Спосіб задання координат області спостереження при плануванні космічного знімання

Спосіб задання координат області спостереження при плануванні космічного знімання, при якому отримують завдання на проведення космічного знімання визначеної області земної поверхні, визначають область спостереження на карті, апроксимують область спостереження багатокутником за допомогою засобів креслень, визначають географічні координати вершин багатокутника, 3 мічного знімання, при якому отримують завдання на проведення космічного знімання визначеної області земної поверхні, визначають область спостереження на карті, апроксимують область спостереження багатокутником за допомогою засобів креслень, визначають географічні координати вершин багатокутника, заносять визначені координати до заявки на проведення космічного знімання, в якому після визначення географічних координат вершин багатокутника перераховують їх в прямокутну гаусівську систему координат за допомогою засобів робочого місця оператора, визначають прямі, які обмежують багатокутник за напрямом знімання за допомогою виразів аналітичної геометрії, визначають прямі, які обмежують багатокутник по фронту знімання, розраховують координати вершин паралелограма, який утворюється внаслідок перетинання прямих, які обмежують багатокутник за напрямом знімання та по фронту, перераховують координати вершин паралелограма з гаусівської системи координат в географічну систему координат, заносять географічні координати до заявки на проведення космічного знімання. Порівняння технічного рішення, що заявляється, із прототипом дозволяє зробити висновок, що спосіб задания координат області спостереження при плануванні космічного знімання, що заявляється, відрізняється тим, що після визначення географічних координат вершин багатокутника перераховують їх в прямокутну гаусівську систему координат за допомогою засобів робочого, місця оператора, визначають прямі, які обмежують багатокутник за напрямом знімання за допомогою виразів аналітичної геометрії, визначають прямі, які обмежують багатокутник по фронту знімання, розраховують координати вершин паралелограма, який утворюється внаслідок перетинання прямих, які обмежують багатокутник за напрямом знімання та по фронту, перераховують координати вершин паралелограма з гаусівської системи координат в географічну систему координат, заносять географічні координати до заявки на проведення космічного знімання. Суть корисної моделі пояснюється за допомогою креслень, де на фіг. 1 представлено порядок виконання операцій; на фіг. 2,3 представлено процес знімання земної поверхні космічним апаратом; на фіг. 4-5 представлено графічні пояснення порядку розрахунку необхідних координат; на фіг. 6 представлено результати досліджень ефективності запропонованого способу. В ході проведення космічного знімання (фіг. 2) смуга огляду космічних апаратів, що рухаються по сонячно-синхронних орбітах, розташовується не паралельно географічним меридіанам, а під деяким кутом  (фіг. 3). Тоді мінімальна площа необхідної зйомки дорівнюватиме площі фігури KLMN, що значно перевищує заданий користувачем район S. За рахунок цього в бортовому запам'ятовуючому пристрої накопичується додаткова інформація, а також витрачається додатковий ресурс на її знімання. Відповідно до запропонованого способу розраховуються і задаються для зйомки координати фігури PQRT. 66361 4 Для цього спочатку отримують завдання на проведення космічного знімання визначеної області земної поверхні. Після цього визначають область спостереження на карті та апроксимують область спостереження багатокутником за допомогою засобів креслень. При цьому кількість вершин багатокутника n  задається залежно від складності області спостереження та потрібної точності. Далі визначають географічні координати вершин багатокутника та перераховують географічні координати вершин багатокутника у прямокутну гаусівську систему координат за допомогою засобів робочого місця оператора (координати x1 y1 x2, y2, x3, y3xn, yn (фіг. 4-5). , , Після цього визначають прямі, які обмежують багатокутник за напрямом знімання за допомогою виразів аналітичної геометрії. Для цього здійснюють поворот прямокутної гаусівської системи координат за годинниковою стрілкою на кут α і знаходять координати вершин багатокутника в допоміжній оберненій на кут  системі координат за формулами: x  xi cos   yi sin  i  i y  xi sin   yi cos  , (1)   де xi, yi - координати і-ї вершини в допоміжній оберненій на кут  системі координат; xi, yi - координати і-ї вершини в допоміжній системі координат;  - кут повороту системи координат (розраховується на стадії розробки системи і уточнюється в процесі експлуатації). Після цього знаходять максимальну та мінімальну координати по осі x фіг. 5 з усієї сукупності (1). Вони будуть відповідати правій та лівій межі багатокутника в допоміжній оберненій на кут  системі координат. Далі визначають прямі, які обмежують багатокутник по фронту знімання. Для цього повертають систему координат Φ'0Υ' додатково на кут  за годинниковою стрілкою. Кут  - це кут, який утворюється між напрямком зйомки і фронтом утворюваного зображення. Координати точок вершин району по осі x  в даній СК Φ"0Υ" (допоміжній оберненій на кут    ) можна знайти за формулами:   x1  x1 cos   y1 sin  cos   x1 cos   y1 sin   sin    x 2  x 2 cos   y 2 sin  cos   x 2 cos   y 2 sin   sin    x  x3 cos   y3 sin  cos   x3 cos   y3 sin   sin . 3     x  xn cos   yn sin  cos   xn cos   yn sin   sin   n (2) Далі визначають максимальну та мінімальну координати точок по осі x  з усієї сукупності координат (2). Дані координати належать прямим, які паралельні фронту зйомки та обмежують багатокутник по фронту. Після цього розраховують координати вершин паралелограма, який утворюється внаслідок перетинання прямих, які обмежують багатокутник за напрямом знімання та по фронту. Зокрема, пара 5 лелограм PQRT є необхідним районом зйомки у СК Φ"0Υ" (фіг. 5), а його вершини Р, Q, R, Τ утворюються внаслідок перетину прямих, визначених у рівняннях (1), (2). Координати точки Ρ у СК Φ"0Υ": x  x  P min  x y  min  x ctg . min  P sin   (3) Координати точки Q у СК Φ"0Υ": x  x  Q min  y  x max  x ctg . min  Q sin   (4) Координати точки R у СК Φ"0Υ": x  x  R max  . y  x max  x ctg max  R sin   (5) Координати точки Τ у СК Φ"0Υ": x  x  T max  y  x  x ctg . min max  T sin   (6) Для розрахунку координат вершин паралелограма у прямокутній гаусівській системі координат повертають систему координат Φ"0Υ" проти годинникової стрілки на кут    . Тоді координати точок Р, Q, R, Τ можна розрахувати за формулами:  x  x cos    y sin   .  y  x sin    y cos   (7) Далі перераховують координати вершин паралелограма з гаусівської системи координат в геог 66361 6 рафічну систему координат та заносять визначені координати до заявки на проведення космічного знімання. Порівняння ефективності запропонованого способу у порівнянні з прототипом показує (фіг. 6), що виграш за площею при проведенні зйомки становить від 21 % до 54 %. При цьому, об'єм заощадженого інформаційного ресурсу для перспективного вітчизняного космічного апарата МС-2-8 знаходиться в межах від 250 Мбіт до 574 Мбіт. Підвищення ефективності способу задания координат району спостереження при плануванні космічного знімання, що заявляється, у порівнянні з прототипом досягається тим, що за рахунок врахування параметрів орбітального руху космічного апарата та форми області спостереження досягається значна економія енергетичного ресурсу космічного апарата та скорочується час на зйомку та передачу інформації на наземний інформаційний комплекс. Джерела інформації: 1. Загорулько А. Н. Исследование способов аналитического описания районов поверхности Земли в системах управления космическими аппаратами / В. И. Богомья, А. А. Моргунов, В. В. Ожинский // Збірник наукових праць. Системи керування, навігації та зв'язку.-2007. - Вип.2. - С. 5254. - аналог. 2. Ханцеверов Ф. Р., Остроухов В. В. Моделирование космических систем изучения природних ресурсов Земли. - Μ.: Машиностроение, 1989.-264 с. - прототип. 7 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 66361 8 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