Автоматическая привязка изображений геостационарного спутника MTSAT-1R формата HRIT с использованием орбитальной модели NORAD SDP4

При решении многих задач спутникового мониторинга (таких как, оценка временной изменчивости ТПО, построение карт морских течений, определение скорости передвижения облачных масс, локализация пожаров и т.д.) требуется пиксельная точность географической привязки спутниковых изображений. При привязке изображений радиометра JAMI, установленного на японском геостационарном спутнике MTSAT-1R, с использованием стандартной модели привязки для формата HRIT (“GEO-проекция”) ошибка привязки составляет от 3 до 8 пикселов для видимого канала, что недопустимо при решении многих задач спутникового мониторинга. В связи с чем, достичь пиксельной точности географической привязки MTSAT-1R/HRIT изображений без применения специальной процедуры коррекции (т.е. использования информации о рассчитанных реперных точках) невозможно. Анализ зависимостей параметров рассчитанной конфигурации реперных точек для MTSAT-1R/HRIT изображений показал, что для достижения пиксельной точности привязки “полного” изображения (сформированного в течение всего сеанса приёма) задать такой оптимальный набор параметров коррекции привязки невозможно. Тем самым это не обеспечивает проведение процедуры коррекции всего один раз и не позволяет привязать с требуемой точностью участки изображения, для которых невозможно рассчитать реперные точки (сплошная облачность, открытые морские акватории и т.п.).
В данном докладе представлен разработанный автоматический метод географической привязки “полных” (полученных в течение всего сеанса приема) изображений в формате HRIT, получаемых с геостационарного спутника MTSAT-1R. Для этого используется точная орбитальная модель движения для более высоких орбит глубокого космоса (NORAD SDP4 с прогнозными телеграммами TLE) в сочетании с точной геометрической моделью формирования радиометром JAMI изображения. Для достижения пиксельной точности привязки “полного” изображения выполняется коррекция географической привязки на основе вычисления поправок к углам ориентации спутниковой платформы с радиометром в пространстве (крен, тангаж и рысканье) с использованием процедуры автоматического расчета реперных точек. Приводятся результаты его апробации в Региональном спутниковом центре мониторинга окружающей среды ДВО РАН. Также разработанный метод может быть применен без внесения каких-либо существенных изменений для запущенного в феврале 2006 года на орбиту (145 в.д.) геостационарного спутника MTSAT-2 (передача изображений также осуществляется в режиме HRIT), который в ближайшее время должен заменить MTSAT-1R (JMA планировало в 2010 году).
Работа поддержана грантом ДВО РАН (11-III-В-03-032) и частично грантами РФФИ (11-01-98510-р_восток_а, 11-01-12107-офи-м-2011, 11-01-00590-а, 11-01-00593-а).