Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 3. С. 217-228
Оценка возможности использования карты береговых линий GSHHG для автономной оптической навигации космических аппаратов
Е.А. Балдина
1 , Р.В. Бессонов
2 , В.А. Гришин
2 , Б.С. Жуков
2 , Е.Г. Харьковец
1 1 Московский государственный университет им. М,В. Ломоносова, Москва, Россия
2 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 28.03.2016
DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-3-217-228
С целью использования при разработке аппаратуры и алгоритмов космической автономной оптической навигации проведена оценка временной изменчивости пространственного положения береговой линии Европы и северной Африки и точности ее изображения на карте GSHHG (Global Self-consistent, Hierarchical, High-resolution Geography Database). На основе анализа литературных источников, посвященных береговой зоне Мирового океана и ее особенностям на выбранной для исследования территории, создана карта потенциальной долговременной изменчивости береговой линии. Оценка точности изображения береговой линии GSHHG проведена путем сравнения с изображением на современных космических снимках, полученных в 2013-2015 гг. системой OLI/Landsat-8. Результаты работы представлены в виде карты, характеризующей степень соответствия береговой линии GSHHG и ее положения, определенного по снимкам и принятого за истинное. Проведенная работа позволила количественно оценить степень пригодности карты GSHHG для решения навигационных задач. Выявлено, что изменчивыми и непригодными для навигации являются около 8% обследованной береговой линии, а неизменчивыми и потенциально пригодными – 67%, оставшиеся 25% пригодны условно. При этом лишь 9% береговой линии, изображенной на карте GSHHG, отклоняются от положения, принятого за истинное, не более, чем на 100 м; 34% - не более 200 м и 40% - не более 500 м. Сделан вывод о необходимости критической ревизии базы данных GSHHG для того, чтобы полностью использовать потенциал космической оптической навигации по неизменным участкам береговой линии.
Ключевые слова: изменчивость береговой линии, точность карты GSHHG, автономная оптическая навигация
Полный текстСписок литературы:
- Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Форш А.А., Куделин М.И. Анализ современного состояния и перспектив развития приборов звездной ориентации семейства БОКЗ // Сборник трудов 4-й Всероссийской научно-технической конференции "Современные проблемы ориентации и навигации космических аппаратов". Россия. Таруса, 8–11 сентября 2014 г. М.: ИКИ РАН, 2015. С. 6–20.
- Бёрд Э.Ч.Ф. Изменения береговой линии: Глобальный обзор. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 255 с.
- Гришин В.А. Повышение точности навигации космических аппаратов при использовании глобальной карты береговых линий // Техническое зрение. 2014. Вып. 1. С. 44–52.
- Егошкин Н.А., Еремеев В.В., Козлов Е.П., Москатиньев И.В., Москвитин А.Э. Геодезическая привязка изображений от геостационарных спутников по контуру диска Земли и электронным картам // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. Вып. 6. Т. 1. С. 132–138.
- Жуков Б.С., Жуков С.Б., Форш А.А. Возможности навигационных измерений по лимбу Земли в видимом и ближнем ИК диапазоне // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т.12. № 2. С. 61–76.
- Каплин П.А., Леонтьев О.К., Лукьянова С.А., Никифоров Л.Г. Берега. М: Мысль, 1991. 479 с.
- Сафьянов Г.А. Геоморфология морских берегов. 1996. 400 с.
- NOAA Shoreline Website: http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/shorelines/.
- Spaulding B.C. Automatic satellite image navigation. Naval Postgraduate School, Monterey, California. 1990. 83 p. (http://hdl.handle.net/10945/34940).
- USGS. Landsat 8 (L8) Data Users Нandbook, LSDS-1574, version 1.0. Sioux Falls, USA: USGS EROS, 2015. 98 p. (https://landsat.usgs.gov/documents/Landsat8DataUsersHandbook.pdf).
- Wessel P., Smith W.H.F. A Global Self-consistent, Hierarchical, High-resolution Shoreline Database // J. Geophys. Res. 1996. Vol. 101. P. 8741–8743.