Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 3. С. 9-30
Автоматическая обработка данных космической съёмки в наземном сегменте отечественной многоспутниковой группировки КА ДЗЗ
Д.И. Федоткин
1 , Е.Н. Боровенский
1 , Д.В. Сысенко
1 , А.В. Ядыкин
1 , П.А. Лошкарев
2 1 Научно-исследовательский институт точных приборов, Москва, Россия
2 АО «Центральный научно-исследовательский институт машиностроения», Королёв, Московская обл., Россия
Одобрена к печати: 12.04.2024
DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-3-9-30
Статья посвящена новым программным комплексам и технологиям автоматической обработки данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), разработанным в рамках государственных контрактов по заказу Государственной корпорации «Роскосмос» в целях модернизации наземного сегмента отечественной орбитальной группировки космических аппаратов (ОГ КА) ДЗЗ. Рассмотрены предпосылки создания, основные преимущества и технические решения унифицированного комплекса автоматической потоковой обработки информации (АПОИ) как ключевого элемента единой территориально-распределённой информационной системы (ЕТРИС) ДЗЗ. Представлены основные характеристики и статистика успешной работы комплекса АПОИ по обработке данных с отечественных космических аппаратов (КА) ДЗЗ по заявкам потребителей в рамках обеспечения функционирования Федерального фонда данных дистанционного зондирования Земли (ФФД ДЗЗ). Рассмотрены ключевые технические решения и алгоритмы, реализованные в подсистеме обработки данных информационной системы «Цифровая Земля» (ИС ЦЗ), создаваемой как логическое продолжение модернизации отечественного наземного сегмента ДЗЗ. Представлены результаты высокоточной и высокопроизводительной автоматической обработки данных космической съёмки, включая построение сплошных бесшовных тонально сбалансированных ортокорректированных покрытий (ортомозаик) по заявкам потребителей. Приведены результаты анализа точностных характеристик создаваемых в автоматическом режиме ортомозаик, показывающие достижение точности геопривязки, сопоставимой с пространственным разрешением данных. Описанные программные комплексы позволили осуществить качественный переход в наземной обработке данных с отечественной ОГ КА ДЗЗ: от более полусотни задействованных в обработке операторов до полностью автоматической обработки; от более сотни единиц техники (преимущественно автоматизированных рабочих мест) до нескольких серверов; от обработки в течение нескольких часов и суток до обработки в течение нескольких минут; от точности геопривязки в десятки и сотни метров до единиц метров. Всё это обеспечит готовность наземного сегмента ДЗЗ к потоковой высокоточной обработке больших объёмов информации с проектируемых отечественных многоспутниковых группировок с сотнями КА на орбите и созданию оперативных тематических сервисов ДЗЗ на их основе.
Ключевые слова: наземный сегмент ДЗЗ, автоматическая потоковая обработка данных ДЗЗ, бесшовные ортомозаики, АПОИ, «Цифровая Земля»
Полный текстСписок литературы:
- Болтачёв М. Н. Предоставление региональным потребителям информационных продуктов посредством комплекса «Цифровая Земля – Сервисы» // Материалы 2-й совместной Международ. научно-техн. конф. «Цифровая реальность: косм. и пространственные данные, технологии обработки». 2022. https://conf.racurs.ru/upload/2022/Ppt/БОЛТАЧЕВ.pdf.
- Боровенский Е. Н., Сысенко Д. В., Федоткин Д. И., Ядыкин А. В. ЕТРИС ДЗЗ: автоматический комплекс потоковой обработки информации (АПОИ) как действующая альтернатива НКПОР и основа федерального фонда данных ДЗЗ // Материалы 11-й Международ. научно-техн. конф. «Актуальные проблемы создания косм. систем дистанц. зондирования Земли». 2023. С. 109–118. https://www.vniiem.ru/ru/uploads/files/conferences/231010/sbornik_tezisov_2023.pdf.
- Кушнырь О. В. Возможности Российской космической системы ДЗЗ для решения социально-экономических задач // Материалы 8-й Международ. научно-практ. конф. «Геодезия. Маркшейдерия. Аэросъемка. На рубеже веков». 2017. https://con-fig.com/wp-content/uploads/2018/11/kushnyr.pdf.
- Лошкарёв П. А., Федоткин Д. И., Боровенский Е. Н., Сысенко Д. В., Ядыкин А. В. Практические результаты эксплуатации автоматической технологии обработки данных — качественно новые возможности и перспективы для функционирования Фонда данных ДЗЗ и создаваемой информационной системы «Цифровая Земля» // Материалы 18-й Всероссийской открытой конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». 2020. C. 436. DOI: 10.21046/18DZZconf-2020a.
- Натарова Е. В. О практических результатах реализации проекта «Цифровая Земля» в рамках национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации» в пилотных регионах Российской Федерации // Материалы 6-го заседания МВК РКД. Тула. 2023. https://www.roscosmos.ru/media/files/2023/July/6%20MVK%20RKD/11_0_natarova_terrateh.pdf.
- Павлов А. В., Никитин И. А., Гронь А. В., Головина Т. Ю. Федеральный фонд данных ДЗЗ из космоса. Особенности предоставления данных ДЗЗ физическим и юридическим лицам: Приложение // Дистанц. зондирование Земли из космоса: сб. информац. материалов. 2021. № 18(77). С. 43–51. https://www.roscosmos.ru/media/files/2022/Dec/18..77..10.21.pdf.
- Ромашкин В. В., Лошкарев П. А., Федоткин Д. И. и др. ЕТРИС ДЗЗ — современные решения в развитии отечественной наземной космической инфраструктуры дистанционного зондирования Земли из космоса // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 220–227. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-220-227.
- Федоткин Д. И., Тохиян О. О. Перспективные подходы к построению комплексов обработки данных // Дистанционное зондирование Земли из космоса в России: сб. информац. материалов. 2018. № 1. С. 34–43. https://www.roscosmos.ru/media/pdf/dzz/dzz-2018-01.pdf.
- Федоткин Д. И., Боровенский Е. Н., Сысенко Д. В., Ядыкин А. В. (2022а) Комплекс автоматической потоковой обработки информации — результаты эксплуатации в интересах потребителей Федерального фонда данных дистанционного зондирования Земли (ФФД ДЗЗ) // Материалы 20-й Международ. конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». 2022. C. 72. DOI: 10.21046/20DZZconf-2022a.
- Федоткин Д. И., Ядыкин А. В., Боровенский Е. Н., Сысенко Д. В. (2022б) Результаты эксплуатации комплекса автоматической потоковой обработки информации в интересах потребителей федерального фонда данных дистанционного зондирования Земли РФ // Материалы 10-й Международной научно-техн. конф. «Актуальные проблемы создания косм. систем дистанц. зондирования Земли». 2022. С. 139–143. https://www.vniiem.ru/ru/uploads/files/conferences/220929/materialy_2022.pdf.
- Федоткин Д. И., Боровенский Е. Н., Сысенко Д. В., Ядыкин А. В. (2022в) Комплекс автоматической потоковой обработки информации (АПОИ) — новый уровень скорости и качества обработки данных ДЗЗ // Материалы 20-й Международ. конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». 2022. C. 73. DOI: 10.21046/20DZZconf-2022a.
- Федоткин Д. И., Боровенский Е. Н., Сысенко Д. В., Ядыкин А. В. (2023а) Программные комплексы и технологии автоматической обработки космической съемки обеспечивающие работу федерального фонда данных ДЗЗ // Материалы 3-й Совместной международ. научно-техн. конф. «Цифровая реальность: косм. и пространственные данные, технологии обработки». 2023. С. 8–16. https://conf.racurs.ru/upload/2023/Materials23_www.pdf.
- Федоткин Д. И., Боровенский Е. Н., Сысенко Д. В., Ядыкин А. В. (2023б) Автоматическая обработка данных космической съёмки в наземном сегменте отечественной многоспутниковой группировки КА ДЗЗ // Материалы 21-й Международ. конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». 2023. C. 58. DOI: 10.21046/21DZZconf-2023a.
- Шведов Д. О. Об обеспечении потребителей данными из Федерального фонда данных ДЗЗ в 2022 году // Материалы 6-го заседания МВК РКД. Тула. 2023. https://www.roscosmos.ru/media/files/2023/July/6%20MVK%20RKD/10_4_svedov_roskosmos.pdf.