Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 1. С. 59-67

Новая оценка линейного инструментального разрешения на местности космических аппаратов дистанционного зондирования Земли для совершенного проектирования их оптико-электронной аппаратуры

К.Н. Свиридов 1 , А.Е. Тюлин 1 , С.А. Пулинец 1, 2 
1 АО «Российские космические системы», Москва, Россия
2 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 23.01.2020
DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-1-59-67
Статья посвящена совершенному проектированию оптико-электронной аппаратуры (ОЭА) космических аппаратов дистанционного зондирования Земли (КА ДЗЗ) на базе критериев оценки предельного инструментального разрешения КА ДЗЗ на местности. Рассматриваются два критерия: известный зарубежный критерий оценки геометрического разрешения Ground Sample Distance (GSD-критерий) и новый отечественный критерий оценки линейного разрешения, предложенный в холдинге «Российские космические системы» (РКС-критерий). Проведено сравнение результатов применения этих критериев при проектировании ОЭА. Показано, что применение GSD-критерия является некорректным для проектирования согласованной по критерию Найквиста (совершенной) ОЭА. Отсутствие согласования ОЭА по критерию Найквиста ухудшает предельное инструментальное разрешение КА ДЗЗ на местности и ведёт к неоправданным финансовым затратам заказчика на создание объективов с большими размерами диаметров апертуры. Предложено при проектировании ОЭА использовать РКС-критерий, свободный от недостатков и ограничений GSD-критерия. Применение РКС-критерия позволит согласовать проектируемую ОЭА по критерию Найквиста и обеспечит при её эксплуатации в составе КА ДЗЗ возможность достижения дифракционного предела линейного разрешения КА ДЗЗ на местности при компенсации атмосферных искажений и использовании объективов меньших диаметров с приемлемыми по стоимости показателями. Эта экономия, в свою очередь, позволит перейти к существенному наращиванию группировки отечественных малых космических аппаратов (МКА) ДЗЗ, что необходимо для повышения качества мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Дан пример совершенного проектирования ОЭА на базе РКС-критерия и её реализации в реальных условиях эксплуатации на борту МКА ДЗЗ с применением новых технологий компенсации искажений при получении и обработке изображений ДЗЗ.
Ключевые слова: геометрическое разрешение ― GSD-критерий, линейное разрешение ― РКС-критерий, дифракционное разрешение, критерий Найквиста, совершенное проектирование ОЭА КА ДЗЗ, компенсация искажений атмосферы
Полный текст

Список литературы:

  1. Алексеев О. А., Разумова Н. В., Цадиковский Е. И., Линьков А. Д. Рассмотрение методологии построения космической группировки мониторинга для прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного происхождения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 5. С. 29–38.
  2. Замшин В. В. Методы определения линейной разрешающей способности оптических и радиолокационных аэрокосмических изображений // Изв. высших учеб. заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2014. № 1. С. 43–47.
  3. Кирилин А. Н., Ахметов Р. Н., Стратилатов Н. Р., Бакланов А. И., Федотов В. М., Новиков Н. В. Космический аппарат «Ресурс-П» // Геоматика. 2010. № 4. С. 23–26.
  4. Лавров В. В. Космические съёмочные системы сверхвысокого разрешения // Геоинформац. портал ГИС-Ассоциации. 2010. № 2. С. 19–23.
  5. Пулинец С. А., Узунов Д. П., Давиденко Д. В., Дудкин С. А., Цадиковский Е. И. Прогноз землетрясений возможен?! М.: Тровант, 2014. 144 с.
  6. Свиридов К. Н. Оптическая локация космического мусора. М.: Знание, 2006. 488 с.
  7. Cвиридов К. Н. О предельном инструментальном разрешении космического аппарата «Ресурс-П» (№ 1, 2, 3) // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2017. Т. 4. Вып. 2. С. 20–28.
  8. Свиридов К. Н., Тюлин А. Е. (2018а) О критериях оценки предельного инструментального разрешения космического аппарата дистанционного зондирования Земли на местности // Информация и Космос. 2018. № 3. С. 143–147.
  9. Свиридов К. Н., Тюлин А. Е. (2018б) О проектировании оптико-электронной аппаратуры космических аппаратов дистанционного зондирования Земли // Информация и Космос. 2018. № 4. С. 136–142.
  10. Свиридов К. Н., Тюлин А. Е. Новая технология оценки и максимизации предельного инструментального разрешения космических аппаратов дистанционного зондирования Земли // Информация и Космос. 2019. № 2. С. 118–124.
  11. Свиридов К. Н., Тюлин А. Е., Волков С. А. (2019а) Реальное инструментальное разрешение на местности зарубежных космических аппаратов дистанционного зондирования Земли сверхвысокого разрешения // Информация и Космос. 2019. № 1. С. 150–156.
  12. Свиридов К. Н., Тюлин А. Е., Гектин Ю. М. (2019б) Способ получения и обработки искажённых атмосферой изображений дистанционного зондирования Земли для малых космических аппаратов. Заявка на изобретение № 2019131343 от 04.10.2019, заявитель АО «Российские космические системы».
  13. Тюлин А. Е., Свиридов К. Н. Способ оценки и максимизации предельного инструментального разрешения космического аппарата дистанционного зондирования Земли на местности. Патент РФ 2669262. Рег. 09.10.2018.
  14. Уэзерелл У. Оценка качества изображения // Проектирование оптических систем / под ред. Р. Шеннона, Дж. Вайанта; пер. с англ. М.: Мир, 1983. 431 с.
  15. Хмелевской С. И. Тенденции в развитии цифровых аэросъемочных систем. Критерии сравнения и оценки // Геопрофи. 2011. № 1. С. 11–16.