Спосіб відбракування космічних знімків за хмарністю

Спосіб відбракування космічних знімків за хмарністю, який полягає в тому, що перед проведенням зйомки здійснюють попереднє оцінювання величини хмарності над районом зйомки бортовим комплексом керування (БКК) космічного апарата, який відрізняється тим що відповідно до отриманого відсотка хмарності та максимально допустимого відсотка для даного знімка рішення про проведення зйомки чи відбракування знімка приймає бортовий комплекс. (19) (21) u201107330 (22) 10.06.2011 (24) 26.12.2011 (46) 26.12.2011, Бюл.№ 24, 2011 р. (72) ОЖІНСЬКИЙ ВІКТОР ВАСИЛЬОВИЧ, ПАРФЕНЮК ВАСИЛЬ ГРИГОРОВИЧ, ТОПОЛЬНИЦЬКИЙ ПАВЛО ПЕТРОВИЧ, ЗАГОРУЛЬКО ОЛЕКСАНДР МИКОЛАЙОВИЧ (73) ОЖІНСЬКИЙ ВІКТОР ВАСИЛЬОВИЧ 3 однопунктній технології керування взагалі неможливе. Поряд з тим дослідження показують, що програмно дуже важко розрізнити сніг та хмарність в діапазоні від 0,5 до 1,1 мкм, але досить легко в середньому інфрачервоному діапазоні хвиль, особливо в областях 1,5-1,75 мкм та 2,10-2,35 мкм. Оскільки вітчизняні КА дистанційного зондування Землі комплектуються сканерами середнього інфрачервоного діапазону (ССІЧ), пропонується здійснювати попередній аналіз району зйомки за даними ССІЧ. Назвемо зображенням ССІЧ (знімком району) функцію двох змінних f (x, y) , яка визначена в деякій області С площини Оху та має визначену область значень 0  f  fmax . На відміну від багатоспектральних зображень для спрощення обробки на борту КА зображення ССІК можливо визначити як f (x, y)  0, 0  x  , 0  y  b , де f (x, y) - яскравість (іноді використовується поняття оптичної густини чи ступеня білизни) зображення в точці ( x, y) ;  - ширина знімка b - висота знімка в пікселях. Тому в процесі льотних випробувань, ураховуючи характеристики конкретного інфрачервоного сканера, визначається гранична величина ідентифікації хмар на знімках за яскравістю f xм . Функціонування КА в такому випадку буде наступним: В результаті рішення навігаційної задачі апаратура супутникової навігації формує вектор  K g  (KXg, KYg, KZg, KVxg, KVzg )T координат та швидкостей космічного апарата (КА) у Гринвіцькій рухомій системі координат (ГРСК), яка вводиться наступним чином: початок системи відліку у центрі Землі, вісь ОХ лежить у площині екватора та направлена на Гринвіцький меридіан, вісь OZ по осі обертання Землі, вісь OY доповнює систему до правої. Для визначення параметрів попереднього наведення візирної осі ССІЧ на район зйомки визначаються координати району у системі відліку, що зв'язана з центром КА. Для цього послідовно виконуються наступні переходи. 1. Переведення координат КА із ГРСК до абсолютної екваторіальної системи координат (АГЕСК), яка вводиться наступним чином: початок системи відліку у центрі Землі, вісь ОХ лежить у площині екватора та направлена на точку весняного рівнодення, вісь OZ колінеарна осі обертання Землі, вісь OZ доповнює систему до правої. Для того щоб сумістити осі ГРСК та АГЕСК достатньо зробити один поворот на кут S, що дорів 66195 4 нює зоряному часу на Гринвіцькому меридіані в заданий момент часу в UTC. Вектор  T координат та K   (KX  , KY , KZ  , KVx  , KVz  ) швидкостей в АГЕСК, із урахуванням переносної швидкості центру мас КА та обертання Землі із швидкістю со, розраховуються за наступними формулами: KX   KX g  cos S  KYg  sin S KX   KX g  sin S  KYg  cos S KZ   KZ g KVx   KVx g  cos S  KVy g  sin S    KY KVy   KVx g  sin S  KVy g  cos S    KX KV  KZz g 2. Переведення координат району зйомки   Pg  (PX g , PYg , PZ g ) із ГРСК до АГЕСК (P ) : PX   PX g  cos S  PYg  sin S PY  PX g  sin S  PYg  cos S PZa  PZ g 3. Проводиться розрахунок координат району зйомки в орбітальній системі координат (ОСК), яка вводиться наступним чином: початок системи відліку співпадає з центром мас КА, вісь ОХ направлена по радіусу-вектору супутника (проведеному із центру Землі), вісь OY паралельна трансверсальній складовій швидкості, вісь OZ доповнює систему до правої. Для визначення складових в ОСК необхідно послідовно виконати повороти на кути  (пряме сходження висхідного вузла орбіти), I (нахилення орбіти), U (аргумент широти супутника). Кути , I, U обчислюються із елементів векто ра K  відповідно до методики, що викладена в [5]. Для подальших розрахунків складові швидкості в ОСК не використовуються. Координатні складові  вектора Po  (PX o , PYo , PZ o , PVy o , PVzo ) T в ОСК визначаються наступним чином: PXo  PX   KX       PYo   M  PY  KX   , де:  PZo  PZ   KZ       M - матриця переходу, яка розраховується по формулах: cos u cos   cos i sin u sin  cos u cos   cos i sin u sin  sin u sin i    M    sin u cos   cos u sin   sin u sin   cos i cos u cos  sin i cos u  sin i sin   sin i cos  sin i    Далі проводиться розрахунок параметрів наведення візирної осі ССІЧ на район зйомки. Дальність від КА до району знаходиться наступним чином: D  PX 2  PY 2  PZ 2 0 0 0 5 Азимут відраховується в площині YOZ орбітальної системи координат від позитивного напрямку осі OY та змінюється від 0 до 360 градусів:   PZ 0  rcstg   при PY0  0, PZ 0  0   PY0        PZ 0    ,  A  rcstg   PY0  0  PY   180 при 0     PZ 0   rcstg    PY   360 при PY0  0, PZ 0  0  0   Кут місця відраховується від площини YOZ та змінюється від -90 до +90 градусів (позитивним вважається відлік кута в бік позитивного напрямку осі ОХ):     PX 0     rctg  2  PZ 2   PX 0 0    Бортовий комплекс керування КА відповідно до викладеного попередньо наводить візирну вісь інфрачервоного сканера вперед по напрямку руху КА на район зйомки, проводиться попередня зйомка потрібного району. БКУ проводить підрахунок кількості пікселів n , у яких величина яскравості f xy  f xм , далі визна Комп’ютерна верстка М. Ломалова 66195 6 чається відсоток хмарності району знімка n , якщо Sзн  S заявки - знімок відбраS зн   b ковується за хмарністю. Джерела інформації: 1. Пат. № 38657 Україна, МПК G05B 17/00. Спосіб отримання даних про хмарність району зйомки: Пат. № 38657 Україна, МПК G05B 17/00./ В.В. Ожінський, О.М. Загорулько, В.І. Богомья (Україна). - № u2008 08682; Заявл. 01.07.08; Опубл.12.09.08; Бюл №1.-6 с. 2. Виноградов Б.В. Дистанционный мониторинг антропогенных экосистем. - В кн.: итоги науки и техники. Сер. Охрана природы и производство природных ресурсов. М.: ВИНИТИ, 1978, т. 4, с. 75-150. 3. Харин Н.Г. Дистанционные методы исследования Земли. М.: Наука, 1965, 130 с. 4. Загорулько А.Н. Особенности программных способов управления космическими аппаратами при однопунктной технологии. // Моделювання та інформаційні технології: Збірник, наукових, праць. X.: НАНУ, Інститут проблем моделювання в енергетиці імені Г.Є. Пухова.-2005. - Вип. 32. - С.80-87. 5. Охоцимский Д.Є., Сіхарулідзе Ю.Г. "Основи механіки космічного польоту" - М. -.Наука, 1990. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601