Бортовая
телевизионная
аппаратура
для метеоспутников
разработки ВНИИТ
 
В.А. Ефимов.
 НАЧАЛО ОТЕЧЕСТВЕННОГО
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ
Начало космической эры -- запуск первого искусственного спутника Земли (ИСЗ) (4 октября 1957 года), запуски второго и третьего ИСЗ, получение первых фотографий невидимой с Земли обратной стороны Луны (октябрь 1959 года), успешный вояж в космос и возвращение на Землю живых существ собак Белки и Стрелки (19-20 августа 1960 года) с передачей на Землю их телевизионных изображений -- было отмечено еще одним важным событием в истории мировой космонавтики.
 
В США 1 апреля 1960 года ракетой-носителем «Тор-Эйбл» на квазикруговую орбиту был запущен первый ИСЗ метеорологического назначения «Тирос-1». Он проработал около двух с половиной месяцев. Взамен него 23 ноября 1960 года запускается второй ИСЗ того же назначения «Тирос-2».
 
Сразу же во Всесоюзный научно-исследовательский институт телевидения (ВНИИТ, сейчас ФГУП «НИИ телевидения», г. Санкт-Петербург) поступило предложение о разработке комплекса телевизионной (ТВ) аппаратуры для отечественного метеорологического искусственного спутника Земли. По свидетельству ведущих разработчиков этого ТВ-комплекса («Метеор»). началась ускоренная подготовка директивных документов, поиск смежных НИИ, ОКБ и заводов-изготовителей, которых необходимо было подключить для выполнения этого важного заказа. Но из-за обычной инерционности принятия решений и отсутствия научного задела по этой тематике космического аппаратостроения разработка самого ИСЗ и входящих в него систем и устройств затянулась, и первый отечественный метеорологический ИСЗ в достаточно полной комплектности был готов лишь к августу 1964 года.
 
1. Значение ТВ-информации, получаемой с метеоспутников
 
Эффективность хозяйственной деятельности человека на Земле существенным, если не главным образом зависит от погодных условий. Для обеспечения достоверности и точности прогнозов погоды (как долгосрочных, так и оперативных) требуется собрать большой объём информации о метеорологической обстановке на значительной территории нашей планеты.
 
Достаточно хорошим индикатором погодных условий является состояние облачного покрова. Однако полную картину облачности в различных районах земного шара можно представить только по информации с искусственных спутников Земли, снабженных соответствующей передающей телевизионной (ТВ) аппаратурой. Так появился стимул к созданию специальных ИСЗ и комплексов ТВ-аппаратуры, которые обеспечивали бы получение необходимых данных для прогнозирования погоды.
Трудно переоценить значение метеорологических ИСЗ. Полученная с совместно работающих комплексов телевизионной и инфракрасной аппаратуры информация активно используется не только для прогнозирования погоды, но и в гидрологии, океанологии, климатологии и в других областях гидрометеорологии. Она нужна также для обслуживания авиации, мореплавания и рыболовства, сельского, лесного и водного хозяйств.
 
Широкое распространение получила спутниковая информация для метеорологического обеспечения полётов в авиации. В частности, для предполётных консультаций экипажей и составления авиационных прогностических карт опасных явлений погоды, особенно по дальним воздушным трассам и тем более при межконтинентальных перелётах. На телевизионных изображениях хорошо просматривается структура облачности над морской поверхностью, по которой удаётся косвенно судить как о скорости ветра, так и силе штормового волнения морской поверхности при прохождении развитых циклонов и тайфунов.
Спутниковая информация, полученная при помощи ТВ-аппаратуры, позволила увеличить время навигации в Арктике и находить там оптимальные маршруты движения судов и кораблей и даже сокращать время прохождения Северного морского пути караванами и отдельными судами.
 
Снимки с ИСЗ в видимом диапазоне, полученные при помощи ТВ-аппаратуры, позволяют определить фронты границ снежного покрова. По многозональным телевизионным снимкам можно также судить об интенсивности снеготаяния и делать оценку условий перезимовки и влагообеспеченности сельскохозяйственных культур.
 
На основе анализа ТВ-снимков, сделанных с помощью метеорологических ИСЗ, удаётся обнаружить и проследить за развитием очагов крупных лесных и тундровых пожаров.
 
В интересах гидрологии спутниковая информация, полученная при помощи комплекса ТВ-аппаратуры, позволяет осуществлять анализ ледовой обстановки на крупных реках и озерах, а также снежного покрова в бассейнах крупных рек. Это помогает своевременно предупреждать речников и жителей прибрежных районов о вскрытии и замерзании рек, правильно информировать их о ледовой обстановке, снеготаянии и сроках начала навигации.
 
В качестве примера колоссального значения информации, получаемой при помощи комплекса ТВ-аппаратуры метерологического назначения, можно привести факты из статьи А.С. Кудрявича «Хождение за пять морей» 7.
Весной 1978 года на атомном ледоколе «Сибирь» был установлен комплект приёмной ТВ-аппаратуры МР-1000М в корабельном варианте из комплекса метеорологической ТВ-аппаратуры «Метеор-2».
 
Поскольку во время проектирования и постройки ледокола «Сибирь» не было предусмотрено место для размещения этой аппаратуры, то антенна была установлена на третьем мостике, а приёмная аппаратура МР-1000М -- в мастерской собственных нужд экипажа. Поблизости была оборудована «персональная» радиорубка для приёма информации по «целеуказаниям» из Центра управления полётом.
 
Целью этого примечательного перехода из Мурманска на Дальний Восток было определить возможность раннего открытия навигации по Северному морскому пути. Ледокол «Сибирь» и сопровождаемый им дизель-электроход «Капитан Мышевский» вышли из Мурманска на целый месяц раньше обычного срока.
 
Расстояние в три с половиной тысячи миль до «чистой воды» в Беринговом море они проделали на три дня раньше графика и сократили путь при этом на 350 миль.
 
2. Комплекс ТВ-аппаратуры «Метеор»: создание, состав, функционирование
 
Разработка телевизионного космического комплекса под названием «Метеор» проводилась во Всесоюзном научно-исследовательском институте телевидения (сейчас ФГУП «НИИТ», г. Санкт-Петербург) с 1960 года, а создание спутников метеорологического назначения было возложено на ВНИИ электромеханики (ВНИИ ЭМ). Главный конструктор этих спутников директор института, академик А.Г. Иосифьян впервые предложил и применил трехосную стабилизацию ИСЗ, обеспечивавшую правильную ориентацию телевизионных камер в космическом пространстве. Заинтересованные заказчики - Министерство обороны и Главгидрометеослужба - добились выпуска специальных постановлений ЦК КПСС и СМ СССР, которыми было
открыто финансирование всех работ по этому ИСЗ. Решениями правительства к участию в разработке был подключён ряд НИИ, КБ и заводов-изготовителей.
 
В создании аппаратуры ТВ-комплекса «Метеор» участвовало значительное число сотрудников ряда подразделений ВНИИТа (в том числе автор статьи), а также смежных НИИ и ОКБ. Координировала эти работы головная лаборатория ВНИИТа (начальник лаборатории, профессор С.П. Пивоваров, он же на первом этапе руководитель темы), в которой сложилась группа талантливых ведущих разработчиков бортовой аппаратуры и комплекса в целом: Ю.Н. Сороко, К.Р. Тасев, Э.В. Дедюрин, В.М. Левин, Т.И. Закржевский, А.Е. Малькевич. Там же разрабатывалась передающая (бортовая) ТВ-аппаратура, предназначенная для установки на спутнике «Космос-44» и ряде последующих ИСЗ метеорологического назначения. В дальнейшем главным конструктором разработок телевизионных комплексов метеорологического назначения стал директор ВНИИТа, д.т.н., профессор И.А. Росселевич.
 
Главный конструктор ТВ-комплексов  метеорологического  назначения
Игорь Александрович Росселевич
 
Заместитель Главного конструктора ТВ-комплексов  метеорологического  назначения
Юрий Николаевич Сороко
 
При разработке комплекта бортовой аппаратуры «Метеор» особое внимание уделялось расчётам его световых характеристик, от точности выполнения которых во многом зависел выбор оптимального режима работы всего телевизионного комплекса.
 
С целью проверки правильности расчётов, а также определения реальной освещённости облачного покрова и подстилающей поверхности Земли был создан комплект испытательной бортовой аппаратуры МР- 300.
 
Государственный комитет по Гидрометеорологии предоставил в распоряжение ВНИИТа самолёт ИЛ-12, на котором в специальной гондоле и была установлена аппаратура МР-300.
 
В течение 19621963 гг. для проведения натурных испытаний были проведены облёты по трём маршрутам:
1. Северный: Ленинград - Амдерма - Северный полюс - Соловки - Ленинград;
2. Средняя полоса: Ленинград - Челябинск - Свердловск - Ленинград;
3. Южный: Ленинград - Гудаута -- Баку -Ташкент - Москва - Ленинград .
 
Эти проверки подтвердили правильность ранее выполненных расчётов и оптимальность технических решений,, принятых при разработке бортовой аппаратуры .
 
Полный комплекс телевизионной аппаратуры «Метеор» включал в себя:
 - комплект бортовой аппаратуры, состоящий из четырёх конструктивно-объединённых передающих камер, блока формирования сигнала и управления аппаратурой, блока консервации (магнитной записи) и блока радиопередатчиков;
 - комплекты приёмной аппаратуры, размещённые на трёх наземных (научных) измерительных пунктах (НИПах): под Москвой (в Щёлкове), в Енисейске и на Камчатке. В 1968-1969 гг. к ним добавились ещё три НИПа: в Обнинске (под Москвой), Новосибирске и Хабаровске.
 
Наземные измерительные пункты выполняют задачи по приёму всех видов информации с космических летательных аппаратов (КЛА), управляют их работой, а также определяют (измеряют) параметры траекторий их движения или орбит.
 
Позднее, когда была создана космическая метеорологическая система «Метеор», в неё вошли специализированные приёмные пункты АППИ (автономные пункты приёма информации), которые осуществляли приём метеорологической информации, а также (при определённых условиях) включение и выключение бортовой аппаратуры соответствующего ИСЗ.
 
Блок-схема комплекта передающей (бортовой) аппаратуры «Метеор» (элементы схемы, обсуживающие второй видикон, условно не показаны)
 
Разработку приёмной (наземной) аппаратуры ТВ-комплекса «Метеор» (МР-100А) вела группа С.З. Александровой (З.М. Иванова, О.В. Порывко) в отделе 16, занимавшемся разработкой фоторегистрирующих устройств, видеомагнитофонов и комплексов приёмной аппаратуры.
 
Кроме уже упомянутых сотрудников, к созданию полного комплекса ТВ-аппаратуры «Метеор» были привлечены:
- по магнитной записи В.Н. Смирнов, А. Нуждина;
- по радиопередатчикам А.Л. Клионер;
- по приёмникам М.Г. Лощинская;
- по автоматике и системе управления аппаратурой М.Г. Меньшова;
- по фоторегистрирующим устройствам В.А. Ефимов;
-- целый ряд других специалистов ВНИИТа.
 
В процессе работы бортового ТВ-комплекса (поскольку объёмы и сложность как бортовой, так и наземной аппаратуры достаточно велики, вполне справедливо называть их комплексами) облачный покров Земли фиксировался последовательно двумя передающими камерами блока, где в единую конструкцию объединены четыре камеры (другая пара камер в блоке резервная).
 
В этих камерах применялись передающие электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) дюймовые видиконы с «памятью» типа ЛИ-408, предназначенные для малокадровых ТВ-систем, когда после кратковременной экспозиции необходимо медленное считывание. Решающую роль для получения высоких параметров в таком режиме сыграл предложенный А.А. Мостовским фотопроводящий слой нового состава. Мишень из нового фотопроводника позволяет доводить длительность кадра при считывании до десятков секунд, а для экспозиции достаточно сотых долей секунды.
 
Параметры орбиты ИСЗ «Космос-44» и порядок (режим) работы комплекта бортовой ТВ-аппаратуры «Метеор» (и всего ТВ-комплекса «Метеор» в целом) были сопряжены таким образом, что цикл работы каждой камеры составлял 60 сек. Цикл складывался из:
- кратковременного экспонирования во время обратного хода кадровой развёртки, при этом создаётся потенциальный рельеф на фотомишени видикона;
- считывания запомненного изображения в течение 10 сек.
 
Время экспонирования зависело от освещённости - последующего стирания остаточного изображения на фотомишени передающей ЭЛТ в течение 50 сек.
 
Цикл работы второй камеры (в каждой паре) был сдвинут на 10 сек. относительно первой.
 
Выдержка во время экспонирования изменялась посредством механических затворов, размещённых перед видиконами в блоке передающих камер.и были конструктивно объединены с объективами в оптико-механический блок.
 
Затворы имели электронный спуск. Диафрагмы объективов регулировались автоматически сигналом бортового датчика «высоты Солнца». Время выдержки и размер диафрагмы объективов могли, кроме того, изменяться по команде с Земли.
 
Блок из четырёх передающих телекамер комплекса «Метеор»
Видеосигналы с выходов работающей пары передающих камер коммутировались на входе линейного усилителя, на который подавались также необходимые импульсы от синхрогенератора для формирования полного видеосигнала. Далее полный видеосигнал поступал в блок консервации, в котором находились три видеомагнитофона, каждый из них был рассчитан на запись 35 кадров.
 
Так как далеко не все витки ИСЗ вокруг Земли проходят в пределах радиовидимости наземных измерительных пунктов (НИПов), то имелась возможность включить на последовательную работу два видеомагнитофона с общим ресурсом памяти в 70 кадров. Третий видеомагнитофон использовался для получения оперативной информации в случае, когда ИСЗ находился в зоне радиовидимости НИПа, при этом, соответственно, производились экспонирование, считывание с ЭЛТ, запись и воспроизведение ТВ-сигнала видеомагнитофоном при «сбросе» информации на Землю.
 
В связи с ограниченным временем сеанса связи ИСЗ с НИПом или приёмным пунктом воспроизведение записанного сигнала с магнитной ленты осуществлялось в четыре раза быстрее, чем запись (то есть происходило преобразование параметров разложения). Видеосигнал, полученный с видеомагнитофона, подавался на усилитель (в котором производилось дополнительное формирование видеосигнала), а затем в бортовой передатчик.
 
Момент экспонирования передающими камерами облачного покрова Земли (и последующая запись видеосигнала в бортовые видеомагнитофоны) определялся как непосредственно командой, поданной с НИПа во время нахождения ИСЗ в пределах его радиовидимости, так и работой бортового программного устройства, на которое заранее командными посылками с Земли задавалась программа работы бортового телевизионного комплекса. Так обеспечивалась возможность съёмки облачного покрова районов нашей планеты, находящихся в пределах зоны, обслуживаемой этим метеорологическим ИСЗ.
 
Сброс информации на НИПы производился при подаче на борт ИСЗ соответствующей команды. Параметры видеосигнала, передававшегося по эфиру, следующие:
 
Длительность кадра ...................2,5 сек;
Число строк в кадре ....................500;
Развёртка .....................................прогрессивная;
Формат кадра .............................1:1(квадратный).
 
Бортовой видеомагнитофон комплекса «Метеор»
 
Схема построения приёмного комплекса «Метеор» была позаимствована у схем построения приёмных комплексов космического телевидения «Енисей» (для приёма изображений обратной стороны Луны) и «Селигер» (для наблюдения за поведением и состоянием обитателей контейнеров на кораблях-спутниках и за космонавтами на КЛА серии «Восток»). Эти приёмные комплексы были разработаны под руководством Н.С. Лучишнина в 1957- 1959 гг.Каждый из приёмных комплексов «Метеор» МР-100А включал в себя два полукомплекта аппаратуры, устройство магнитной записи телевизионного сигнала (УМЗ), принимаемого с ИСЗ во время сеанса связи, и стойку с имитатором, входившую в 1-й полукомплект. В состав полукомплекта входили: приёмник, синхрогенератор, монитор видеоконтрольное устройство (ВКУ) на электронно-лучевой трубке 23ЛМ с длительным послесвечением, фоторегистрирующее устройство (ФРУ), а также блоки и узлы, которые обеспечивали их работу.
 
Видеоинформация с объекта «Космос-44» с приведенными выше параметрами передавалась по радиолинии в дециметровом диапазоне и фиксировалась в приёмных комплексах двумя фоторегистрирующими устройствами на фотоплёнку «типа 56» шириной 80 миллиметров и одновременно записывалась устройством магнитной записи.
 
Следует особо отметить, что если до сих пор сигнал комплексов космического телевидения передавался по радиолиниям головных разработчиков радиокомплексов объектов, то теперь в состав ТВ-аппаратуры «Метеор» вошли передатчики и приёмники, разработанные ВНИИТом.
Полукомплект приёмной аппаратуры комплекса «Метеор»
 
Кроме того, в состав приёмных комплексов были введены устройства магнитной записи телевизионного сигнала (УМЗ), принимаемого с ИСЗ во время сеанса передачи приёма ТВ-информации.
 
К лету 1963 года комплекты приёмной аппаратуры (без УМЗ) были изготовлены, отлажены и спешно отправлены на НИПы, к сожалению, без тщательного сопряжения с бортовым комплексом, в это время находившемся в стадии регулировки и отладки. Особого внимания, конечно, требовали бортовые видеомагнитофоны (основные их разработчики -- К.Р. Тасев, В.И. Лопатнёв и руководитель конструкторской группы отдела 16 Б.П. Налётов).
 
Монтаж и отладка приёмных комплексов на НИПах -- в силу ряда обстоятельств (в частности из-за задержки изготовления и поставки УМЗ) производились в несколько приёмов. Однако это не помешало зимой 1963-1964 гг. провести облёт НИПов самолётом с комплектом испытательной аппаратуры на борту. Группу специалистов на «облётном» самолёте возглавляла ведущая по приёмному ТВ-комплексу «Метеор» С.З. Александрова. Весной 1964 года УМЗ наконец были доставлены на НИПы, где были произведены их установка, отладка и сопряжение с приёмной аппаратурой.
 
После этого приёмные комплексы «Метеор» были готовы к пробной эксплуатации.
 
3. Метеорологический ИСЗ «Космос-44» - первый этап лётно-конструкторских испытаний ИСЗ
с ТВ-комплексом «Метеор»
 
Запуск ИСЗ «Космос-44», на котором установлен комплект бортовой ТВ-аппаратуры «Метеор», был произведён 28 августа 1964 года (высота орбиты 618-860 км, наклонение к плоскости экватора 65, период обращения 99,5 мин).
 
Все приёмные ТВ-комплексы на НИПах в период ввода в эксплуатацию (нескольких первых запусков космических летательных аппаратов, оснащённых телевизионной аппаратурой) обслуживались непосредственно разработчиками этих комплексов. По мере приобретения опыта к их эксплуатации подключались штатные команды (расчёты станций).
 
Наша группа специалистов ВНИИ телевидения была командирована на НИП для обеспечения работы с первым отечественным метеорологическим ИСЗ. После опробования работоспособности приёмного комплекса были определены операторы для обслуживания приёмников, фоторегистрирующих устройств и аппаратуры магнитной записи, а также разъяснены действия операторов во время сеансов приёма ТВ-информации с ИСЗ, чтобы каждый «знал свой манёвр».
 
Ещё до дня ожидаемого запуска объекта по сигналу имитатора, входящего в состав комплекта приёмной аппаратуры, были отработаны режимы фоторегистрации и магнитной записи. В день запуска кассеты ФРУ заряжены фотоплёнкой, в начале которой перед заправкой в лентопротяжный механизм ФРУ наносится соответствующая маркировка.
 
В нашем случае, как и всегда, заранее на НИПах были получены «целеуказания», то есть угол места и азимут, соответствующие определённым моментам времени. Эти данные необходимы для наведения приёмных антенн в период, когда объект находится в зоне радиовидимости НИПа. Поскольку реальная орбита ИСЗ может отличаться от заданной расчётной, то после запуска и выхода объекта на орбиту Центром управления полётом в минимально технически возможные сроки «целеуказания» уточняются.
 
С волнением вспоминаются подробности первого сеанса приёма ТВ-информации с объекта «Космос-44». Поскольку начальник станции был временно отстранён от своих обязанностей, в первой «боевой работе» принимает участие начальник отдела. Нескольких солдат-срочников из расчёта станции я ввёл в состав операторов. До начала сеанса остаются считанные минуты. Операторы занимают свои рабочие места. По громкоговорящей связи НИПа подается команда на включение бортовой аппаратуры. Одновременно мы включаем протяжку на фоторегистрирующих устройствах и устройстве магнитной записи.
Проходит секунда, другая...
 
На экранах мониторов сквозь «шумы» видны следы какого-то сигнала. Быстро настраиваем приёмники ТВ-комплекса «Метеор» на оптимальный режим, а на ФРУ выставляется оптимальный режим фоторегистрации. Отчетливые изображения облачного покрова над Землей и самой Земли видим на экранах мониторов. Одновременно это изображение записывается фоторегистрирующими устройствами, а видеосигнал устройством магнитной записи.
 
Так как орбита метеорологического ИСЗ «Космос-44» расположена выше, чем «обитаемых» КЛА, то сеанс связи длится дольше (около 5-8 мин).
 
На некоторых НИПах антенное хозяйство было уже довольно совершенно, отслеживание координат производилось автоматикой, но в нашем случае вместо автоматики её функцию выполняли солдаты срочной службы. В течение всего сеанса связи они точно следовали целеуказаниям.
 
При подходе ИСЗ к радиогоризонту НИПа на ИСЗ при помощи командной радиолинии была дана команда на выключение бортовой ТВ-аппаратуры. «Картинка» на экранах ВКУ пропала. Операторы выключают фоторегистрирующие устройства и устройство магнитной записи. Кассеты с экспонированной фотоплёнкой с ФРУ снимаются, на концах фотоплёнки наносится маркировка. Впервые фотоплёнка с одного из ФРУ идёт в обработку нам разрешили проявлять одну из экспонированных плёнок прямо на НИПе.
 
После её проявки мы, вместе с представителем метеослужбы, который накануне запуска объекта «Космос-44» приехал из Москвы, анализируем результаты нашей работы. Они оказались вполне удовлетворительными. Но для подведения окончательных итогов работы комплекса космического телевидения метеорологического назначения «Метеор» необходима «привязка» к местности и сопоставление с синоптическими картами, что и было позднее сделано в Госкомгидромете. Мы же готовимся к работе на следующем витке и проводим её более уверенно.
 
Картина облачного покрова Земли. Смонтирована из  ТВ-снимков, полученных при помощи комплекса ТВ-аппаратуры «Метеор»
на двух соседних витках метео-ИСЗ  серии «Космос».
 
4. Дальнейшее развитие метеорологического обеспечения: организация КМС «Метеор» и «Метеор-2».
 
Особенностью ТВ-аппаратуры, установленной на метеорологическом ИСЗ «Космос-44», как, впрочем, и на последующих («Космос-58», «Космос-100» и «Космос-118»), являлось то, что она могла давать требуемую информацию только с «дневной», освещённой части Земли. Этот недостаток был устранён при разработке метеорологического ИСЗ «Космос-122», запущенного 25 июня 1966 года и выведенного на круговую орбиту с периодом обращения 97,1 мин, высотой орбиты около 650 км и наклонением орбиты к плоскости экватора 65. На нём, кроме телевизионной, была установлена еще инфракрасная (ИК) и актинометрическая (АК) аппаратура.
 
Комплекс ИК-аппаратуры использовался для наблюдения за облачным покровом на «ночной» (теневой) стороне Земли, а АК-аппаратура была предназначена для измерения интенсивности радиации от Земли.
 
После проведения ряда исследований по использованию ИСЗ с ТВ-аппаратурой для решения задач метеослужбы страны в 1967 году было начато создание отечественной космической метеорологической системы «Метеор». С этой целью в 1967 году были произведены запуски метеорологических ИСЗ: «Космос-144» (28 февраля), «Космос-156» (27 апреля) и «Космос-184» (25 октября). В 1968 году запущены «Космос-206», «Космос-226» и т.д.
 
Каждый из упомянутых ИСЗ (как и последующих серии «Метеор») был оснащён, кроме ТВ- и ИК-аппаратуры, комплексом устройств и систем для ориентации ИСЗ в пространстве таким образом, чтобы объективы ТВ- и ИК-устройств всегда были направлены на Землю. Программное устройство управляло системами ИСЗ, например, временем съёмки участков земной поверхности. Автоматика (с датчиками «высоты Солнца») включала бортовой ТВ-комплекс при вхождении ИСЗ в «дневную» часть орбиты и, соответственно, выключала его при переходе в «ночную» половину из «дневной».
 
Общий вид метеорологического ИСЗ (макет «Космоса-156» в павильоне "Космос" на ВДНХ СССР.)
 
Функционирование систем и устройств ИСЗ контролировалось специальными датчиками, подключенными к телеметрии. Электроснабжение всего оборудования ИСЗ осуществлялось от буферно работающих солнечных батарей и аккумуляторов.
 
Взаимное расположение орбит ИСЗ выбиралось таким образом, чтобы информация о погоде в каждом районе Земли поступала с интервалом около 6 часов, что соответствовало требованиям метеорологических служб.
 
Ко времени запуска указанных метеорологических ИСЗ («Космос-144, -156 и -184») был создан и в дальнейшем развивался комплекс наземных средств приёма и обработки телевизионной метеорологической информации, который стал неотъемлемой частью космической метеорологической системы (КМС) «Метеор».
 
Таким образом, КМС «Метеор», окончательно принятая в эксплуатацию в 1969 году, включала в себя два-три постоянно действующих метеорологических ИСЗ, наземные приёмные пункты, главный и региональные центры приёма и обработки данных, расположенные в Москве, Новосибирске и Хабаровске. Кроме того, в КМС «Метеор» вошли службы для контроля состояния бортовых систем метеорологических ИСЗ и управления ими.
 
К 1970 году на шести основных приёмных пунктах в Щёлково, Енисейске, на Камчатке, в Обнинске, Новосибирске и Хабаровске для приёма спутниковой метеорологической информации были установлены антенные системы «Фобос».
К 1970 году на шести основных приёмных пунктах в Щёлково, Енисейске, на Камчатке, в Обнинске, Новосибирске и Хабаровске для приёма спутниковой метеорологической информации были установлены антенные системы «Фобос».
 
На АППИ использовались менее громоздкие и более простые антенны.
 
Спутниковая информация поступала по каналам связи для обработки в Главный и Региональные центры приёма информации, а затем передавалась в Гидрометеоцентр СССР и другие организации, занятые составлением оперативных и долгосрочных прогнозов.
 
Начиная с метеорологического ИСЗ «Метеор» №10, запущенного 29 декабря 1971 года, метеорологические ИСЗ комплектовались комплексом бортовой ТВ-аппаратуры «Метеор-1», отличавшимся от «Метеора» следующим:
 
Изображения облачности и подстилающей поверхности Земли получались не покадровой съёмкой видиконной передающей камерой, а непрерывным построчным сканированием при помощи качающегося зеркала, то есть механической развёрткой по строке перпендикулярно вектору движения искусственного спутника Земли.
 
Развёртка изображения по кадру осуществлялась за счёт движения по орбите самого ИСЗ.
 
Высота круговой орбиты метеорологического ИСЗ увеличилась до 850-950 километров, соответственно увеличилась и ширина зоны охвата земной поверхности. Передача ТВ-«картинки» производилась непрерывно, за исключением времени пролёта «ночной» части орбиты ИСЗ.
 
Параметры сканирования были выбраны такими, что позволяли использовать для регистрации изображений на автономных приёмных пунктах (АППИ) фототелеграфные аппараты.
 
Регистрация принимаемой телевизионной информации производилась на фотоплёнку в негативе. После чего изображение «переконтачивалось» на фотобумагу, В случае необходимости, для «привязки» к координатной сетке и к местности, «переконтачивание» производилось с применением «палеток».
 
Последние представляли собой прозрачную плёнку с нанесённой на неё координатной сеткой, через которую при «переконтачивании» координатная сетка наносилась на позитивное изображение земной поверхности с облачностью.
Комплекты «палеток» изготавливались в лаборатории точной фотографии ВНИИ телевидения.
 
В режиме прямых передач информацию с метеорологических ИСЗ могли принимать более 80 АППИ, расположенных на территории СССР, на научно-исследовательских судах Госкомгидромета и АН СССР, в Арктике и Антарктике.
 
АФУ "Фобос"
 
В дальнейшем, в целях повышения эффективности гидрометеорологического обеспечения страны, была проведена разработка и во второй половине 1970 гг. введена в эксплуатацию космическая метеорологическая система второго поколения «Метеор-2», в которой, в частности, бортовая аппаратура обеспечивала также и непосредственную передачу оперативной информации.
 
ТВ-снимок облачного покрова и подстилающей поверхности европейской части России, полученный с ИСЗ при помощи ТВ-комплекса «Метеор-1»
ИСЗ  «Метеор» (№18).
 
ТВ-снимок облачного покрова и подстилающей поверхности европейской части России, полученный с ИСЗ при помощи ТВ-комплекса «Метеор-1»
  ИСЗ  «Метеор» (№25).
 
На ИСЗ серии «Метеор-2» также была установлена ТВ- и ИК-аппаратура, которая обеспечивала получение глобальной картины облачности и подстилающей поверхности на «дневной» и «ночной» сторонах Земли.
 
Актинометрическая информация на борту метео-ИСЗ преобразовывалась и в кодированном виде вместе с ТВ-информацией передавалась на приёмные пункты (НИПы и АППИ).
 
Кроме того, ИСЗ «Метеор-2» были оснащены:
а) аппаратурой для непрерывного наблюдения за потоками проникающих излучений в околоземном пространстве;
б) аппаратурой для получения глобальных данных о вертикальном распределении температуры.
 
В связи с этим космическая метеорологическая система «Метеор-2» позволила на регулярной основе решать в интересах Министерства обороны и народного хозяйства страны следующие задачи:
- оперативной метеорологической разведки районов, подлежащих съёмке космическими аппаратами фотонаблюдения;
- оперативного обеспечения заинтересованных служб локальной и глобальной метеорологической информацией;
- контроля радиационной обстановки в околоземном космическом пространстве.
 
Дальнейшее развитие отечественной КМС связано с тем, что, как уже упоминалось, для нормального обеспечения метеорологической информацией необходимо иметь на соответствующих средневысотных орбитах два-три действующих метеоспутника и, кроме того, геостационарный метеоспутник, работающий в комплексе с геостационарными ИСЗ других государств.
 
Однако последний отечественный метеорологический спутник серии «Метеор»,запущенный в 2000 году, проработал на орбите всего несколько месяцев, а геостационарный ИСЗ «Электро», на котором был установлен бортовой ТВ-комплекс «Метеорит - Планета», созданный специалистами ВНИИТа после 3,5 лет успешной работы, был утерян управленцами и прекратил своё существование .
 
Все работы ВНИИТа по космической метеорологической тематике с началом перестройки были сокращены, а с середины 90-х годов фактически свёрнуты.
 
 
1970-е года.                                                                                                           2013 год.
Виктор Арсентьевич Ефимов - ветеран ВНИИТА, участник многих работ по применению телевизионной техники в космонавтике.
 
Макет "Космоса-122", пятого спутника серии "Метеор" в музее авиации и космонавтики во Франции.
 
Александр Федоров, март 2012 г.
Первый советский метеоспутник «Метеор 1-1»: от создания до падения
 
Аппарат серии «Метеор» - закончил свой жизненный путь 27 марта 2012 года, проведя более 4 десятилетий на земной орбите.
 
 
Это был первый "Метеор", полетевший в космос под собственным именем. До него советские метереологические аппараты стартовали под названием "Космос".
 
26 марта 1969 года с космодрома Плесецк была запущена РН «Восток-2М» с аппаратом «Метеор-1-1», первым эксплуатационным метеорологическим спутником СССР. Космический корабль «Метеор-1-1» имел массу 1200-1400 килограммов, длину 5 метров и диаметр 2,5 метра. Первоначально аппарат был отправлен на орбитальную высоту 650 км. Две солнечных батареи, автоматически ориентированные на Солнце, были способны предоставлять космическому кораблю необходимое количество солнечной энергии. «Метеор-1-1» использовал градиент силы тяжести и трехкоординатную систему стабилизации для ориентации на Землю.
 
На борту космического корабля находились две камеры на видиконе для съемки в светлое время, сканирующий инфракрасный радиометр высокого разрешения для дневной и ночной съемки и актинометрический прибор для измерения радиационного поля Земли. Инструменты были расположены на стороне спутника, направленной к Земле, в то время как солнечные датчики были установлены в верхней секции. Преемниками «Метеора 1-1» стали «Метеор 2-2», «Метеор-Природа», «Метеор-3» и «Метеор-3M». «Метеор-M 1-2» - последний из линейки - был запущен на борту ракеты «Союз - 2-2б» в 2009 году. Базовая конструкция спутников несущественно эволюционировала за эти годы.
 
Ральф Вандеберг – датский астроном, профессиональный фотограф и ветеран многих миссий по слежению за спутниками - наблюдал поведение «Метеора-1-1» и описал его в нескольких статьях:
 
«2 июня 2011 г. я получил относительно четкие изображения космического корабля, достаточно четкие, чтобы можно было различить солнечные батареи; фотографии позволяли даже отличить меньший конец от более толстого конца цилиндрического спутникового тела. Эти изображения были получены на расстоянии приблизительно 425 км. Несмотря на то, что «Метеор-1-1» провел 42 года на орбите, в то время спутник находился на безопасной и устойчивой высоте - приблизительно 400 км. В марте 2012 года, 9 месяцев спустя, я обнаружил космический корабль на очень низкой земной орбите - приблизительно 250 км».
 
Изображения, полученные 20 марта 2012 года. На спутниковом теле хорошо видны солнечные батареи и некоторые меньшие структуры (фото: Ральф Ванденберг, spacesafetymagazine.com)
 
 Ученый говорит о том, что в то время он понял, что спутник снижается слишком быстро:
 
«Спутник появился около южного горизонта и двинулся к северо-востоку с ожидаемо высокой угловой скоростью. Во время первой части траектории спутник казался относительно устойчивым, но его яркость менялась довольно быстро и контрастно. Это типичные признаки бесконтрольных переворотов.
 
Действительно, при просмотре кадров видны четкие признаки движения падающего удлиненного спутникового тела – на изображениях видно чередование длинной и короткой стороны корпуса космического корабля. Лучшие изображения полученного в то время сета показывают спутник и его солнечные батареи очень детально.
 
 21 марта, один день спустя, я наблюдал космический корабль снова, в тот раз приблизительно на 20 градусов ниже к юго-востоку. На сей раз было легко рассмотреть его невооруженным глазом, как объект с последовательным изменением яркости».
 
Вандеберг понял, что очень скоро еще один спутник войдет в атмосферу Земли и станет частью истории.Из 43 лет, проведенных на орбите, «Метеор-1-1» проработал всего год. В 1970 году аппарат перестал передавать информацию на Землю. Но за год своей работы спутник транслировал снимки в видимом и инфракрасном диапазоне и данные о температуре, эта информация была доступна для многих стран мира.
 
Во вторник, 27 марта, первый советский метеоспутник «Метеор-1-1» упал в районе Земли Королевы Мод, в Антарктиде. Исследователям быстро удалось вычислить координаты упавшего аппарата – 80,9 градуса южной широты и 5,36 градуса западной долготы.
 
Первоисточник: www.km.ru 
 
Начальник Гидрометслужбы СССР Герой Советского Союза Евгений Константинович Фёдоров дает интервью американским кинематографистам ("Советы в космосе") о результатах работы метереологического КА "Космос-184". К сожалению, без звука...
Запуски КА "Метеор" с космодрома "Байконур"
(РКН “Восток-2М”)
Дата
запуска
 Время запуска,
МДВ
 Наименование
КА
28.08.64
 
Космос-44
26.02.65
 
Космос-58
17.12.65
 
Космос-100
11.05.66
 
Космос-118
23.06.66
 
Космос-122
 
 
Запуски КА "Метеор-2" с космодрома "Плесецк"
(РКН “Восток-2М”)
Дата
запуска
 Время запуска,
МДВ
 Наименование
КА
11.07.75
07:15:00
Метеор-2
07.01.77
02:18:00
Метеор-2
14.12.77
12:30:00
Метеор-2
01.03.79
21:45:00
Метеор-2
31.10.79
12:25:00
Метеор-2
09.09.80
14:00:00
Метеор-2
15.05.81
00:45:00
Метеор-2
15.12.82
01:30:00
Метеор-2
28.10.83
12:00:00
Метеор-2
 
 
Запуски КА "Метеор" с космодрома "Плесецк"
(РКН “Восток-2М”)
Дата
запуска
Время запуска, МДВ
Наименование
КА
28.02.67
17:35:00
Космос-144
27.04.67
15:50:00
Космос-156
25.10.67
01:47:00
Космос-184
14.03.68
12:34:00
Космос-206
12.06.68
15:50:00
Космос-226
01.02.69
15:11:00
Авария на 2 ступени
26.03.69
15:30:00
Метеор
06.10.69
04:45:00
Метеор
17.03.70
14:10:00
Метеор
28.04.70
13:50:00
Метеор
23.06.70
16:19:00
Метеор
15.10.70
14:22:00
Метеор
20.01.71
14:24:00
Метеор
17.04.71
14:45:00
Метеор
16.07.71
04:45:00
Метеор
29.12.71
13:50:00
Метеор
30.03.72
17:05:00
Метеор
30.06.72
21:52:00
Метеор
27.10.72
01:05:00
Метеор
20.03.73
14:20:00
Метеор
29.05.73
13:16:00
Метеор
05.03.74
14:38:00
Метеор
24.04.74
14:50:00
Метеор
28.10.74
13:17:00
Метеор
17.12.74
14:45:00
Метеор
01.04.75
15:30:00
Метеор
18.09.75
03:20:00
Метеор
25.12.75
22:00:00
Метеор
07.04.76
16:05:00
Метеор
16.10.76
02:00:00
Метеор
05.04.77
05:05:00
Метеор
 
Запуски КА "Метеор-2" с космодрома "Плесецк"
(РКН “Циклон-3”)
Дата
запуска
 Время запуска,
МДВ
 Наименование
КА
 26.10.78
 10:00:00
 Космос-1045 (динамический макет КА) + субспутники “Радио-1, -2” (МЭИ)
 25.03.82
 13:50:00
 Метеор-2
 05.07.84
 06:35:00
 Метеор-2
 07.02.85
 00:45:00
 Метеор-2
 26.12.85
 04:50:00
 Метеор-2
 27.05.86
 12:30:00
 Метеор-2
 05.01.87
 04:20:00
 Метеор-2
 18.08.87
 05:27:00
 Метеор-2
 30.01.88
 14:00:00
 Метеор-2
 28.02.89
 07:05:00
 Метеор-2
 28.06.90
 01:30:00
 Метеор-2
 28.09.90
 10:30:00
 Метеор-2
 31.08.93
 07:40:00
 Метеор-2 + субспутник ТЕМИСАТ (Германия)
 
 
Запуски КА "Метеор-3" с космодрома "Плесецк"
(РКН “Циклон-3”)
Дата
запуска
Время запуска,
МДВ
Наименование
КА
 27.11.84
 17:22:00
 Космос-1612 (Авария 3 ступени)
 24.10.85
 05:30:00
 Метеор-3
 26.07.88
 08:01:00
 Метеор-3
 25.10.89
 00:35:00
 Метеор-3
 24.04.91
 04:37:00
 Метеор-3
 15.08.91
 12:15:00
 Метеор-3/TOMS
 25.01.94
 03:25:00
 Метеор-3 + субспутник ТУБСАТ-Б (Германия)