В последнее время в целях борьбы с лесными пожарами обсуждается вопрос усиления оперативности космического мониторинга. В качестве одного из вариантов рассматривается увеличение спутниковой группировки, в частности Канопус-В. С точки зрения эрудиции оно конечно, но попробуем разобраться и посчитать.
О Канопус-В
Аппараты Канопус-В идут по солнечно-синхронной орбите, на высотах порядка 490-510 км. Несложно грубо оценить, что если Гагарин шел на высотах порядка 300 с небольшим один виток в течении 108 минут, что составляет грубо 1 час 50 минут, то на чуть больших высотах время витка грубо 2 часа. В сутках 24 часа, соответственно за время одного витка Земля проворачивается под орбитой Канопуса примерно на 1/12 оборота. На 1/12 оборота приходится 360/12 = 30 градусов долготы.
В настоящее время группировка Канопусов составляет 6 аппаратов. Предположим что оценочно они идут с примерно одной скоростью и расположены на солнечно-синхронной орбите равномерно. Зону в 30 градусов они делят на 30/6=5 градусов. Проходя один за другим они, снимая с креном плюс-минус 2.5 градуса могут проводить съемку.
При высоте орбиты порядка 500 км и при радиусе Земли порядка 6500 км отношение радиуса к высоте составляет примерно 13. Для снимаемой поверхности в 2.5 градусов по углу от центра Земли крен аппарата должен составить порядка 2.5*13 градусов. Пусть оценочно примерно 30. Аппараты Канопус-В ведут уверенную съемку по крену до 40 градусов, поэтому возможностей бортовой аппаратуры вполне хватит.
Теперь о недостатках.
Во-первых, у аппаратов Канопус-В ширина съемки в панхроме составляет порядка 24 км и в мультиспектре порядка 20 км по Земле. Поэтому, если ROI целевой съемки составляет больше чем 20 км, то оперативности съемки не получится. Для увеличения оперативности мониторинга необходимо увеличение ширины прокоса по Земле, что означает увеличение проекции пиксела съемочной аппаратуры.
Во-вторых, из того что аппараты идут по солнечно-синхронной орбите, следует что они ведут съемку точки Земли когда в этой точке примерно полдень (на световой стороне) и примерно полночь (на темновой). Оперативности съемки заданного ROI на другое время не получится. Для увеличение оперативности мониторинга необходимо прохождение аппаратом по наклонной орбите. Для захвата приполюсных зон при наклонной орбите также необходимо увеличение ширины прокоса по Земле.
Критериям мониторинга пожаров очень хорошо удовлетворяют аппараты NASA MODIS (группировка из MODIS Terra и MODIS Aqua), а также аппараты серии Метеор-М. Аппараты Метеор-М также имеют солнечно-синхронные орбиты, но за счет большого прокоса по Земле получают съемку на ROI с большим разбросом как по Земле так и по времени в целевых точках съемки. Разрешения бортовой аппаратуры Метеор-М для мониторинга лесных пожаров вполне достаточно.
О достоинствах
Аппараты Канопус-В вполне адекватны поставленным им задачам топографического мониторинга, а аппараты Метеор-М вполне адекватны задачам мониторинга окружающей среды. Для целей мониторинга пожаров они вполне подходят.
О выводах
Таким образом, если решать вопрос увеличения спутниковой группировки в целях увеличения оперативности мониторинга то разумным выглядит выбор не аппаратов Канопус-В, а аппаратов Метеор-М.
О Канопус-В
Аппараты Канопус-В идут по солнечно-синхронной орбите, на высотах порядка 490-510 км. Несложно грубо оценить, что если Гагарин шел на высотах порядка 300 с небольшим один виток в течении 108 минут, что составляет грубо 1 час 50 минут, то на чуть больших высотах время витка грубо 2 часа. В сутках 24 часа, соответственно за время одного витка Земля проворачивается под орбитой Канопуса примерно на 1/12 оборота. На 1/12 оборота приходится 360/12 = 30 градусов долготы.
В настоящее время группировка Канопусов составляет 6 аппаратов. Предположим что оценочно они идут с примерно одной скоростью и расположены на солнечно-синхронной орбите равномерно. Зону в 30 градусов они делят на 30/6=5 градусов. Проходя один за другим они, снимая с креном плюс-минус 2.5 градуса могут проводить съемку.
При высоте орбиты порядка 500 км и при радиусе Земли порядка 6500 км отношение радиуса к высоте составляет примерно 13. Для снимаемой поверхности в 2.5 градусов по углу от центра Земли крен аппарата должен составить порядка 2.5*13 градусов. Пусть оценочно примерно 30. Аппараты Канопус-В ведут уверенную съемку по крену до 40 градусов, поэтому возможностей бортовой аппаратуры вполне хватит.
Теперь о недостатках.
Во-первых, у аппаратов Канопус-В ширина съемки в панхроме составляет порядка 24 км и в мультиспектре порядка 20 км по Земле. Поэтому, если ROI целевой съемки составляет больше чем 20 км, то оперативности съемки не получится. Для увеличения оперативности мониторинга необходимо увеличение ширины прокоса по Земле, что означает увеличение проекции пиксела съемочной аппаратуры.
Во-вторых, из того что аппараты идут по солнечно-синхронной орбите, следует что они ведут съемку точки Земли когда в этой точке примерно полдень (на световой стороне) и примерно полночь (на темновой). Оперативности съемки заданного ROI на другое время не получится. Для увеличение оперативности мониторинга необходимо прохождение аппаратом по наклонной орбите. Для захвата приполюсных зон при наклонной орбите также необходимо увеличение ширины прокоса по Земле.
Критериям мониторинга пожаров очень хорошо удовлетворяют аппараты NASA MODIS (группировка из MODIS Terra и MODIS Aqua), а также аппараты серии Метеор-М. Аппараты Метеор-М также имеют солнечно-синхронные орбиты, но за счет большого прокоса по Земле получают съемку на ROI с большим разбросом как по Земле так и по времени в целевых точках съемки. Разрешения бортовой аппаратуры Метеор-М для мониторинга лесных пожаров вполне достаточно.
О достоинствах
Аппараты Канопус-В вполне адекватны поставленным им задачам топографического мониторинга, а аппараты Метеор-М вполне адекватны задачам мониторинга окружающей среды. Для целей мониторинга пожаров они вполне подходят.
О выводах
Таким образом, если решать вопрос увеличения спутниковой группировки в целях увеличения оперативности мониторинга то разумным выглядит выбор не аппаратов Канопус-В, а аппаратов Метеор-М.
Комментариев нет:
Отправить комментарий