых выпадках як бы «зазірнуць» пад аблокі і адсачыць неабходны аб’ект.
Цяпер распрацоўшчыкі «САВА» задумваюцца над тым, як удасканаліць сваю распрацоўку. Адна з ідэй – вынесці яе ў адкрыты космас. Гэта дазволіць «пашырыць» поле зроку здымачнай апаратуры, а таксама вывучаць аптычныя характарыстыкі атмасферы.
«Мультыскан» – тры розныя «погляды» на адну карцінку
Найноўшая распрацоўка навукоўцаў аддзела аэракасмічных даследаванняў НДІ ПФП імя А. Н. Сеўчанкі БДУ «Модульны комплекс мультыспектральнай здымкі „Мультыскан“» ганаравана 19 верасня 2020 г. залатога медаля на міжнароднай выставе-кангрэсе HI-TECH’2020 у Санкт-Пецярбургу. Каля чатырох гадоў назад у рам-ках дзяржаўнай праграмы «Навукаёмістыя тэхналогіі і тэхніка на 2016–2020 гады» даследчыкі БДУ заняліся распрацоўкай «Мультыскана» і прэзентавалі яго ў пачатку гэтага года. Пра канцэпцыю прыбора распавёў старшы навуковы супрацоўнік лабараторыі оптыка-фізічных вымярэнняў Аляксей ЧУМАКОЎ.
– Канструктыўна «Мультыскан» складаецца з некалькіх датчыкаў. Першы працуе ў цеплавым дыяпазоне, другі – у бачным і спектральным, яшчэ адзін – у палярызаваным святле. Таксама прыбор абсталяваны звычайнай камерай. Яна адлюстроўвае карцінку, якую ўспрымае чалавечае вока, каб даследчыкі маглі атрымліваць рэальную выяву аб’ектаў і арыентавацца ў прасторы пры здымцы. Найноўшае абсталяванне распрацоўвалася для таго, каб атрымліваць комплексную інфармацыю для рашэння мноства задач. Напрыклад, па ахове прыроды, прафілактыцы і прадухіленні надзвычайных сітуацый (пажараў, паводак, землятрусаў), барацьбе з захворваннямі расліннасці.
– Мы спецыяльна аб’ядналі ў адным аптычным блоку гэтыя незалежныя спектральныя каналы, каб даследчыкі змаглі ў любым выпадку атрымаць карысную і рознабаковую інфармацыю. Бо прырода шматстайная. Тое, што не адлюстроўваецца ў бачным дыяпазоне, можа быць добра відаць у цеплавым ці палярызаваным святле. Напрыклад, улетку ў Беларусі ўзнікае праблема ўзгарання тарфянікаў. Пры аэраздымцы датчыкі цеплавога дыяпазону могуць паказаць тыя ўчасткі, дзе адкрытага ўзгарання і дыму няма, але яны ўжо нагрэтыя знутры. Гэта дапаможа прадухіліць пажар ці хутка яго лакалізаваць, – тлумачыць Аляксей Чумакоў. Таксама інфармацыя, атрыманая пры дапамозе «Мультыскана», можа быць карысная пры вывучэнні ўскосных характарыстык, якія паказваюць на нейкія анамаліі. Распрацоўшчыкі прыводзяць яшчэ адзін нескладаны прыклад. У пэўнай мясцовасці могуць пачаць нечакана гінуць дрэвы. Датчык палярызаванага святла пакажа, што ў гэтым раёне адзін з заводаў рэзка павялічыў выкіды шкоднага рэчыва, што магло прывесці да ўсыхання драўняных парод.
Распрацоўшчыкі «Мультыскана» ўжо ўзяліся за ўдасканаленне прыбора. Яны плануюць захаваць асноўную канцэпцыю прыбора, пры гэтым зрабіць устаноўку лягчэйшай, шматфункцыянальнай і энергаэфектыўнай.
Пошук заражаных участкаў лесу з космасу
Цяпер супрацоўнікі аддзела аэракасмічных даследаванняў працуюць яшчэ над адным перспектыўным праектам «Распрацоўка методыкі выяўлення паталогіі хвойных лясных насаджэнняў па даных шматузроўневых аптычных вымярэнняў». Сутнасць яго заключаецца ў тым, каб распрацаваць методыку і спецыяльнае абсталяванне, якое дазволіць знаходзіць па даных аэракасмічнай здымкі ўчасткі заражанага караедам-тыпографам лесу, распавядае загадчык лабараторыі дыстанцыйнай фотаметрыі Леанід КАТКОЎСКІ. Гэта праблема актуальная для зялёных тэрыторый як Беларусі, так і Расіі. Насякомае знішчае дзясяткі гектараў лесу. Гэта можна прадухіліць, калі на ранніх стадыях выявіць, дзе пасяліўся шкоднік. Па словах навуковага супрацоўніка лабараторыі дыстанцыйнай фотаметрыі Вольгі СІЛЮК, ігліца ў такіх дрэў змяняе свае ўласцівасці: іголкі становяцца цьмянымі, губляюць свой першапачатковы колер, жоўкнуць, а потым і зусім усыхаюць.
На першым этапе працы над праектам, які стартаваў у краса-віку, навукоўцы з БДУ распрацавалі спецыяльную лабараторную ўстаноўку CHERRY (у хуткім часе яе запатэнтуюць). Яна дазваляе вывучаць змены ўласцівасцяў ігліцы ва ўмовах, найбольш набліжаных да рэальных. Абсталяванне аснашчана штучным «сонцам» – гэта дапамагае фіксаваць спектр адлюстраванага выпраменьвання на розных стадыях усыхання ігліцы, а таксама ўзровень утрымання хларафілу. Сама па сабе тэхналогія не новая: над падобнымі методыкамі ў свеце працуюць і іншыя навукоўцы. Аднак супрацоўнікі БДУ іх удасканалілі і зрабілі глыбейшае даследаванне, што дазволіць атрымліваць больш дакладныя звесткі. Гэта дапаможа леснікам аператыўна вызначаць, на якіх участках варта ўзмацніць прафілактычныя меры, каб не дапусціць распаўсюджання шкодніка.
Марыя ШНА
