Оценка экономической эффективности создания космической системы "Белка"

В настоящее время МКА ЕО-1 эксплуатируется совместно с КА «Landsat-7» на солнечносинхронных орбитах высотой 669-719 км. КА «Landstat-7» массой 1970 кг запущен в апреле 1999 г. со сроком активного существования 7 лет. Стоимость создания программы КА составляет ~ 780 млн.долл. с учетом запуска и его эксплуатации, в том числе, стоимость разработки КА «Landsat-7» - 650 млн.долл. Заказчики (NASA) приобретают изображения по установленной цене в 600 долл. за снимок (183 х 170 км). Эта цена, по мнению разработчиков, должна стимулировать расширение коммерческого использования снимков.

В мае 2002 года CNES (Франция) запущен КА пятого поколения «Спот-5» с массой 2600 кг. На борту КА «Спот-5» установлена спецаппаратура высокого разрешения  HRG (R=2,5-10 м) с полосой захвата – 60 км. Масса спецаппаратуры HRG составляет 365 кг. Стоимость разработки и эксплуатации КА «Спот-5» оценивается в размере ~ 400 млн.долл. с учетом запуска КА и доработки наземных станций приема и обработки космической информации. Расчетная стоимость создания камеры HRG  определена в 170 млн. франков или ~ 30 млн. долл.

Предполагаемая стоимость одного снимка, получаемого с этой аппаратуры, составляет 2500-3000 долл. Для приема изображений в реальном масштабе времени используются более 20 стационарные приемных станций.

Объем продаж космической информации ДЗЗ, получаемой с КА «Спот-5» оценивается примерно в 50 млн. долл. ежегодно в период 2002-2005 г.г. Преимущественно снимки используются в Китае, Японии и Канаде. Что касается цен на космическую информацию ДЗЗ высокого разрешения, то они дифференцируются в зависимости от уровня  обработки исходной информации, начиная от стандартного формата до продуктов, требующих дополнительных уровней  тематической обработки.

Цены на космическую информацию ДЗЗ, получаемую с КА «Спот-5», составляют 1  5 долл. за 1 км2 с разрешением 2-5 м.

Аналогичная космическая система ДЗЗ создана в Японии. Существенным отличием японского варианта является отказ от дорогостоящих, тяжелых платформ, применяемых в США и Франции в пользу малых КА массой 850 кг. В то же время под эгидой NASDA (Япония) запущен КА двойного назначения ALOS массой 3,7 т. в январе 2006 года. На борту КА ALOS установлены бортовой локатор PALSAP и две оптико-электронные системы AVNIR-2 и PRISM.

Аппаратура AVNIR-2 позволяет проводить съемку земной поверхности с разрешением 10 м в видимом и ИК диапазонах спектра. Оптическая система PRISM предназначена для составления трехмерных цифровых карт рельефа местности с разрешением 2,5 м в полосе обзора 70 км.

Стоимость создания КА ДЗЗ двойного назначения  ALOS оценивается в размере 336 млн.долл.

Благодаря мощной государственной поддержке динамично развивается индийская система ДЗЗ IRS. В 2000-2004 году доля продаж снимков, получаемых с КА  IRS с высоким разрешением (R=610 м), на мировом рынке достигла 20 %. Ежегодно Индия продает космическую информацию ДЗЗ на сумму 3,5 млн.долл. по цене 2790 долл. за снимок (70 х 70 км). В мае 2005 года Индия с помощью РН PSLK вывела на орбиту КА ДЗЗ третьего поколения IRS-5P («Cartosat-1») со сроком активного существования 5 лет. КА IRS-5P  массой 1560 кг предназначен для получения стереоизображений земной поверхности с разрешением 2,5   10 м в полосе захвата 23 км. Стоимость разработки этого КА  равна ~ 60 млн.долл. Цена КИ с разрешением 6 м составляет 0,3  0,5 долл./км2 или 529 долл. за снимок (23 х 23 км).

Запуск КА IRS-5P («Cartosat-1») обеспечивает выход Индии на рынок данных высокого и среднего разрешения (2,510 м), на который уже приходится 1/3 мировых продаж космической информации ДЗЗ.

Особое внимание заслуживает демонстрационная программа TОPSAT (Великобритания).

Экспериментальный КА ДЗЗ TОPSAT с массой 120 кг запущен в октябре 2005 года РН «Космос-3М» при попутном запуске. Главной особенностью КА TОPSAT является малогабаритная оптико-электронная система массой – 45 кг. Оптико-электронная аппаратура обеспечивает съемку с разрешением 2,8 м с полосой обзора 17 км. Из-за демонстрационного характера КА TОPSAT имеет довольно низкую производительность всего 4-5 снимков в сутки. Стоимость программы создания КА TОPSAT составила 249 млн.долл.

Отработанная микротехнология может быть применена для выполнения экспортных контрактов на мировом рынке услуг ДЗЗ. Более того, существующие технологии на КА TОPSAT позволяют разработать миниспутники с более высокими тактико-техническими характеристиками при  незначительном увеличении массы и стоимости.

Коммерческие цели программы TОPSAT направлены на развитие рынка услуг ДЗЗ в условиях снижения стоимости изображений с высоким разрешением.

В таблице 1.1 представлены  технико-экономические показатели космических систем ДЗЗ высокого и среднего разрешения (2,5-10 м в видимом и ИК диапазонах).

30

Таблица 1.1

Сравнительные технико-экономические показатели КС ДЗЗ высокого и среднего разрешения на 1.10.2008 г.

В России среди предлагаемых с аналогичными выходными параметрами проектов на базе малых КА ДЗЗ представляют интерес системы «Кондор» (НПОмаш), «Монитор-Э» (ГКНПЦ им.М.В.Хруничева), «Канопус-В» ( ФГУП «НПП ВНИИЭМ»), и другие, которые финансируются отечественными и зарубежными инвесторами. Во всех проектах по созданию МКА ДЗЗ высокого и среднего разрешения в видимом и ИК диапазонах планируется реализовать режим распределенного доступа к информации, облегчающий оперативное получение изображений массовыми потребителями в России и за рубежом.

Таким образом, проведенный анализ рынка космических данных ДЗЗ, показывает, что в настоящее время идет упорная конкурентная борьба за рынок изображений, способный обеспечить широкий класс потребителей.

В настоящее время на международном рынке имеется, кроме России, четыре основных источника космической информации ДЗЗ. Доминирующее место по объему продаж занимает французская компания «Spot Image», распространяющая данные с КА «Спот-4» (разрешение 10 м – в панхроматическом режиме, 20 м – в спектрозональном), «Спот-5» (разрешение 2-5 м) и американская компания «Space Imaging», распространяющая оперативную информацию с КА «Landstat-7». Кроме того, на мировой рынок ДЗЗ поступает космическая информация с индийского КА IRS-1С/1Д c разрешением 5,8 м.

По состоянию на 2008 год объем мирового рынка на космическую информацию ДЗЗ составил ~ 1200-1300 млн.долл. По оценкам зарубежных специалистов спрос на космическую продукцию ДЗЗ высокого разрешения будет в ближайшие годы постоянно расти, и в 2010 году объем продаж может составить до 2 млрд.долл. Одновременно с ростом мирового рынка, резко усилится конкуренция со стороны иностранных компаний-поставщиков данных ДЗЗ, прежде всего, из США.

30

2. ОСНОВНЫЕ  РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИЕ ЭТАПЫ РАБОТ ПРИ СОЗДАНИИ

КК «БЕЛКА» С ВЫСОКИМ ТЕХНИЧЕСКИМ УРОВНЕМ

Разработка КК «БелКА» «ложится» на программный период 2006-2015 г.г., основной направленностью которого является внедрение новых технических решений, призванных обеспечить заинтересованных отечественных потребителей необходимой информацией при одновременном снижении потребного финансирования, а также равноправное участие РФ на международном рынке космических услуг. В частности, важным моментом является создание маломассогабаритных КА на базе унифицированных платформ, использование для выведения РН легкого и среднего класса, создание МКА со сроками активного существования 7-10 и более лет, что должно облегчить бюджет Роскосмоса.

Сложность учета влияния внедрения новых технических и технологических решений на объемы потребного финансирования заключается, с одной стороны, в снижении объемов потребных ассигнований за счет сокращения количества пусков МКА для поддержания орбитальной группировки, с другой стороны, в удорожании стоимости создания МКА за счет повышения его технического уровня, использования новых материалов, усложнения конструкции, а также специальной и служебной аппаратуры. Таким образом, внедрение «прорывных» технологий, увеличение сроков активного существования и связанные с этим изменения количества изготовляемых МКА не означает однозначного уменьшения объемов ассигнований, т.к. прогресс развития техники и технологий требует опережающего развития научно-технического задела и является средством борьбы за обеспечение конкурентоспособности на рынке.

В настоящее время на мировом рынке космических услуг в области ДЗЗ принята стратегия исследования и использования космического пространства в социально-экономических и прикладных целях с помощью малых космических аппаратов среднего и высокого разрешения с массой до 800-900 кг. С появлением технических возможностей по созданию спецаппаратуры с массой 30-40 кг появился подкласс микроспутников (до 100-150 кг), над которыми успешно работает компания SSTL (Великобритания). По состоянию на сегодняшний момент в общем количестве запускаемых КА ведущими космическими державами  (США, Израиль, Великобритания) доля МКА постоянно растет. МКА стали критическими элементами прикладных программ и начали успешно конкурировать с традиционными «тяжелыми» КА.

При создании МКА  используются следующие принципы:

- отказ от излишней многофункциональности,

- переход к наиболее простым схемам ориентации и стабилизации МКА (при условии компенсации ошибок при наземной отработке данных ДЗЗ),

- совмещение функций целевых и служебных систем МКА (единый канал приема/передачи данных, единый процессор и др.),

- объединение ряда задач наземной и летной отработки, минимизация числа отработочных образцов МКА,

- совмещение функций ЛКИ и штатной эксплуатации,

- минимизация наземного сегмента (применение однопунктового ЦУПа, использование малых ППИ, совмещение на одной наземной станции функций управления бортом МКА ДЗЗ и приема целевой информации).

Опыт показывает, что создание МКА и КК на его основе представляет собой сложный процесс с привлечением в течение жизненного цикла системы (ОКР, эксплуатация) последних достижений в области перспективных технологий.

В частности, разработка МКА «БелКА» с малыми массогабаритными характеристиками  и высокими выходными параметрами, отвечающими требованиям ТТЗ, в том числе, создание сложной специальной и служебной аппаратуры с использованием сертифицированных зарубежных радиоэлектронных элементов, потребует значительных финансовых затрат и временных ресурсов. В связи с этим технико-экономическое обоснование исследуемого инновационного проекта проводится с позиции анализа сложных систем, в основу которого закладываются наиболее важные показатели технического уровня МКА «БелКА».

Основными задачами технико-экономического обоснования на разработку космической системы «БелКА» являются оценки затрат в денежном выражении по следующим стадиям и этапам, определенным Положением РК-98-КТ:

- эскизное проектирование (ЭП);

- разработка рабочей документации (РД) на опытные образцы;

- изготовление опытных образцов (ОП);

- наземная экспериментальная отработка (НЭО),

                  в том числе:

     наземные автономные испытания и корректировка

                         рабочей документации;

     наземные комплексные и межведомственные   

                    испытания (с учетом изготовления динамического, 

                    технологического и других макетов;

- летные испытания (ЛИ), включая:

     технологическую подготовку производства,

     изготовление МКА для ЛИ,

     дооснащение НКПОР,

     доработку НКУ.

- подготовка документации на изделия серийного производства.

На стадии эскизного проектирования (дополнения к эскизному проекту) в рамках исследуемого проекта должны быть выполнены следующие основные работы:

- Обоснование технических решений по созданию КК в соответствии с 

  ТТЗ.

- Оценка конкурентоспособности на мировом рынке космических услуг 

  ДЗЗ.

- Уточнение схем деления МКА «БелКА» и   бортового комплекса 

  обеспечивающих систем космической платформы.

-  Обоснование выбора средства выведения, состава полигонных средств.

- Разработка методик проведения наземных и летных испытаний МКА    

  «БелКА».

- Определение уточненного состава производственно-технологической 

   базы изготовления МКА, технологического оборудования и организации  

    работ.

-  Утверждение укрупненного плана графика создания МКА «БелКА».

- Разработка программы обеспечения  надежности КК.

- Обоснование мероприятий метрологического обеспечения в процессе 

   производства, испытаний и эксплуатации.

- Разработка программно-математического обеспечения бортовых систем 

  МКА, систем управления испытаниями, автоматизированных систем 

  управления полетом МКА в соответствии с ТЗ.

- Анализ выполнения требований технического задания.