Результаты автоматической географической привязки изображений МСУ-МР полярно-орбитального спутника «Метеор-М» №2

8 июля 2014 года был запущен полярно-орбитальный спутник "Метеор-М" №2, который является вторым аппаратом российского космического комплекса «Метеор-3М» гидрометеорологического назначения. Одним из основных приборов, установленных на этом ИСЗ, является радиометр МСУ-МР. По данным измерений МСУ-МР можно получать следующую информационную продукцию: цифровые карты температуры подстилающей поверхности, оценки параметров облачности и осадков, данные мониторинга атмосферных явлений, карты и параметры растительного, снежного и ледового покровов. В данной работе представлены результаты автоматической географической привязки “полных” (сформированных в течение всего сеанса приёма) изображений МСУ-МР, полученных со спутника "Метеор-М" №2. Метод основан на орбитальной модели движения SGP4 (с прогнозными телеграммами NORAD TLE) в сочетании с математической моделью формирования изображения, которая достаточно точно учитывает все геометрические аспекты работы радиометра (типа “cross-track”) с двухсторонним сканирующим зеркалом. Пиксельная точность привязки каждого изображения достигается вычислением оптимальных значений углов ориентации спутниковой платформы с радиометром в пространстве (крен, тангаж и рысканье) по автоматически рассчитываемым реперным точкам.
Представлены вычисленные оценки значений углов пространственного рассогласования (крен, тангаж и рысканье) между оптическими осями датчиков отдельных каналов МСУ-МР спутника "Метеор-М" №2 относительно базовых каналов. Данные оценки позволяют проводить межканальную привязку данных МСУ-МР с подпиксельной точностью и совместно использовать для коррекции привязки рассчитанные наборы реперных точек по изображениям разных каналов. Приведены результаты географической привязки годичной серии данных МСУ-МР после проведения коррекции по реперным точкам с вычислением постоянных значений углов положения спутниковой платформы. Для тех изображений, у которых конфигурация реперных точек не позволяет восстановить полный набор параметров коррекции привязки, исследована возможность прогнозирования параметров привязки. На основе установленной зависимости вычисленных углов ориентации спутниковой платформы от расположения трасс витков орбиты на поверхности Земли предложен подход для прогнозирования привязки. Также рассмотрена проблема нестабильного поведения спутниковой платформы "Метеор-М" №2 с радиометром МСУ-МР в течение полного сеанса приёма. По web-ссылке (http://www.satellite.dvo.ru/gallery/sat_image) сайта Регионального спутникового центра мониторинга окружающей среды ДВО РАН размещена галерея RGB-изображений, по которым можно непосредственно оценить результаты автоматической привязки данных МСУ-МР спутника "Метеор-М" №2. Разработанные методики и полученные результаты также позволят значительно ускорить введение в оперативную обработку данных аналогичного радиометра МСУ-МР, который будет функционировать на следующем полярно-орбитальном ИСЗ "Метеор-М" №2-1 (запуск запланирован в конце 2015 года).
Работа поддержана Программами фундаментальных исследований Президиума РАН и грантами ДВО РАН.