Podwójne zastosowania w przestrzeni kosmicznej
Opublikowano: 3 listopada 2018

Techniki i technologie cywilne i wojskowe są w dużej mierze od siebie zależne, a jednocześnie uzupełniają się nawzajem. Rozwijana w ośrodkach cywilnych nauka szybko znajduje zastosowanie w przemyśle obronnym lub jest wykorzystywana w bezpośredniej współpracy.

Niestety niewystarczające zaangażowanie sektora wojskowego w finansowanie zarówno badań w wojskowym sektorze przemysłowym, jak i na własnych uczelniach lub współuczestnictwo w badaniach zamawianych w sektorze cywilnych uczelni, instytutów i uniwersytetów nie poprawia innowacyjności sił obronnych.

Współpraca administracji publicznej i prywatnego sektora przemysłowego w opracowywaniu nowych, innowacyjnych prac podwójnego zastosowania stanowi wyzwanie na poziomie europejskim i w poszczególnych krajach.

Poprawna kooperacja to istotny wzrost korzyści dla przemysłu cywilnego i wojskowego, ale także stymulujący czynnik dla nauki i techniki instytutów i uczelni.

Może on się realizować poprzez wykonywanie szczególnych prac przez sektor publiczny, w tym uczelni i instytutów, lub poprzez licencjonowanie swoich prac, przekazywanie własności intelektualnej lub innych form przekazu know-how, wiedzy czy technologii.

Taką działalność wspierają programy europejskie, np. Horizon 2020, Erasmus, współpraca z Europejską Agencją Kosmiczną. Najważniejszym jednak elementem realizowania polityki krajowej powinno być wykorzystanie instytucji” Polskiej Agencji Kosmicznej, Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, Narodowego Centrum Nauki czy Fundacji Nauki Polskiej. Te narzędzia w pełni mogą zapewnić wykorzystanie polskiej nauki dla potrzeb zarówno sektora cywilnego, jak i wojskowego.

Nauka o przestrzeni kosmicznej jako czynnik sprawczy rozwoju zaawansowanych technologii i wykorzystania technik satelitarnych jest główną misją Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk. Naturalne jest, że CBK PAN od lat blisko współpracuje z sektorem wojskowym. Partnerstwo pomiędzy nimi dowodem tego, że prowadzone prace naukowe i aplikacyjne z powodzeniem znajdują zastosowania w obu sektorach. Zapewniamy przepływ technologii i techniki.

Odpowiednie przygotowanie organizacyjne pomaga we właściwym proceduralnie dostosowaniu naszych prac do wyspecyfikowanych wymagań wojskowych. Nasza aktywność naukowa pozwoliła na ukierunkowanie osiągnięć na oba sektory i usadowienie się na obu rynkach: cywilnym i wojskowym. Zostało to osiągnięte poprzez stosowny podział zadań statutowych i aplikowanie o wykonanie zadań wyspecyfikowanych przez użytkowników cywilnych i wojskowych. Tym bardziej, że właśnie tworzenie podwójnych zastosowań dla prac wykonywanych w CBK PAN stanowi jedną z podstawowych działalności instytutu.

Jednym z celów CBK jest wykorzystanie osiągnięć naukowych i rozwiązań technicznych w zastosowaniach praktycznych. Specjaliści zatrudnieni w Centrum tworzą nowe aplikacje i promują wykorzystanie systemów satelitarnych w gospodarce narodowej, w takich dziedzinach jak nawigacja, telekomunikacja i obserwacje Ziemi. CBK wspiera rozwój polskiego przemysłu kosmicznego i upowszechnia w Polsce osiągnięcia związane z aktywnością kosmiczną na świecie.

Innowacje to nie tylko wymyślanie czy tworzenie dobrych rozwiązań, ale stosowanie dobrych rozwiązań w praktyce gospodarczej sektora publicznego i wojskowego.

Poniżej przytaczam różne przykłady prac prowadzonych w CBK PAN, których podwójne zastosowania pokazują zaangażowanie instytutu w działalność dla bezpieczeństwa i obronności państwa.

Centrum jest jednym z liderów przygotowania polskich satelitów o naukowym, aplikacyjnym i wojskowym zastosowaniu oraz wykorzystania systemów satelitarnych w takich dziedzinach jak radiotelekomunikacja, nawigacja, obserwacje Ziemi.

Naukowe opracowania dokładniejszego wyznaczania pozycji obiektów na powierzchni dzięki systemom GPS/Galileo i innych systemów pozycjonowania wymagają odpowiednich algorytmów, te opracowane w CBK PAN wspierają serwisy EGNOS dla potrzeb gospodarczych, ale także zastosowań wojskowych.

System Space Surveillance & Tracking SST do monitorowania aktywnych satelitów i tzw. śmieci kosmicznych, czyli nieaktywnych satelitów, ich części, oraz członów rakiet nośnych, działa w Obserwatorium Astrogeodynamicznym CBK PAN. CBK PAN przystosowało posiadany dalmierz laserowy własnej konstrukcji do śledzenia ich orbit. Obserwatorium jest częścią Europejskiego Systemu SST. System zapewnia bezpieczeństwo lotów satelitarnych, ale daje też służbom strategiczną informację rozpoznania i identyfikacji obiektów na orbicie okołoziemskiej.

Budowanie nowych opracowań map pola grawitacyjnego dla Polski przy wykorzystaniu obserwacji GNSS, danych grawimetrycznych oraz obserwacji radarowych SAR też jest przykładem podwójnego zastosowania.

Tworzone w CBK PAN systemy spektralno-obrazujące do zdalnych obserwacji w paśmie optycznym i radarowym, rozwijanie najnowszych metod klasyfikacji pikselowej i obiektowej, klasyfikacja pokrycia i użytkowania terenu, analiza serii czasowych danych optycznych i SAR, algorytmy przetwarzania zdjęć satelitarnych i danych SAR (radarowych) to techniki badań naukowych, ale także monitoring ważnych dla bezpieczeństwa i obronności informacji.

Przetwarzanie danych satelitarnych optycznych i radarowych różnej rozdzielczości dla celów naukowych i aplikacyjnych wykonywanych w CBK PAN jest jednocześnie przetwarzane dla potrzeb bezpieczeństwa i obronności (ochrona granic czy lokalizacji obozów uchodźców).

CBK prowadzi Regionalne Centrum Ostrzegania ISES (International Space Environment Service) – RWC Warsaw i narodową służbę prognozowania pogody kosmicznej. Pozwala to na przykład w radiokomunikacji na użycie alternatywnych częstotliwości czy zmiany czasu połączeń. W nawigacji ostrzega, by w czasie prognozowanych silnych zaburzeń pogody kosmicznej nie korzystać z magnetycznych systemów nawigacji czy wybierać wysokości lotów minimalizujących radiacyjne zagrożenie dla życia.

W energetyce też należy wtedy w miarę możliwości obniżać wysokość przesyłanej mocy, przygotować zapasową aparaturę (transformatory, łączniki) i wstrzymać prace konserwatorskie. W geodezji należy zaniechać wykonywania precyzyjnych pomiarów geodezyjnych, poszukiwawczych, badawczych przy użyciu GPS czy precyzyjnych pomiarów magnetycznych. Wysyłane wszelkie tego typu sygnały dotyczą obu sektorów, zarówno cywilnych, jak i wojskowych.

Prognozowanie stanu pogody kosmicznej pozwala przewidywać warunki łączności HF dla użytkowników cywilnych i wojskowych.

Istotne wsparcie stanowi tu opracowana w CBK PAN przenośna jonosonda w systemie mil-stand wykonana na potrzeby określania lokalnych warunków łączności. W przypadku wykorzystania dwóch jonosond tego typu zapewnia łączność na dystansie setek kilometrów, również niedostępnych z różnych powodów, jak niepokoje społeczne czy działania wojskowe. Sonda połączona z lokalnym odbiornikiem GPS (Galileo, cy bardziej rozbudowanym np. wraz z SDCM) zapewnia lokalne określenie warunków łączności trans-jonosferycznej.

Prognozy takie pozwalają też na określanie warunków wykorzystania systemów radarowych za pomocą określenia wpływu zaburzeń jonosferycznych (i ich prognozy) na pozycjonowanie satelitarne i błąd przekroju czynnego odbić radarowych, oraz błąd sygnałów geolokacyjnych satelity (zastosowanie np. na lotniskach) czy określanie w czasie rzeczywistym błędu jonosferycznego opóźnienia dla systemu EGNOS (clock, sat, position, etc.).

Tworzenie rozwiązań z zakresu podwójnego zastosowania wymaga odpowiednich funduszy, schematu finansowania, organizacji i koordynacji badań. Należy dofinansowywać (współfinansować) te elementy w programach rozwojowych, które na dalszych etapach mogą znaleźć zastosowanie na rynku cywilnym i militarnym; wyselekcjonować projekty rozwinięte już dla potrzeb cywilnych, których rozwiązania mogą stać się częścią urządzeń czy systemów militarnych; pomóc rozwiązaniom militarnym znaleźć ich zastosowanie cywilne.

Rozwój, jakość i niezawodności produktów do użytku cywilnego poprzez zastosowanie technologii militarnych będą wciąż wzrastały. Dotyczy to telekomunikacji, monitoringu w zakresie podczerwieni, aparatów latających, radarów, sensorów, przetwarzania sygnałów.

Należy stwierdzić, że instytucja angażując się w programy z zakresu podwójnego zastosowania, odnosi wiele korzyści: poszerza sobie dostęp do rynku, łatwiej osiąga opłacalną ilość produktu, uzyskuje większą elastyczność we wprowadzaniu innowacji, rozbudowuje kooperację. Tak jak eksploracja przestrzeni kosmicznej ze swej natury jest innowacyjna, to wsparta programami podwójnego zastosowania tworzy synergię z wieloma programami rozwojowymi.

 

Tagi: Podwójne zastosowania, przestrzeń kosmiczna