Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Двадцатая международная конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

XX.C.160

Метод расчета длительности съемки заданного района в задачах анализа основных характеристик космической системы дистанционного зондирования Земли

Зайцев В.В. (1), Григорьев А.Н. (1), Дмитриков Г.Г. (1), Заморовский К.С. (1)
(1) Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, Санкт-Петербург, Россия
Современные космические системы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), как оптического, так и радиолокационного диапазонов, используют схемы наблюдения в разных режимах. Важной задачей при использовании космического аппарата (КА) является выбор режима съемки для наблюдения конкретного района при планировании включений съемочной аппаратуры, разработки программ управления и наведения КА с обеспечением требуемого качества получаемых системой изображений.
Выбор параметров функционирования системы дистанционного зондирования в зависимости от целевого назначения получаемых изображений представляет собой многокритериальную задачу. Решение такой задачи на основе обобщенных критериев эффективности в настоящее время является ресурсоемким мероприятием. Поэтому на практике для выбора параметров съемки традиционно проводится анализ частных показателей системы, по каждому из которых определяется область допустимых решений.
В настоящей работе для выявления связи показателей производительности и детальности предлагается использовать суммарное время нахождения КА над заданной территорией – продолжительность контакта с районом наблюдения, в течении которого обеспечивается требуемое качество получаемых изображений.
В докладе рассматриваются основные соотношения, используемые для расчета производительности и временных параметров, а также показана зависимость данных параметров от геометрических условий съемки. К таким условиям относятся баллистические параметры группировки КА, параметры целевой аппаратуры и предельные углы отклонения оси визирования оптико-электронной камеры (или диаграммы направленности антенны в случае использования радиолокатора с синтезированной апертурой) для заданной детальности съемки.
Связь между информационными и временными показателями осуществляется с использованием аналитической модели съемки, в которой устанавливается зависимость между перечисленными параметрами с учетом основных искажающих факторов, влияющих на качество получаемого изображения. В качестве такой модели в работе используется динамическая фотограмметрическая модель в виде соотношений между координатами района наблюдения на снимке и на местности в единой системе координат с учетом формы земной поверхности. В докладе рассмотрены две модели, характерные для наиболее частых случаев съёмки. Первая модель подходит для случая использования радиолокатора с синтезированной апертурой антенны и основывается на аналитическом решении системы уравнений наклонной дальности, земного сфероида и доплеровской частоты отраженного сигнала [3]. Вторая модель предназначена для описания съемки оптико-электронной линейной камерой с программным сканированием и включает уравнение пересечения поверхности Земли лучом заданного направления.
Данные фотограмметрические модели позволяют найти предельные углы визирования, определяющие границы полосы захвата в полосе обзора для заданного режима съемки и пространственной детальности. Полученные углы используются для расчетов длительности контакта КА с районом наблюдения и частных показателей системы ДЗЗ. С использованием полученных соотношений можно решать обратную задачу по определению оптимальных параметров и режимов съемки для достижения максимальной обзорности системы с обеспечением требуемого качества получаемых изображений, а также проводить оценивание возможностей системы при ее проектировании.

Ключевые слова: космическая система дистанционного зондирования Земли, длительность съемки, оптико-электронная съемка, радиолокационная съемка, радиолокатор с синтезированной апертурой антенны, программное сканирование, режимы съемки.
Литература:
  1. Григорьев А.Н. Методика текущего планирования и применения космических средств при управлении системой дистанционного зондирования Земли // Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели, анализ и управление. 2015. № 1. С. 69—73.
  2. Зайцев В.В. Расчет длительности наблюдения при радиолокационной съемке // Изв. вузов. Приборостроение. 2022. Т. 65, № 9. С. 685—695.

Презентация доклада

Вопросы создания и использования приборов и систем для спутникового мониторинга состояния окружающей среды

131