Географическая привязка данных МТВЗА-ГЯ, функционирующего на КА «Метеор-М» №2-3

В работе рассматривается вопрос географической привязки данных измерений, поступающих с российского сканера/зондировщика МТВЗА-ГЯ, установленного на борту космического аппарата «Метеор-М» №2-3. Данный инструмент начал свою работу на орбите Земли в августе 2023 года и продолжает работать в штатном режиме в настоящее время. По техническим причинам (выход из строя сантиметровой линии связи на спутнике-носителе), с октября 2023 года область покрытия данными измерениями МТВЗА-ГЯ была значительно снижена и в настоящее время ограничена областью прямой видимости спутника наземными станциями приема. Это существенно затрудняет проведение работ по географической привязке данных измерений МТВЗА-ГЯ, поскольку на охватываемых ими территориях отсутствуют четкие (всесезонные) границы «морская поверхность/суша», традиционно используемых для этой операции. Несмотря на это, поступающие данные требуют корректировки географической привязки для восстановления продуктов в части метеорологического обеспечения на территории Российской Федерации.
Для решения поставленной задачи, в рамках описываемого исследования анализировались данные измерений с глобальным покрытием по земному шару, выполненных прибором в августе-сентябре 2023 года (пока они были доступны). Основываясь на положительном опыте работы с предыдущими версиями приборов МТВЗА, авторы использовали аналогичные методики оценки качества географической привязки и поиска корректирующих ее углов. Конструктивные отличия рассматриваемого образца прибора (изменение направления сканирования, изменение рабочих секторов наблюдения) потребовали внесения ряда изменений в алгоритм реализации геопривязки.
В качестве тестовых полигонов были использованы окрестности береговых линий в следующих районах: все побережье Австралии и Средиземноморья, части северо-западного побережья Африки и восточного побережья Южной Америки. Несмотря на существенное ограничение выборки исходных данных, восстановленные значения корректирующих географическую привязку углов (определяемых один раз в сутки) имеют малый разброс и хорошую повторяемость для разных полигонов. Исследования показали, что оптические оси прибора, соответствующие отдельным группам частотных каналов, имеют различную ориентации (как и для других приборов серии МТВЗА). В связи с этим, поиск корректирующих геопривязку углов выполнялся для каждой группы отдельно. По результатам выполненных работ авторы могут рекомендовать следующие их значения: для группы каналов 10.6 – 23.8 ГГц – (+2,60±0,19)°, (-0,25±0,13)° и (+0,82±0,07)° (рыскание, крен и тангаж); для группы каналов 31.5 – 48.0 ГГц – (+1,59±0,16)°, (-0,15±0,12)° и (+0,43±0,07)°; для группы каналов 52 – 91.65 ГГц - (+1,80±0,42)°, (+0,34±0,33)° и (-0,52±0,14)°.
После выполнения повторной географической привязки данных измерений прибора на основе приведенных углов, выполнялась операции оценки качества географической привязки путем сравнения расположения истинных береговых линий и восстановленных по радиометрическим портретам. В результате реализации дифференцированного подхода к геопривязке разных групп частотных каналов авторам удалось достичь следующих средних показателей её точности: для группы каналов 10.6 – 23.8 ГГц – (4.59±8.22) км; для группы каналов 31.5 – 48.0 ГГц – (5.51±8.83) км; для группы каналов 52 – 91.65 ГГц – (8.03±11.69) км. Достигнутые значения практически повторяют результаты, полученные на основе анализа ситуации с прибором, работавшем на спутнике «Метеор-М» №2-2. Это подтверждает как эффективность применяемого подхода к корректировке географической привязки, так и стабильно высокое качество приборов серии МТВЗА (и данных, с них поступающих).

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (тема «Мониторинг», госрегистрация № 122042500031-8).