DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2017-2(80)-126-134

Удосконалений математичний апарат для визначення спостережуваної площі заданого району землі у завданнях космічного моніторингу

Петро Васильович Фриз

Анотація


Запропоновано удосконалений математичний апарат, адаптований для моделювання процесів космічного моніторингу земної поверхні, зокрема, для визначення географічних координат і розмірів спостережуваної площі заданих районів Землі. При цьому вирішено триєдине завдання: знаходження проекції зони огляду бортової цільової апаратури (БЦА) на плоскій та сферичній підстильній поверхні; обчислення площі земельних ділянок довільних форми і розмірів; обчислення спостережуваної частини заданого району Землі як результат перетину множини елементів проекції зони огляду та елементів всієї площі району спостереження. Запропонований математичний апарат можна використовувати для моделювання процесів космічних спостережень на етапах планування космічної зйомки та для оцінювання результатів цієї зйомки, а також у навчальному процесі.

Ключові слова


космічні спостереження; моніторинг; спостережувана площа; проекція поля зору; космічний апарат; географічні координати; сферична трапеція; полігон

Повний текст:

PDF

Посилання


Shumaev, K.N. and Safonov, A.Ja. (2008), Geodezija. Opredelenє ploshhadi zemel'nogo uchastka, metod. ukazanija k vypolneniju raschetno-graficheskoj raboty, Krasnojar. gos. agrar. un-t, Krasnojarsk, 36 р.

Fryz, P.V. (2012), «Udoskonalenyj matematychnyj aparat dlja rozrahunkiv rozmiriv kontrol'ovanoi' diljanky zemnoi' poverhni pry kosmichnyh sposterezhennjah piramidal'noju zonoju ogljadu», Problemy stvorennja, vyprobuvannja, zastosuvannja ta ekspluatacii' skladnyh informacijnyh system, zb. nauk. prac', Issue 6, ZhVI NAU, Zhytomyr, рр. 113–127.

Petrozhalko, V.V. and Fryz, S.P. (2012), «Metodyka rozrahunku kuta vidhylennja optychnoi' osi tehnichnogo zasobu DZZ dlja maksymizacii' ploshhi sposterezhennja zadanogo rajonu», Systemy upravlinnja, navigacii' ta zv’jazku, zb. nauk. prac', DP CNDI navigacii' i upravlinnja, Issue 2 (18), Kiїv, рр. 29–32.

Friz, S.P. (2012), «Algoritm rozrahunku ploshhі kontrol'ovanoї chastini zadanogo rajonu pri provedenі zjomki z kosmіchnih aparatіv», Vіsnik ZhDTU, Serіja Tehnіchnі nauki, Issue 1 (60), ZhDTU, Zhitomir, pp. 69–77.

Il'in, A.E. (2014), Razrabotka i programmnaja realizacija metoda dlja rascheta ploshhadi pokrytija Zemli sputnikom distancionnogo zondirovanija, magister. diss., spec. 010900.68 «Prikladnye matematika i fizika», Moskov. fiz.-teh. in-t (gos. un-t), M., p. 35.

Makarov, A.L. (2013), «Upravlenie processom s#emki poverhnosti Zemli s pomoshh'ju sputnikov», Nauchnotehnicheskij zhurnal Aviacionno-kosmicheskaja tehnika i tehnologija, No 3 (100), HAI, Har'kov, pp. 100–110.

Friz, P.V. (2015), «Matematichnij aparat dlja ocіnjuvannja sposterezhuvanostі zadanih rajonіv Zemlі v zadachah distancіjnogo zonduvannja іz kosmosu», Ozbroєnnja ta vіjs'kova tehnіka, nauk.-tehn. zhurnal, Issue 1, CNDІ OVT ZSU, Kiev, рр. 64–69.

Kosmichna systema «Sich-2», Eskiznyj proekt (2003), Part 1, Dnipropetrovs'k, 292 p., available at: www.dniprokosmos.ua/ua/services-and-products/landsat-images-of-sich-2

Jarmol'chuk, E.D. (2004), «Kriterii ocenki celevoj jeffektivnosti kosmicheskih sistem nabljudenija Zemli», Problemi stvorennja, viprobuvannja, zastosuvannja ta ekspluatacії skladnih іnformacіjnih sistem, zbіrnik naukovih prac', Issue 10, ZhVІRE, Zhitomir, рр. 125–132.

Prohorov, Ju.V. (ed.) (2000), Bol'shoj jenciklopedicheskij slovar': matematika, 3rd Issue, Bol'shaja Rossijskaja jenciklopedija, Moskva, 848 p.

Fryz, P.V. and Kondratov, O.M. (2012), «Algorytm avtomatyzovanogo vyboru relevantnyh kosmichnyh aparativ dlja optyko-elektronnogo sposterezhennja zadanyh rajoniv Zemli», Visnyk ZhDTU, Serіja Tehnichni nauky, Issue № 2 (61), ZhDTU, Zhytomyr, рр. 138–146.

Fryz, P.V. and Fryz S.P. (2017), Praktykum z vykorystannja programnyh kompleksiv Orbitron ta WXtrack dlja modeljuvannja procesiv u kosmichnyh informacijnyh systemah, ZhVI, Zhytomyr, 52 p.

Gorshenin, O.Je., Petrozhalko, V.V. and Dubyna, O.F. (2011), «Metodyka ocinjuvannja jakosti kosmichnyh znimkiv pry i'h vykorystanni dlja deshyfruvanni shtuchnyh ob'jektiv dystancijnogo zonduvannja Zemli», Visnyk ZhDTU, Serіja Tehnichni nauky, Issue 1 (56), ZhDTU, Zhytomyr, pp. 37–43.

Fryz, P.V. (2013), «Teoretyko-mnozhynnyj pidhid do opysu prostorovo-chasovogo polozhennja kosmichnyh aparativ v zadachah sposterezhennja Zemli», Nauka i tehnika Povitrjanyh Syl Zbrojnyh Syl Ukrai'ny, nauk.-tehn. zhurnal, No 1 (10), HUPS, Harkіv, pp. 205–208.

Fryz, P.V. (2012), Osnovy orbital'nogo ruhu kosmichnyh aparativ, ZhVI NAU, Zhytomyr, 348 p., il.

Stoff, S., «Orbitron – Satellite Tracking System», Stoff.pl, available at: http://www.stoff.pl

«STK overview», available at: http://www.agi.com/products/by-producttype/ applications/stk/default.aspx

«NORAD Two-Line Element Set Format», Celestrak.com, available at: http://celestrak.com/NORAD/ documentation/tle-fmt.asp

Hoots, F.R. and Roehrich, R.L. (1980), «Models for Propagation of NORAD Element Sets», Space track Report, No. 3, Peterson AFB, Colorado Springs, CO, 91 p., available at: http://www.celestrak.com/NORAD/ documentation/spacetrk.pdf


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Шумаев К.Н. Геодезия. Определение площади земельного участка: метод. указания к выполнению расчетнографической работы / К.Н. Шумаев, А.Я. Сафонов ; Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 2008. – 36 с.
  2. Фриз П.В. Удосконалений математичний апарат для розрахунків розмірів контрольованої ділянки земної поверхні при космічних спостереженнях пірамідальною зоною огляду / П.В. Фриз // Проблеми створення, випробування, застосування та експлуатації складних інформаційних систем : зб. наук. праць. – Житомир : ЖВІ НАУ, 2012. – Вип. 6. – С. 113–127.
  3. Петрожалко В.В. Методика розрахунку кута відхилення оптичної осі технічного засобу ДЗЗ для максимізації площі спостереження заданого району / В.В. Петрожалко, С.П. Фриз // Системи управління, навігації та зв’язку : зб. наук. праць. – К : ДП ЦНДІ навігації і управління, 2011. – Вип. 2 (18). – С. 29–32.
  4. Фриз С.П. Алгоритм розрахунку площі контрольованої частини заданого району при проведенні зйомки з космічних апаратів / С.П. Фриз // Вісник ЖДТУ. Серія : Технічні науки. – Житомир : ЖДТУ, 2012 – Вип. № 1 (60). – С. 69–77.
  5. Ильин А.Е. Разработка и программная реализация метода для расчета площади покрытия Земли спутником дистанционного зондирования : магистер. дис. : спец. 010900.68 «Прикладные математика и физика» / А.Е. Ильин ; Москов. физ.-тех. ин-т (гос. ун-т). – М., 2014. – с. 35.
  6. Макаров А.Л. Управление процессом съемки поверхности Земли с помощью спутников / А.Л. Макаров // Научно-технический журнал «Авиационно-космическая техника и технология». – Харьков : ХАИ, 2013. – № 3 (100). – С. 100–110.
  7. Фриз П.В. Математичний апарат для оцінювання спостережуваності заданих районів Землі в задачах дистанційного зондування із космосу / П.В. Фриз // Озброєння та військова техніка : наук.-техн. журнал. – К. : ЦНДІ ОВТ ЗСУ, 2015. – Вип. 1. – С. 64–69.
  8. Космічна система «Січ-2». Ескізний проект. Ч. 1. – Дніпропетровськ, 2003. – 292 с. [Електронний ресурс]. – Режим доступу : www.dniprokosmos.ua/ua/services-and-products/landsat-images-of-sich-2.
  9. Ярмольчук Е.Д. Критерии оценки целевой эффективности космических систем наблюдения Земли / Е.Д. Ярмольчук // Проблеми створення, випробування, застосування та експлуатації складних інформаційних систем : зб-к наук. праць. – Житомир : ЖВІРЕ, 2004.– Вип. 10. – С. 125–132.
  10. Большой энциклопедический словарь: математика / под общ. ред. Ю.В. Прохорова. – 3-е изд. – М. : Большая Российская энциклопедия, 2000. – 848 с.
  11. Фриз П.В. Алгоритм автоматизованого вибору релевантних космічних апаратів для оптико-електронного спостереження заданих районів Землі / П.В. Фриз, О.М. Кондратов // Вісник ЖДТУ. Серія : Технічні науки. – Житомир : ЖДТУ, 2012. – Вип. № 2 (61). – С. 138–146.
  12. Фриз П.В. Практикум з використання програмних комплексів Orbitron та WXtrack для моделювання процесів у космічних інформаційних системах / П.В. Фриз, С.П. Фриз. – Житомир : ЖВІ, 2017. – 52 с.
  13. Горшенін О.Є. Методика оцінювання якості космічних знімків при їх використанні для дешифрування штучних об’єктів дистанційного зондування Землі / О.Є. Горшенін, В.В. Петрожалко, О.Ф. Дубина // Вісник ЖДТУ. Серія : Технічні науки. – Житомир : ЖДТУ, 2011. – Вип. № 1 (56). – С. 37–43. 
  14.  Фриз П.В. Теоретико-множинний підхід до опису просторово-часового положення космічних апаратів в задачах спостереження Землі / П.В. Фриз // Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України : наук.техн. журнал. – Х. : ХУПС, 2013. – № 1 (10). – С. 205–208.
  15. Фриз П.В. Основи орбітального руху космічних апаратів : підручник / П.В. Фриз. – Житомир : ЖВІ НАУ, 2012. – 348 с. : іл.
  16. Stoff S. Orbitron – Satellite Tracking System / S.Stoff // Stoff.pl: website. – Access mode : http://www.stoff.pl.
  17. STK overview. – Access mode : http://www.agi.com/products/by-producttype/ applications/stk/default.aspx.
  18. NORAD Two-Line Element Set Format // Celestrak.com: website. – Access mode : http://celestrak.com/NORAD/ documentation/tle-fmt.asp.
  19. Hoots F.R. Models for Propagation of NORAD Element Sets / F.R. Hoots, R.L. Roehrich // Space track Report. – Colorado Springs : Peterson AFB, CO, 1980. – № 3. – 91 p. – Access mode : http://www.celestrak.com/NORAD/ documentation/spacetrk.pdf.




Copyright (c) 2017 Петро Васильович Фриз

Ліцензія Creative Commons
Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.