Проблемы обработки данных дистанционного зондирования для моделирования фигур малых тел солнечной системы

Приоритетными направлениями космических исследований в Комплексной Лаборатории Исследования Внеземных Территорий МИИГАиК являются поверхности естественных спутников планет: наша ближайшая «соседка» Луна; Фобос и Деймос (спутники Марса); Ио (спутник Юпитера); Энцелад (спутник Сатурна).
Основой успешного решения этих задач являются комплекты космических снимков внешней поверхности изучаемых внеземных объектов, полученные с автоматических космических аппаратов (КА). Однако эти снимки весьма разнородны. Они выполнены разными космическими миссиями, через значительный временной интервал, разными камерами и применяя различные технологические принципы.
При обработке космических снимков далеких объектов Солнечной системы иностранные коллеги активно используют в комплексе с коммерческими модулями и некоммерческое фотограмметрическое программное обеспечение (VICAR, ISIS), специально разработанное для проектов NASA и ESA.
В Комплексной Лаборатории Исследования Внеземных Территорий (КЛИВТ), был проведен анализ доступных коммерческих ЦФС: «INPHO», ««PHOTOMOD», «Талка». Оказалось, что ни одна из этих систем не ориентирована на обработку получаемых автоматическими КА снимков малых небесных тел. Это связано с особенностью съемки: удаленностью КА от снимаемого объекта, недостаточной точностью положения КА на орбите. Перечисленные причины приводят к следующим трудностям в обработке:
- алгоритм классической «земной» фотограмметрии базируется на предположении, что углы взаимного ориентирования - это малые величины (менее 5-10 градусов), в противном случае ошибки определения координат объекта оказываются очень большими;
- для снимков малоразмерных небесных тел (а это подавляющее большинство тел Солнечной системы) значения углов внешнего и взаимного ориентирования для поперечного и продольного углов наклона могут быть очень большими (50-60 градусов). В этом случае автоматическая корреляция изображений не даёт удовлетворительных результатов;
- процедура определения элементов взаимного ориентирования является итерационным процессом и при значительных углах взаимного ориентирования, если начать решать задачу без хорошего начального приближения итерации не приведут к корректному результату;
- почти все космические снимки имеют разные масштабы, что дополнительно осложняет процессы идентификации и автоматизации определения связующих точек;
- необходимо точно определять углы внешнего ориентирования, так как ошибки в измерениях связующих точек, препятствуют итерационному уравниванию. Точность значений углов внешнего ориентирования определяет и метод уравнивания.
- существенное усложнение процедуры ортотрансформирования из-за искажений перспективных снимков.
В рамках сотрудничества с компанией «Ракурс» разработаны новые алгоритмы обработки снимков малых тел Солнечной системы на базе ЦФС «PHOTOMOD», которые имеют важное научное и практическое значение. На сегодняшний день сотрудниками Комплексной Лаборатории Исследования Внеземных Территорий на базе разработок компании «Ракурс» получены первые результаты по обработке снимков Ио и Фобоса.