Космические перспективы ЦФС «PHOTOMOD» На примере спутника Юпитера – Ио МИИГАиК, КЛИВТ (комплексная лаборатория исследования внеземных тел) В.П. Савиных И.Е. Надеждина А.Э. Зубарев

Малыe телa солнечной системы Enceladus 249 km Io 1821 km Earths Moon 1738 km Phobos 11.1 km Deimos 6.2 km

Задачи: - детализация мест посадок - создание ЦМР для уточнения орбит Миссия «Фобос-Грунт» (Срок запуска КА "Фобос- Грунт" запланирован на ноябрь 2011 г ) Миссия «Луна-Глоб» (Запуск космического аппарата намечен после 2015 года )

Разные виды фотограмметрической информации Io Galileo SSI camera Io Voyager WAC camera Io Voyager NAC camera Phobos Mars Express SRC camera Phobos Viking ISS camera Enceladus Cassini SSI WAC camera Phobos Mars Express HRSC

Информация о Ио Ио – один из спутников Юпитера, открытый Г. Галилеем Интересен вулканической активностью Миссия Galileo ( ) Миссия Voyager – 1, 2 (1977 -…..) Пролет КА Galileo вблизи Ио

Описание съёмочной аппаратуры (пример Ио) Galileo spacecraft: SSI (Solid State Imaging Device) camera Best resolutions between 2 and 15 km/pixel Voyager 1 spacecraft: VGR1, 2 - NAC ( Narrow Angle Camera) VGR1,2 - WAC (Wide Angle Camera) Best resolutions between 1 and 16 km/pixel GalileoVoyager K, pix/mm s0, pix l0, pix a0, 1/mm f, mm VGR1-NAC VGR1-WAC VGR2-NAC VGR2-NAC

Особенности фотограмметрической обработки изображений космических тел Снимки являются одним из продуктов космических миссий и не удовлетворяют требованиям классической фотограмметрии : - большие углы наклона камеры от нормали - объект удален, и часто полностью расположен на одном кадре Подбор изображений и измерения связующих точек производятся вручную Большие взаимные углы наклона снимков Отсутствие повсеместного стерео для контроля точности измерения сети Уравнивание измерений возможно только в 3D Отсутствуют опорные точки Необходимы качественные элементы внешнего ориентирования Построение ортофотоплана осложняется сильной перспективностью изображений

Мировой опыт В мировой практике обработка космических снимков небесных тел производится научными лаборатории на базе некоммерческих программ, работающих в OS типа Linux (VIKAR, ISIS) Эти программы требуют написания дополнительных модулей и не поддерживают полный цикл фотограмметрических работ

В текущей версии PHOTOMOD 5: Отсутствует учет начального приближения углов внешнего ориентирования и центров фотографирования в пространственной системе координат Отсутствует поддержка уравнивания в 3D Отсутствует 3D визуализация

Система координат уравнивание измерений выполняется в 3D пространстве, поэтому в качестве основной системы координат для расчетов выбрана объектоцентрическая система координат реализовано в версии PHOTOMOD 5.2

Этап: импорт элементов внешнего ориентирования Для расчета данных внешнего ориентирования в КЛИВТ использовали наборы библиотек комплекса SPICE, созданные специалистами NASA, к которому имеется свободный доступ. В КЛИВТ были написаны на языке С++ специализированные подпрограммы для приведения, полученных углов из комплекса SPICE в систему PHOTOMOD 5.2. Стало возможным выполнение уравнивания измерений связующих точек, используя центры фотографирования в качестве опорных точек, а углы внешнего ориентирования в качестве начального приближения.

Этап: измерения связей Все измерения связующих точек приходится выполнять вручную с небольшим участием коррелятора

Этап: уравнивание Новая версия позволяет выполнять уравнивание измерений связующих точек в 3D пространстве при наличии данных внешнего ориентирования (объектоцентрическая система координат)

Этап: Изучение 3D-модели Новая подпрограмма для 3D визуализации результатов уравнивания с наложением текстур исходных изображений: Позволяет быстрее ориентироваться в наборах снимков и выполнять поиск связующих точек Позволяет отыскать грубые ошибки и определить содержащие их точки

Результаты работы Расширение возможностей российской ЦФС «PHOTOMOD» и оснащение ее блоками, позволяющими фотограмметрически обрабатывать плановые космические снимки весьма малоразмерных небесных тел, обосновано можно рассматривать как серьезный научный прорыв, с важным практическим акцентом. Хочется надеяться, что специалисты НПО «Ракурс» со временем создадут не менее актуальный продукт, который позволил бы эффективно работать и со сканерными космическими изображениями

Спасибо за внимание