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)

Десятая всероссийская открытая ежегодная конференция
«Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
Москва, ИКИ РАН, 12-16 ноября 2012 г.

X.Z.480

Особенности эксплуатации и перспективы развития системы потоковой обработки данных КМСС/Метеор-М №1 Оператором российских космических систем ДЗЗ

Бекренев О.В. (1), Гришанцева Л.А. (1), Емельянов К.С. (1), Жуков Б.С. (2), Морозова А.Ю. (1), Пермитина Л.И. (1), Полянский И.В. (2), Шокол А.С. (1)
(1) Научный центр оперативного мониторинга Земли ОАО «Российские космические системы»
(2) Институт космических исследований РАН
Комплекс многозональной спутниковой съемки (КМСС) на КА «Метеор-М» №1 позволяет получать видеоданные в полосе захвата шириной более 900 км с разрешением 60 м в трех спектральных зонах, оптимизированных для исследований суши, и с разрешением 120 м - в трех зонах, оптимизированных для исследований акваторий. Аппаратура КМСС обеспечивает получение типичной информации дистанционного зондирования среднего разрешения, которая позволяет осуществлять оперативный спутниковый мониторинг регионального уровня.
В НЦ ОМЗ ОАО «Российские космические системы» разработана и успешно эксплуатируется с 2010 г. технология потоковой обработки данных КМСС, аналогичная информационным технологиям обработки данных ДЗЗ, принятым ведущими мировыми центрами (например, EOS DIS/NASA). Разработанная технология создавалась с целью обеспечить требования систем оперативного мониторинга, предъявляемые к обработке в реальном времени получаемых больших объемов данных ДЗЗ. Технология позволяет в автоматическом режиме с использованием данных только баллистического прогноза о положении КА обеспечивать обработку данных КМСС до уровня 1В (по стандартам СEOS), их архивацию и создание каталога, доступного потребителям по сети Интернет.
Принятые маршруты съемки КМСС непосредственно при приеме проходят первичную обработку, включающую регистрацию информации, распаковку исходного файл-потока, выделение приборных файлов и файлов телеметрии (ТМ). Потоковая обработка осуществляется средствами аппаратно-программного комплекса обработки, каталогизации и архивации спектрозональной информации КМСС (АПК КМСС). Обработка запускается администратором и далее осуществляется автоматически под управлением специального программного модуля «Координатор потоковой обработки». Обработка видеоданных КМСС проводится по маршрутам съемки и включает следующие этапы:
- формирование из исходной информации файлов изображений, навигации и метаданных;
- разбиение маршрута на кадры, радиометрическая коррекция и создание зональных изображений;
- временная и географическая привязка изображений с использованием информации о положении и ориентации КА;
- геометрическое совмещение зональных изображений в кадре на заданной географической сетке.
Процедуры радиометрической коррекции используют наземные калибровочные файлы детектора (коэффиценты чувствительности, темновой сигнал, коэффициенты усиления и т.п.), которые проверяются и уточняются в полете.
В результате потоковой обработки формируются радиометрически скорректированные зональные изображения («файл-матрицы») с разбивкой по кадрам и соответствующие им файл-сетки географической привязки. Далее формируются совмещенные изображения, преобразуются в компоненты цветового пространства RGB и формируются «квиклуки».
Полученные массивы обработанных данных КМСС далее поступают на сервер архивации и каталогизации, где каталогизируются (занесение метаданных и квиклуков в Базу данных) и архивируются (гранулы /кадры зональных изображений в формате BSQ в заархивированном виде сохраняются в оперативном и долговременном архиве (ленты LTO).
Опыт эксплуатации технологии показал, что геопривязка по независимым орбитальным данным NORAD/TLE дает погрешности до 5 км. Использование дополнительной информации о пространственной ориентации центра масс КА и угловой ориентации осей КА, получаемой от установленного на борту КА экспериментального звездного датчика БОКЗ, позволило получать погрешности привязки от 0,2 до 0,5 км.
Доработка технологии, в целях улучшения точностных характеристик результатов потоковой обработки, осуществляемая в настоящее время для перспективного КА «Метеор-М» №2, предусматривает использование данных ориентации от 2-х штатных БОКЗ-ов. Кроме того, выполнение геометрического совмещения зональных изображений КМСС будет осуществляться с использованием орторектификации по навигационным данным и цифровой модели рельефа (ЦМР). Предусмотрена также атмосферная коррекция данных по выбранной априорной модели атмосферы.
В перспективе, с развитием российской орбитальной группировки, технология позволит обеспечивать многопотоковое функционирование с целью обработки больших потоков данных ДЗЗ от различных космических систем в реальном времени.

Заседание в АО «Российские космические системы»: «Российская система спутниковых наблюдений и технологий: состояние и перспективы развития»

575