Корректировка географической привязки данных микроволнового сканера-зондировщика МТВЗА-ГЯ

Микроволновые средства дистанционного зондирования Земли из космоса являются важным инструментом мониторинга состояния системы «океан-атмосфера». Возможность восстановления широкого спектра параметров этой системы по регистрируемому радиотепловому излучению привела к тому, что в настоящее время на орбите Земли находятся более двух десятков специализированных радиометрических комплексов. К сожалению, российский сегмент представлен единственным прибором – микроволновым сканером-зондировщиком МТВЗА-ГЯ (Черный и др., 2003). Данный инструмент, по многим техническим характеристикам не уступает своим зарубежным аналогам. Однако следует отметить, что возможность практического применения данных ДЗЗ определяется не только характеристиками приборов, но также доступностью первичных данных, качественным техническим описанием этапов обработки спутниковой информации, наличием доступных продуктов и т.д. В этом отношении ситуация с данными МТВЗА-ГЯ далека от совершенства и можно утверждать, что потенциальные возможности этого комплекса не раскрыты в полной мере.
В 2020 году сотрудниками ИКИ РАН был запущен проект потоковой обработки информации МТВЗА-ГЯ от уровня «сырых» данных до свободно распространяемых документированных продуктов уровня L2/L3 (полей геофизических параметров) (Ермаков и др., 2021). В настоящее время результаты измерений интенсивности уходящего излучения Земли в формате яркостных температур для каждого из 31 частотного канала МТВЗА-ГЯ представлены на сайте «ВЕГА-Science». Также имеется возможность просмотра результатов восстановления одного из предлагаемых продуктов – интегрального паросодержания атмосферы над поверхностью океана. Сервис функционирует в ограниченном тестовом режиме.
Одной из выявленных при запуске данного сервиса проблем стала задача повышения точности географической привязки радиометрических данных. Реализованный в настоящее время алгоритм основан на использовании предиктовой модели орбиты спутника с учетом геометрии сканирования инструмента. При подобном подходе не учитываются мгновенные значения углов крена, тангажа и рыскания спутника, что приводит как к видимым (наиболее явно – в зонах береговых линий) ошибкам географической привязки, так и скрытым, проявляющихся в вариациях углов встречи с Землей и появлению кросс-поляризационных эффектов.
Содержательная часть представляемой работы посвящена рассмотрению данной проблемы, а также поиску возможных вариантов ее решения. Среди наиболее перспективных подходов выделены два – привлечение данных звездных датчиков, входящих в состав полезной нагрузки спутника «МЕТЕОР-М» №2-2, а также поиск корректировочных углов крена, тангажа и рыскания по соотношению величин интегральных яркостей поверхности суши и океана.
Работа выполнена в рамках темы «Мониторинг» (гос. рег. № 01.20.0.2.00164).