Центр лазерно-оптических измерений «Орион»

Горельников Сергей Анатольевич
Директор ЦЛОИ "Орион"

История создания

Центр лазерно-оптических измерений "Орион" имени профессора Ю. С. Денищика отдельное научное подразделение Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Донбасский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ДонГТУ"). Центр основан в 1993 г. На базе Отраслевой научно-исследовательской лаборатории лазерно-оптических измерений Госстандарта СССР. Первым директором ЦЛОИ "Орион" был Юрий Сергеевич Денищик – доктор технических наук, профессор, академик Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности, член Международного астрономического союза.

Центр имеет многолетний опыт проведения научных исследований и выполнения разработок в области радиофизики, квантовой электроники, лазерной техники, электроники. Наибольшее внимание уделяется лазерной локации космических объектов, а также – технологиям GPS и ГИС.

По предложению ЦЛОИ «Орион» и под его руководством была создана сеть лазерно-локационных станций (ЛЛС) Министерства образования и науки Украины с пунктами в астрономических обсерваториях Львовского и Ужгородского национальных университетов, а также в Астрономической обсерватории ЦЛОИ «Орион» ФГБОУ ВО "ДонГТУ".

Лазерно-локационные станции могут определять координаты искусственных спутников Земли с сантиметровой точностью с расстояния в десятки тысяч километров. Это дает возможность решать задачи космической навигации и спутниковой геодезии. ЦЛОИ «Орион» имеет также GPS-станцию, которая зарегистрирована в Европейской сети перманентных GPS-станций.

Астрономическая обсерватория ЦЛОИ «Орион» является опорным пунктом новой фундаментальной геодезической сети WGS-84. Обсерватория представляет собой уникальный научный комплекс для выполнения фундаментальных и прикладных исследований по астрономии, геофизике, геодезии, космической навигации, квантовой электронике и радиофизике. В 2004 году распоряжением Кабинета Министров Украины астрономической обсерватории ЦЛОИ «Орион» ФГБОУ ВО "ДонГТУ" был присвоен статус «Национальное достояние Украины» как объекту под названием «Алчевская научная лазерная станция (АНЛАС) ».

Ранее ЦЛОИ «Орион» сотрудничал с Национальной академией наук Украины по договору о сотрудничестве в области лазерной локации космических объектов. Центр имеет тесные связи с Институтом прикладной оптики НАНУ.

Станция сегодня

Месторасположение Астрономической обсерватории ЦЛОИ «Орион» ФГБОУ ВО "ДонГТУ" выбрано из условий наилучшего приема сигналов космических спутников на берегу Исаковского водохранилища в селе Михайловка Перевальского района. Используется в двойном качестве: как базовая GPS-станция и как лазерно-локационная станция (ЛЛС).

Базовая GPS-станция

Астрономическая обсерватория ЦЛОИ «Орион» имела статус референтной GPS-станции с опорным пунктом нулевого класса, который привязан к поверхности Земли с точностью 1 мм. К этому опорному пункту были привязаны 29 пунктов первого класса в пределах ЛНР и остальной части бывшей Луганской области.

Деятельность базовой GPS-станции ЦЛОИ «Орион» направлена на обеспечение заинтересованных организаций точными координатами при привязке на местности (геодезия, геофизика, картография, землеустройство, логистика, гидростроительство, гражданское и шахтное строительство).

Данная станция представляет собой аппаратно-программный комплекс, предназначенный для обеспечения выполнения измерений и определения пространственного местоположения объектов путем предоставления информации для коррекции данных, получаемых с помощью спутниковых (GNSS) навигационных и геодезических приемников, включающий спутниковое, коммуникационное, компьютерное и другое, оборудование, специализированное программное обеспечение, установленное в районе выполнения измерений и определения местоположения, частично зафиксированное в пространстве на постоянной основе и функционирующее непрерывно.

Для выполнения точного позиционирования объектов используется спутниковый приёмник (также GNSS-приёмник) — радиоприёмное устройство для определения географических координат текущего местоположения антенны приёмника, на основе данных о временных задержках прихода радиосигналов, излучаемых спутниками навигационных систем.

Станция способна обслуживать организации ЛНР и ДНР. В данной ситуации, при затоплении большого числа шахт, информация о движении массивов поверхности и состоянии почвы приобретает очень большое значение. Эта информация важна при планировании застройки, принятии решений по работам в подземных сооружениях, создания кадастра земельных участков, демаркационных работ, землеустроительных работ, создания точных электронных карт и геоинформационных систем.

Одна базовая станция обеспечивает пользователей передвижных спутниковых приемников (роверов) возможностью определения пространственных координат в режиме реального времени (RTK) с сантиметровой точностью в радиусе до 80 км при наличии дополнительных передающих модулей.

Несколько постоянно действующих спутниковых базовых станций, объединенных в сеть, могут обеспечивать работу на гораздо большей территории. Поэтому, если создать региональную сеть из хотя бы трех базовых станций, то можно добиться покрытия для достаточно больших территорий региона и эффективней выполнять геодезические и маркшейдерские измерения, топографические съемки, инженерные изыскания и межевание земель.

Одним из наиболее важных направлений использования представленной GPS-станции ЦЛОИ «Орион» на уровне ЛНР – создание на его базе Эталонного пространственного полигона, предназначенного для метрологических поверок разнообразной геодезической аппаратуры, в том числе спутниковых приемников. Актуальность данного направления обусловлена тем, что прогресс в точности ГНСС аппаратуры приводит к повышению требований к геодезической сети и методике поверки геодезического, в том числе, спутникового оборудования.

Лазерно-локационная станция

В составе обсерватории имеется Лазерно-локационная станция, которая имеет пикосекундный лазер мощностью 500 МВт и телескоп ТПЛ-1 с аппертурой 1 м. Данный комплекс предназначен для локации искусственных спутников Земли до 25 000 км.

Лазерно-локационная станция в комплексе с аналогичными сетями, может определять координаты искусственных спутников Земли с сантиметровой точностью на расстояниях в десятки тысяч километров. При этом, решаются задания космической навигации и спутниковой геодезии – привязки местоположения ЛЛС к центру масс Земли с точностью менее 10 см. Это абсолютная привязка, которая не может быть получена никакими другими средствами, кроме лазерной локации спутников. Данные, получаемые при лазерной дальнометрии искусственных спутников Земли (ИСЗ), помимо использования непосредственно для сопровождения космических аппаратов и космического мусора, могут использоваться в таких научных отраслях как геофизика, геодинамика, дистанционное зондирование Земли и пр.

Служба времени ЦЛОИ «Орион» позволяет обеспечивать точным временем навигационные и диспетчерские подразделения.