Расчет скоростей движения изображения по полю фокальной плоскости бортовой оптико-электронной аппаратуры КА при орбитальной съемке планеты с использованием фундаментальных уравнений космической фотограмметрии в дифференциальном виде

Для съемки с борта КА поверхности планеты с помощью бортовой оптико-электронной аппаратуры (БОЭА) требуется реализовывать угловое программное наведение осей визирной системы координат (ВСК) БОЭА на заданные в полетном задании (ПЗ) линии маршрута съемки (МС). В процессе отработки таких программных угловых движений системой ориентации и стабилизации (СОС) КА при регистрации средствами БОЭА изображения планеты в виде кодов яркости в запоминающее устройство (ЗУ) происходит формирование первичного растра, то есть изображения без коррекций. При этом в процессе формирования изображения КА движется по орбите, вращается вокруг собственного центра масс при отработке закона движения его осей. Стоит также учитывать, что сама снимаемая поверхность, где пролегает МС, может иметь различные высоты точек рельефа и перемещаться в инерциальном пространстве из-за собственного вращения небесного тела.

Суммарно статические и кинематические факторы съемки приводят к соответствующему формированию изображения планеты в поле фокальной плоскости. В результате, после визуализации снятого изображения снимок будет иметь особенности, которые были порождены кинематическим законом движения и начальными условиями его интегрирования.

В связи с этим имеется задача точной оценки распределения поля скоростей движения изображения (СДИ) по фокальной плоскости (ФП), а также - их влияния на геометрические и радиометрические свойства снятого изображения поверхности планеты с борта КА для последующего верного восстановления исходного набора кодов яркости в сформированное растровое первичное изображение.

Для решения задачи определения фактических векторов СДИ по полю ФП и оценки их влияния на результирующее изображение разработан оригинальный алгоритм расчета. Созданный алгоритм разработан на базе строгой модели космической съемки Земли в оптическом диапазоне, то есть с использованием фундаментальных линеаризованных уравнений космической фотограмметрии в дифференциальном виде [1] с их интегрированием вдоль заданного МС. Такая модель позволяет строго учитывать по полю ФП БОЭА кинематические факторы, влияющие на СДИ, а также статические, такие как высотная часть рельефа и объектов ландшафта антропогенного происхождения, которые могут иметь различные габариты в границах растрового условного кадра.

Разработан программный модуль, позволяющий производить высокоточный расчет векторов СДИ и смещений точек изображения планеты по полю ФП БОЭА на заданном интервале времени орбитальной съемки.