Четырнадцатая Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса"
XIV.C.205
Мобильный фотоспектрорадиометр и двухканальный модульный спектрорадиометр для полевых измерений спектров отражения объектов
Беляев Б.И. (1), Станчик В.В. (1), Крот Ю.А. (1), Веллер В.В. (1), Доморацкий А.В. (1), Казак А.А. (1), Попков А.П. (1)
(1) Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко БГУ, Минск, Беларусь
Аппаратно-программный комплекс (АПК) предназначен для оснащения наземных полигонов при осуществлении калибровки авиакосмических средств дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), испытаний и поверки новой техники ДЗЗ, математического планирования экспериментов ДЗЗ, верификации и повышения надежности дешифрирования данных ДЗЗ путем интеграции данных космического, авиационного и наземного сегментов.
АПК «Калибровка» позволяет комплексирование спектрорадиометров различных спектральных диапазонов; регистрацию изображений спектрометрируемого объекта с пространственной привязкой поля зрения спектрорадиометра к изображению; географическую привязку снимаемых объектов; одновременную съемку спектров отражения подстилающей поверхности и освещающего излучения с высоким спектральным разрешением; измерение коэффициентов спектральной яркости (КСЯ) и спектрального альбедо; регистрацию спектрально-угловых зависимостей рассеянного в атмосфере излучения Солнца в большом числе спектральных каналов.
АПК «Калибровка» объединяет в своем составе пять спектральных приборов, в число которых входят:
1. Фотоспектрорадиометр (ФСР) высокого разрешения на диапазон 400–900 нм, снабженный цифровой покадровой видеосистемой.
ФСР включает в себя входной объектив и систему регистрации спектров и изображений на базе смартфона (с операционной системой Android) и спектрорадиометра собственной разработки, объединенных в единый модуль.
ФСР обеспечивает: спектральное разрешение 2–3 нм в диапазоне 400-900 нм; измерение угловых зависимостей спектров отраженного излучения; цифровую регистрацию изображений спектрометрируемого объекта; привязку спектров к изображениям, а также спектров и изображений к навигационным данным GPS (время, географические координаты); совмещение в одном блоке датчиков регистрации спектров, изображений, накопления и обработки данных; совместный анализ спектров и изображений. Погрешности измерения абсолютных спектральных плотностей энергетической яркости (СПЭЯ) подстилающих поверхностей составят 5–10 %.
2. Двухканальный модульный спектрорадиометр (ДМС) 400–900 нм, предназначенный для одновременного измерения яркости отраженного излучения от подстилающей поверхности и освещенности падающего излучения.
Разработанное программное обеспечение работает под управлением операционной системы Android версии 4.4 и выше и обеспечивает тестирование компонентов ФСР, управление съемкой ФСР, дает возможность устанавливать различные режимы работы, в том числе режим автоматической экспозиции, вводить и сохранять служебную информацию, просматривать, сохранять либо удалять результаты съемок. Результатом предварительной обработки данных является вывод на экран смартфона спектров в графическом виде и изображений исследуемых объектов.
Эти приборы для регистрации и записи изображений и спектров отражения поверхности могут использоваться как с рук, так и с общего кронштейна.
Ключевые слова: Мобильный фотоспектрорадиометр, и двухканальный модульный спектрорадиометр,
Вопросы создания и использования приборов и систем для спутникового мониторинга состояния окружающей среды
125