Космический контролер чрезвычайных ситуаций «канопус-в» подтверждает заявленные характеристики

      Комментарии к записи Космический контролер чрезвычайных ситуаций «канопус-в» подтверждает заявленные характеристики отключены

Космический контролер чрезвычайных ситуаций «канопус-в» подтверждает заявленные характеристики

А.С. Шокол, А.И. Бочарников, А.Г. Жиличкин

В конце 2012 г. в штатную эксплуатацию принят космический комплекс (КК) своевременного мониторинга техногенных и природных ЧС «Канопус-В» (разработчик — ОАО «Корпорация «ВНИИЭМ»). Целевое использование КК осуществляет Оператор космических совокупностей дистанционного зондирования Почвы (потом Оператор КС ДЗЗ) — Научный центр своевременного мониторинга Почвы (НЦ ОМЗ) ОАО «Российские космические совокупности». Кроме решения целевых задач в интересах Министерства ГО и ЧС удачно выполняются заявки на космическую съемку земной поверхности, поступающие от вторых национальных организаций, включая Минсельхоз, Минприроды, Росреестр и др., и последовательности коммерческих индивидуальных пользователей и структур.

Одним из наиболее значимых показателей качества космических снимков есть детальность, т.е. свойство воспроизводить на изображении самые мелкие подробности элементов местности подстилающей поверхности. Зарубежные производители совокупностей наблюдения из космоса, преследуя цели получения конкурентных преимуществ, в собственных рекламных материалах в большинстве случаев характеризуют детальность приобретаемых снимков размером проекции стороны единичного приемника излучения (пиксела) на земную поверхность. Таковой подход к оценке детальности носит сугубо расчетный темперамент и не имеет возможности рассматриваться как приемлемый, потому, что не учитывает множество главных факторов, определяющих формирование космических изображений, таких как:

  • влияние условий и атмосферы съемки; свойства оптической совокупности (прежде всего соотношение ширины размера пиксела и функции рассеяния);
  • точность стабилизации систем спутника и работы ориентации в момент съемки, определяющая величину остаточных сдвигов изображения; особенности работы устройств, осуществляющих квантование и пространственную дискретизацию оптического сигнала;
  • параметры сжатия и др.

Положение дел не выручает предоставление вторых дополнительных данных, к примеру, таких как: значение функции передачи модуляции на пространственной частоте дискретизации, отношение сигнал/шум и др. Основная неприятность содержится в том, что попытки увязать их единым функционалом, снабжающим точное оценивание детальности настоящих изображений, приобретаемых из космоса, пока не приводят к хорошему результату. Помимо этого напомним, что пользователям, в большинстве случаев, предоставляются эти, полученные на этапе наземных опробований целевой аппаратуры, каковые уже не смогут принимать во внимание точными для орбитальной фазы эксплуатации.

Как раз исходя из этого в отечественной космической отрасли общепринятым показателем детальности считается величина линейного разрешения на местности (ЛРМ). Указанный показатель есть самоё агрегированным и довольно часто применяемым. Он, в общем случае, возможно трактован, как мельчайший размер объекта на местности, что еще отмечается на изображении.

направляться подчернуть, что этот показатель есть чувствительным ко всем звеньям процесса формирования изображения.

Для детальных совокупностей наблюдения разрешение на местности определяется при помощи съемки наземной миры (рис. 1), являющейся тест-объект в виде уменьшающихся по размеру элементов. При визуальном анализе изображений миры оператору ставится задача, следуя от прекрасно различимых элементов к неразличимым, отыскать поле, в котором элементы миры еще воспринимаются раздельно.

Размер элементов в указанном поле миры отождествляется с линейным разрешением на местности. Такая процедура определения линейного разрешения на местности реализует способ прямых измерений в настоящих условиях применения и считается самый простым, понятным и точным методом оценивания детальности космических совокупностей наблюдения если сравнивать с любыми вторыми (расчетными либо косвенными) способами.

Рис. 1. Организация работ по оцениванию величины ЛРМ

Напомним, что проблемный (для совокупностей оптико-электронного наблюдения) вопрос, связанный со случайным характером наложения растровой структуры приемника изображения на периодическую структуру миры, решается за счет проведения нескольких специальной обработки и сеансов измерений взятых результатов.

В космической отрасли современной России сложилась неповторимая обстановка. Последний в СССР мишенный комплекс на космодроме Байконур прекратил собственный существование на рубеже 80–90-х годов ХХ века. Все предстоящие попытки возродить таковой комплекс оканчивались неудачей как по экономическим обстоятельствам, так и в связи с незаинтересованностью отдельных структур в наличии объективных способов контроля.

Наряду с этим зарубежный опыт демонстрирует целесообразность существования до десяти и более неизменно действующих мишенных комплексов (рис. 2).

Рис. 2. Наземные мишенные комплексы разных государств

Федеральным космическим агентством предпринимаются меры по исправлению ситуации . В частности, в рамках Федеральной космической программы России на 2006–2015 гг., проводится ОКР «Регион-В-Валидация-РК» (Головной исполнитель — НЦ ОМЗ ОАО «Российские космические совокупности») по созданию совокупности валидации для целевой аппаратуры КК ДЗЗ.

Указанная ОКР предусматривает работы по созданию и проектированию тестовых участков валидационных подспутниковых наблюдений, а также, наборов мир – мишенных комплексов для контроля черт КК ДЗЗ. В комплект входят миры двух видов: штриховые и радиальные (рис. 3).

Рис. 3. Фрагменты мишенного комплекса, развернутые в поле

На протяжении экспериментальной отработки базисных элементов совокупности валидации были произведены съемки мишенного комплекса панхроматическим каналом целевой аппаратуры КК «Канопус-В». На протяжении опыта производился инструментальный контроль условий наблюдения, яркостных черт тест-объекта, параметров состояния воздуха.

Согласно данным визуального дешифрирования материалов съемки была произведена обработка взятых результатов и установлено, что при проекции пиксела на земной поверхности 2,3 м линейное разрешение на местности материалов съемки панхроматического канала КК «Канопус-В» образовывает величину 3 м.

Указанная величина соответствует расчетным значениям и говорит о том, что на снимках КК «Канопус-В» выявляются объекты местности размером не менее трех метров. Анализ изобразительных и дешифровочных особенностей материалов наблюдения КК «Канопус-В», совершённого группой умелых дешифровщиков-интерпретаторов космических изображений, заключающийся в определении степени проработки на снимке подробностей типовых объектов наблюдения, подтвердил этот вывод. Применение изображений с таковой детальностью разрешает с уверенностью решать следующие целевые задачи:

  • своевременный мониторинг техногенных и природных ЧС;
  • обнаружение очагов лесных пожаров, больших выбросов загрязняющих веществ в природную среду;
  • контроль сельскохозяйственной деятельности и природных ресурсов;
  • землепользование;
  • своевременное наблюдение заданных районов земной поверхности и др.

По итогам анализа снимков, содержащих мишенный комплекс, распознан резерв увеличения качества материалов КК «Канопус-В», что содержится в модернизации разработки сшивки маршрута съемки из отдельных микрокадров. На данный момент штатная разработка обработки на средствах Оператора КС ДЗЗ предусматривает предварительное геокодирование отдельных микрокадров с их разворотом в направлении на север.

Эта операция выполняется при помощи передискретизации исходного изображения с некоей утратой детальности. Представляется целесообразным внести трансформации  в  разработку обработки материалов наблюдения КК «Канопус-В» и сшивку маршрута создавать до исполнения операции геокодирования. В следствии ожидается увеличение качества материалов наблюдения КК «Канопус-В» по показателю ЛРМ на величину 10–20%.

В качестве вывода отметим следующее. На протяжении орбитального полета космического аппарата своевременного мониторинга техногенных и природных ЧС «Канопус-В» совершены натурные  измерения, объективно подтвердившие заявленные характеристики по детальности приобретаемых материалов наблюдения. Первые результаты штатной эксплуатации КК «Канопус-В» говорят о том, что в составе русском космической группировки показался спутник, отвечающий современным требованиям согласно решению многих задач ДЗЗ.

«Канопус» и «БелКА»: космический дуэт


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: