Спутник ДЗЗ
3.12K subscribers
2.43K photos
139 videos
187 files
2.19K links
Человеческим языком о дистанционном зондировании Земли.

Обратная связь: @sputnikDZZ_bot
加入频道
Ткаченко И. С., ИАРКТ СГАУ Унифицированная маломассогабаритная космическая платформа "АИСТ-2": результаты функционирования аппарата "АИСТ-2Д" для решения тематических задач зондирования Земли и перспективы развития проекта

Индустриальный партнер в разработке “АИСТ-2Д” 1️⃣ — РКЦ “Прогресс”. Аппарат успешно проработал на орбите более 7 лет. Весной будущего года он завершит свое существование из-за постепенного снижения высоты орбиты.

Рассказ об истории разработки спутника и его достижениях лучше слушать.

С помощью “Аиста” снимали космические объекты, в частности МКС.

Разработанный на той же платформе “АИСТ-2Т”, предназначенный для стереосъемки, изготавливается “Прогрессом”. Запуск запланирован в рамках текущей ФКП на 2024 год.

ИАРКТ (Институт авиационной и ракетно-космической техники в составе Самарского университета) разработали спутниковую платформу “АИСТ-3” и на ее основе — проект спутника обзорной оптико-электронной съемки “АИСТ-3Д” (массой 350 кг) 2️⃣. Совместно с питерским СТЦ разрабатывают проект радарного спутника “Аист-СТ” 3️⃣. Последний должен быть реализован в виде 12U CubeSat’а.

При институте создается собственное серийное производство малых спутников.

Разработали свой софт для моделирования группировок малых КА.
Спасибо все тем, кто дочитал до этого места 🙂! Мы еще вернемся к материалам конференции, но будем делать это постепенно и дозированно. Завтра-послезавтра предполагаем рассказать о радиозатменном методе. Удачи!
Роскосмос получит из бюджета средства на развитие спутниковой системы "Грифон"

В течение следующих трех лет Роскосмос получит из бюджета более 9 миллиардов рублей на развитие системы спутников дистанционного зондирования Земли "Грифон". Cоответствующие поправки правительства ко второму чтению проекта федерального бюджета на 2024–2026 годы одобрены комитетом Госдумы по бюджету и налогам.

В поправках предлагается выделить госкорпорации "Роскосмос" 2,675 миллиарда рублей в 2024 году, 3,775 миллиарда рублей в 2025 году и 2,581 миллиарда рублей в 2026 году "в целях развития космической системы дистанционного зондирования Земли на основе малых космических аппаратов "Сфера – Грифон".

#россия
35 лет назад, 15 ноября 1988 года, свой первый и единственный космический полет совершил советский космический корабль многоразового использования “Буран”. Полет был совершен в автоматическом режиме.
По вчерашнему пленару и не только. Наше частное мнение, которое ни на что не претендует.

В будущей Федеральной космической программе 2026–2035 гг. заявлено несколько многоспутниковых группировок. Еще несколько подобных группировок планируют создать коммерческие компании. Сделанные ими снимки будут полностью или частично выкуплены Роскосмосом, и окажутся в общем доступе. Хотелось бы узнать о планах “БАРЛ” и “СтилСпэйс”, но и без них паззл складывается.

Теперь хорошо бы собрать и увидеть вместе государственные и частные планы. Да и вообще — хочется видеть отечественную космическую аналитику, а не отчеты BryceTech. Это, кажется, специализация ЦНИИмаш?

Частные компании готовы создавать многоспутниковые группировки, причем не только морально, но и технически. По крайней мере, СПУТНИКС. Но они, скорее всего, будут не в состоянии “приземлить” данные этих группировок. И не факт, что смогут самостоятельно такими группировками управлять, хотя об этом и не говорилось. Значит нужно им помочь — в создании собственной инфраструктуры, в аренде государственных мощностей. Помощь не обязательно должна быть безвозмездной. РКС знает, как это можно сделать, а нам, как публике, хотелось бы узнать, какие меры предпринимаются в этих направлениях. Ведь, в конечном счете, нужно не кратное увеличение числа спутников, а кратное увеличение объемов полезных данных.

И вот спутники летают, собирают данные, которые доставляются на землю. Как эти данные попадут к заказчику? Сейчас основной вариант — геопортал Роскосмоса. Он хороший, хотя и нуждается в существенном развитии. Многое можно посмотреть у Sentinel Hub’а и LandViewer’а. Людям часто нужны не снимки, а фрагменты снимков с простейшей аналитикой (спектральными индексами). Уверены, что разработчики геопортала понимают необходимость его развития и видят направления этого развития.

Чего не прослеживается в планах, так это облегчения работы с готовыми данными. Есть сервисы, они дают продукты, покупайте их. А если нет готовых продуктов и непонятно, какими они могут быть? Если нужны исследования? Напрашивается отечественный Google Earth Engine. Это — и резкое снижение порога входа в ДЗЗ (пользоваться может старшеклассник с минимальными навыками программирования), и прототипирование, и центр концентрации данных и алгоритмов. Понятно, что не сразу и не вдруг, но — нужно. Тем более, что данных отечественных спутников на GEE никогда не будет.

Наконец, вообще не по теме пленара, и, наверное, даже не к Роскосмосу, но — для завершения цикла исследовательской работы. Нужны наземные данные, общедоступная “наземка”. Часто происходит так: снимки есть, но непонятно, что именно происходит на земле и нет возможности самостоятельно выполнить наземные измерения. То есть снимки есть, а толку от них мало. Сейчас создаются карбоновые полигоны, тестовые полигоны в рамках государственной инвентаризации лесов и т. п. Это отлично! Хотелось бы, чтобы полученные на полигонах данные не остались где-то там (у операторов полигонов, Рослесинфорга, …), а становились доступны широкому кругу специалистов.
Слушали доклад “Анализ эпизодов быстрого роста площади лесных пожаров в Сибири и их связи с метеопараметрами”.

Тезисы

Коллеги выявили метеорологические признаки возникновения событий быстрого распространения пожаров. За несколько дней до события в районе пожара наблюдается развитие антициклонической циркуляции. Соответствующие ей атмосферные параметры начинают нарастать/снижаться относительно среднемноголетних значений за 4–8 дней до события.

Есть несколько вопросов/пожеланий. Почему взяты исходные метеоданные с таким низким пространственным разрешением? В ERA5 и в MERRA-2 точно есть данные с разрешением лучше 1°. Интересно было бы проверить выявленную закономерность на других метеоданных: нет ли зависимости от набора данных?

Хорошо бы посмотреть обычные, не быстро распространяющиеся пожары, Как ведут себя метеопризнаки в этом случае? Нужно подтвердить, что выделенные в работе признаки являются специфичными именно для быстрых пожаров.

#лес #пожары
Немного слайдов из презентации доклада.
Зондирование атмосферы и ионосферы радиозатменным методом

📸Рисунок
Радиозатменный метод измерения параметров атмосферы

Радиозатменные исследования атмосферы Земли реализуются с помощью спутника-излучателя из действующих группировок глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), и спутника-приемника сигналов, находящегося на низкой околоземной орбите. Метод основан на явлении атмосферной рефракции: когда электромагнитное излучение проходит через атмосферу, оно преломляется (искривляется). Величина преломления зависит от градиента показателя преломления по нормали к трассе, который, в свою очередь, зависит от градиента плотности атмосферы.

При заходе спутника-приемника в зону тени Земли относительно навигационного спутника, перигей трассы радиосигнала проходит через ионосферу и атмосферу 1️⃣. Тем не менее, благодаря преломлению радиосигнала в атмосфере, спутник-приемник способен принять сигнал со спутника ГНСС. Каждое такое измерение содержит интегральную информацию о показателе преломления атмосферы вдоль трассы сигнала. Поскольку в этот момент приемник находится в зоне тени Земли, или в зоне радиозатмения (radio occultation), метод измерений назван радиозатменным. А так как в качестве передатчиков используются спутники ГНСС, то полное названия метода — ГНСС-радиозатменный метод (Global Navigation Satellite System – Radio Occultation, GNSS-RO).

Но вернемся к показателю преломления атмосферы, измеренному радиозатменным методом. Показатель преломления является функцией от метеорологических параметров: температуры, давления и влажности атмосферы. Относительное положение спутника ГНСС и спутника-приемника меняется со временем, что позволяет осуществлять вертикальное сканирование атмосферы. При достаточном количестве измерений можно восстановить температуру, давление и влажность атмосферы в плоскости орбиты. Кроме того, радиозатменный метод позволяет восстановить значение электронной плотности в ионосфере.

Методы восстановления параметров атмосферы по радиозатменным измерениям опираются на довольно сложную математику. По теории метода на русском языке есть книги:

📖Яковлев О. И., Павельев А. Г., Матюгов С. С. Спутниковый мониторинг Земли: Радиозатменный мониторинг атмосферы и ионосферы. М.: Книжный дом “ЛИБРОКОМ”, 2010.

📖Горбунов М. Е. Физические и математические принципы спутникового радиозатменного зондирования атмосферы Земли. М.: ГЕОС, 2019. URL: https://www.rfbr.ru/rffi/ru/books/o_2088668

Таким образом, ГНСС-радиозатменный метод позволяет получить вертикальные профили температуры, давления и влажности атмосферы, а также электронной плотности ионосферы.

#ro
Несколько слов по истории радиозатменного метода. Процитируем книгу М. Е. Горбунова:

”Идея спутникового зондирования атмосферы Земли в радиодиапазоне была выдвинута еще в середине 1960-х годов. Тогда было предложено запустить систему спутников, оснащенных передатчиками и приемниками радиоволн, на синхронной орбите. При этом предполагалось измерять амплитуду и фазу радиоволн, прошедших вдоль лимбовой трассы, т.е. трассы космос – атмосфера – космос. Каждое такое измерение содержит интегральную информацию о показателе преломления атмосферы вдоль трассы. Показатель преломления, в свою очередь, является функцией от метеопараметров: температуры, давления и удельной влажности. При достаточном количестве измерений можно сформулировать задачу томографического восстановления метеопараметров атмосферы в плоскости орбиты. С современной точки зрения, такая схема выглядит утопично, поскольку для достижения разумной точности и пространственного разрешения восстановления метеополей потребовалось бы слишком много спутников. Поддержание синхронных орбит такой системы практически нереализуемо. При этом зондируется лишь одно сечении атмосферы.

В конце 1960-х годов была предложена простая и реалистичная схема зондирования атмосферы, легшая в дальнейшем в основу радиозатменного метода. В рамках этой схемы достаточно двух спутников, один из которых оснащен передатчиком, а другой - приемником. При этом спутники движутся так, что радиолуч, соединяющий их, погружается в атмосферу, т.е. с точки зрения приемника происходит радиозаход передатчика за лимб планеты. Измерений амплитуды или фазы, полученных в течение такого радиозатменного эксперимента. достаточно для того, чтобы восстановить вертикальный профиль показателя преломления. Требуется лишь, чтобы горизонтальные градиенты показателя преломления были достаточно малы, и атмосферу можно было считать локально сферически-слоистой. Начиная с конца 1960-х годов, эта схема с успехом применялась для зондирования планетных атмосфер.

Первые попытки применения радиозатменного метода для зондирования атмосферы Земли относятся к 1970-м и 1980-м годам. Однако требования к точности зондирования атмосферы Земли значительно выше требований к точности зондирования планетных атмосфер. Стабильность передатчиков, использовавшихся до середины 1990-х годов, была недостаточна для достижения требуемой точности определения параметров атмосферы Земли.

Появление системы глобальной спутниковой навигации GPS, включающей спутники с высокостабильными передатчиками, изменило ситуацию. Достоинства метода зондирования атмосферы Земли при помощи сигналов системы GPS состоят в следующем: 1) стабильность калибровок измерительной аппаратуры обеспечивается наличием атомных часов на корреспондирующих спутниках, 2) низкая стоимость приемника, 3) всепогодность метода (в частности, нечувствительность к облачности) и 4) глобальное покрытие (характерное для всех спутниковых методов)“.

Недостатком радиозатменного метода является низкое горизонтальное разрешение, характерное для всех лимбовых методов.

#ro #история
Зарегистрироваться у китайских товарищей непросто. Но мы не привыкли отступать)
Сегодня пятый день работы XXI международной конференции “Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса”, проходящей в ИКИ РАН. Завершается конференция выездным заседанием в НЦ ОМЗ АО "Российские космические системы": "Вопросы управления и применения космических систем ДЗЗ. Целевая и служебная аппаратура". Начало в 9:00.

Видео с конференции накапливается здесь.
По поводу китайских товарищей…

На конференции пользователей метеоспутников серии FengYun (Фэнъюнь) метеорологическое агентство КНР (China Meterological Administration, CMA) и космическое агентство КНР анонсировали создание международного портала доступа к данным ДЗЗ. На данный момент орбитальная группировка FengYun насчитывает девять космических аппаратов (четыре геостационарных спутника и пять низкоорбитальных). Планируется ее расширение до 14 космических аппаратов к 2026 году.

Предположительно, доступ к данным китайских метеоспутников осуществляется на портале FENGYUN Satellite Data Center.

Без регистрации там можно свободно выбрать спутник, инструмент, период времени и район интереса — чтобы убедиться, что данные есть. Но получить их можно только после регистрации. А она пока сопротивляется… Пользовательский интерфейс там тоже весьма специфический.

Кстати, наземные метеоданные вполне можно получить в CMA, но это уже совсем другая история.

Что же касается доступа к данным китайских метеоспутников — будем продолжать попытки.

#китай
Из рубрики “Их нравы””Актуальные исследования”:

Lanz, P., Marino, A., Simpson, M. D., Brinkhoff, T., Köster, F., & Möller, M. (2023). The InflateSAR Campaign: Developing Refugee Vessel Detection Capabilities with Polarimetric SAR. Remote Sensing, 15(8), 2008. https://doi.org/10.3390/rs15082008

Поиск резиновых лодок с беженцами по радарным данным.

Тренировались в обнаружении 12-метровой надувной резиновой лодки на озере вблизи Берлина (Германия). Имитировали заполнение лодки людьми.
Завершилась миссия радарного спутника StriX-α

27 октября 2023 года завершилась миссия радарного спутника StriX-α японской компании Synspective, аппарат вошел в плотные слои атмосферы.

StriX-α был запущен 15 декабря 2020 года и являлся спутником-демонстратором будущей орбитальной группировки. Группировка StriX должна получать снимки в Х-диапазоне с пространственным разрешением 1–3 м, с одним типом поляризации (VV) и с шириной полосы захвата 10–30 км. Режимы съемки: Stripmap и Sliding Spotligh. Каждый спутник имеет массу около 150 кг (подробнее).

Предполагается развернуть группировку из 25–30 аппаратов. Срок службы StriX-α составлял три года. При переходе от демонстрационной к коммерческой эксплуатации, компания собирается достичь пятилетнего срока службы аппаратов.

В настоящее время на орбите находятся еще два спутника-демонстратора, принадлежащие Synspective: StriX-β и StriX-1. Оба запущены в 2022 году.

На снимке, сделанном одним из аппаратов StriX 12 декабря 2022 года, показана Венецианская лагуна.

Посмотреть и скачать демонстрационные снимки можно в Synspective SAR Data Gallery. После бесплатной регистрации ссылки приходят на почту.

#япония #SAR #данные
Открытые данные радиозатменных измерений

За последнее десятилетие радиозатменные измерения при помощи глобальных навигационных спутниковых систем приобрели решающее значение для улучшения качества прогноза погоды, космического мониторинга климата и исследований атмосферы. До недавнего времени данные подобных измерений хранились разрозненно, и найти их было достаточно трудно. NASA собрало их все вместе и поместило на Amazon Web Services (AWS), где данные находятся в открытом доступе.

Про то, что это за данные, каких именно спутников, и как их использовать — читайте здесь.

Данные Earth Radio Occultation в реестре открытых данных AWS: http://registry.opendata.aws/gnss-ro-opendata/

#ro #данные
Глобальная система прогнозирования погоды Global Forecast System

Global Forecast System (GFS) — это модель прогноза погоды, созданная Национальным центром прогнозирования окружающей среды (National Centers for Environmental Prediction, NCEP). GFS является комбинированной моделью, состоящей из модели атмосферы, модели океана, модели суши/почвы и модели морского льда, которые работают вместе для получения прогноза погодных условий.

GFS содержит следующие данные* (подробнее):

* температура воздуха
* удельная влажность воздуха
* относительная влажность воздуха
* компоненты вектора скорости ветра
* общее количество осадков
* осажденная вода (Precipitable water)
* общая облачность
* плотность потока нисходящей коротковолновой радиации

Набор данных GFS состоит из отдельных растровых слоев. Прогнозы составляются с 6-часовым временным разрешением, то есть обновляются четыре раза в сутки. Прогноз делается на следующие 384 часа (16 суток) и идет с интервалами: 1 час (первые 120 часов) и 3 часа (после 120 часов). Для выбора интересующих данных используют свойства 'creation_time' (дата и время создания) и 'forecast_time' (дата и время прогноза).

Пример прогноза температуры воздуха при помощи GFS — код.

1️⃣ Температура воздуха на 17 ноября 2023 года, 2️⃣ температура воздуха, спрогнозированная моделью на 20 ноября 2023 года.

О создании легенд к картам GEE — см. здесь и здесь. Мы, как правило, получаем из GEE данные, а карты строим в специализированных программах.

*Если вы обнаружили ошибку в переводе англоязычных метеорологических терминов — пожалуйста, сообщите в бот обратной связи. Укажите авторитетный источник, в котором используется ваша версия перевода.

#GEE #данные #погода