Разработка автоматического метода географической привязки изображений AVHRR полярно-орбитальных спутников серии MetOp

Европейские полярно-орбитальные спутники серии MetOp оснащены современными системами зондирования, которые предоставляют широкие возможности для проведения исследований в области дистанционного зондирования Земли. Серия MetOp является частью разрабатываемой системы IJPS (Initial Joint Polar-Orbiting Operational Satellite), в рамках которой между EUMETSAT и NOAA заключено соглашение о взаимном предоставлении измерительной аппаратуры для установки на КА. Основная часть измерительных приборов спутников MetOp идентична комплекту приборов, установленному на спутниках серии NOAA. Одним из таких приборов является радиометр AVHRR/3, который был предоставлен NOAA. По данным измерений AVHRR/3 можно получать следующую информационную продукцию (регионального и глобального покрытия): цифровые карты температуры подстилающей поверхности, оценки параметров облачности и осадков, данные мониторинга атмосферных явлений, карты и параметры растительного, снежного и ледового покровов.
В докладе представлены результаты исследований, проведённых при разработке автоматического метода географической привязки “полных” (сформированных в течение всего сеанса приёма) изображений AVHRR/3, полученных со спутников MetOp-A (запущен 19 октября 2006г.) и MetOp-B (запущен 17 сентября 2012г.). Метод основан на орбитальной модели движения SGP4 (с прогнозными телеграммами NORAD TLE) в сочетании с математической моделью, которая достаточно точно учитывает все аспекты формирования изображения. В рамках этой модели учитывается основной режим управления ориентацией спутниковой платформы MetOp (на которой установлены измерительные приборы) и геометрия сканирования радиометром AVHRR/3 подстилающей поверхности Земли. Основным режимом управления ориентацией платформы при движении спутников MetOp на орбите является “yaw steering mode”, который призван обеспечить нормальное функционирование прибора ASCAT (Advanced SCATterometer). Пиксельная точность привязки каждого изображения достигается вычислением оптимальных значений углов ориентации спутниковой платформы с радиометром в пространстве (крен, тангаж и рысканье) по автоматически рассчитываемым реперным точкам (Ground Control Points, GCPs). В рамках исследования были уточнены (с помощью метода GCPs) номинальные величины полного угла сканирования для каждого из радиометров AVHRR/3, установленных на спутниках MetOp-A и MetOp-B. Также было проведено исследование возможности прогнозирования корректируемых параметров привязки для изображений, у которых конфигурация рассчитанных реперных точек не позволяет восстановить полный набор параметров коррекции, или точки вовсе отсутствуют. Приведены результаты апробации разработанного метода привязки на серии данных AVHRR/MetOp, полученных в Региональном спутниковом центре мониторинга окружающей среды ДВО РАН.
Работа поддержана Программами фундаментальных исследований Президиума РАН и грантами ДВО РАН.