Формирование архива геопривязанных данных МКС на базе ЦКП «ИКИ-Мониторинг»

На протяжении последних лет на борту МКС активно проводится ряд научных космических экспериментов (КЭ), направленных на наблюдение Земли. В том числе, к таким экспериментам относятся программы «Ураган» и «Сценарий», направленные на отработку аппаратуры и методов исследования Земли и изучение катастрофических явлений на земной поверхности и в атмосфере.
За время проведения КЭ было накоплено очень большое количество данных, требующих дополнительной подготовки и обработки для полноценного использования при решении поставленных задач. Ранее специалистами ИКИ РАН, РКК «Энергия» и Института географии РАН была создана технология получения, архивации и предоставления данных КЭ «Ураган» (Беляев, Ивонин и др., 2015, Беляев, Сармин и др., 2018) в информационных системах семейства «Созвездие ВЕГА», но она стала только первым шагом к обеспечению полноценного использования полученных данных.
В работе рассматривается реализованная в ИКИ РАН технология автоматической географической привязки фотоизображений, полученных с борта МКС, для обеспечения их использования в современных ГИС-системах, а также результаты её работы.
Технология предназначена для получения точной географической привязки данных с МКС и перевод их в ГИС-совместимый формат с дальнейшим занесением в архивы ЦКП «ИКИ-Мониторинг» (ссылка). Основная сложность при реализации заключалась в том, что для исходных данных практически отсутствует метаинформация, традиционно позволяющая определить привязку данных (точное время съёмки, информация об ориентации и положении космического аппарата в целом и съёмочного прибора в частности, модель прибора). В этом случае единственно возможным решением оставалась привязка исходного изображения по опорным данным с гарантированно точной привязкой, но это также было сопряжено с рядом трудностей, в том числе с корректной подборкой опорных изображений. Для этого была сформирована контрольная выборка данных, привязанных вручную, по ней была оценена точность определения грубых координат центра снимка с МКС относительно подспутниковой точки в момент съёмки и разработана методика подготовки опорных данных с автоматических КА. Далее данные с МКС в автоматическом режиме привязываются к подготовленным опорным данным с использованием алгоритмов компьютерного зрения по двухступенчатой схеме и подготавливаются к занесению в архивы ЦКП «ИКИ-Мониторинг»(Лупян и др., 2019) и дальнейшему предоставлению пользователям.
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки (тема «Мониторинг», госрегистрация № 01.20.0.2.00164).