Breadcrumbs


Просмотрено


Количество просмотров материалов
315977


ЦЕНТР РАДИОЛОКАЦИОННОГО ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ПГУТИ


В рамках развития авиационно-космического кластера Самарской губернии в нашем университете при кафедре теоретических основ радиотехники и связи (ТОРС) создан центр радиолокационного дистанционного зондирования Земли (ЦР ДЗЗ) (научный руководитель член-корр. РАКЦ, д.т.н., зав.каф. ТОРС О.В. Горячкин). Радиолокационные технологии ДЗЗ предоставляют сегодня уникальные возможности по круглосуточному, не зависящему от погодных условий, высокодетальному мониторингу объектов на поверхности Земли. Возможность подобного мониторинга впервые открылась в 2007г. в связи запуском рядом стран (Германия, Италия, Япония) радиолокационных космических аппаратов. Специалисты и научные работники кафедры ТОРС нашего университета имеют более чем 20-ти летний опыт развития данных технологий, в том числе в проведении первой авиационной радиолокационной съемки нашего города в 1991г. (при участии специалистов ЦСКБ и ИРЭ РАН УССР). ЦР ДЗЗ ПГУТИ предназначен для решения следующих основных задач:
• обеспечения потребителей Поволжского региона уникальными данными радиолокационного дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и продукцией, разрабатываемой на их основе;
• разработки новых методов и технологий радиолокационного ДЗЗ, улучшения качества, автоматизированного анализа и дешифрирования изображений, радиоголограмм, интерферограмм и других данных в интересах предприятий авиационно-космического кластера Самарской области;
• обеспечения экспериментальными данными научных исследований, а также обеспечения учебного процесса по дисциплинам ПГУТИ. В ЦР ПГУТИ налажен процесс заказа, получения и предварительной обработки практически любых данных авиационно-космического ДЗЗ. Полученные данные позволяют реализовывать следующие разновидности космической съемки:
• квазисинхронная радиолокационно-оптическая съемка малоразмерных объектов в интересах обеспечения высокодетального картографирования; составления и уточнение кадастра; экологического мониторинга окружающей среды; мониторинга бедствий и катастроф и т.п.;

• интерферометрическая радиолокационная съемка с целью построения цифровой модели рельефа местности, 3-х мерной модели городской застройки;
• дифференциальная интерферометрическая радиолокационная съемка с целью измерения микродеформаций зданий, рельефа поверхности Земли, протяженных искусственных объектов (продуктопроводы, автомобильные и железные дороги, плотины, ГЭС и т.п.).

 

 

Рис. 1. – Внешний вид КА TerraSAR-X (слева) и КА Ресурс-ДК (справа).

Для обеспечения любой программы экспериментов в ПГУТИ может быть организована космическая радиолокационная съемка космическим аппаратом (КА) радиолокационного наблюдения TerraSAR (Германия). Для обеспечения квазисинхронной радиолокационно-оптической съемки малоразмерных объектов по договору с ЦПОИ «Самара» ГНП РКЦ «ЦСКБ-Прогресс» может быть организована космическая съемка КА оптического наблюдения «Ресурс-ДК» (Россия) с высоким пространственным разрешением.
Для обеспечения высокоточного мониторинга пространственных микродеформаций поверхности может быть проведена установка пассивных уголковых отражателей разработки ПГУТИ.

 

Рис. 2. – Внешний вид уголкового отражателя (слева) и его радиолокационное изображение, полученное КА TerraSAR-X (справа).


Обработка результатов радиолокационной и оптической космической съемки, результаты наземных съемок обрабатываются в ЦР ДЗЗ ПГУТИ с использованием программных комплексов «ENVI» (программное обеспечение (ПО) фирмы ITT Visual Information Solutions) и «PHOTOMOD Radar» (ПО фирмы Ракурс), а также ПО собственной разработки.
На Рис.3 показано радиолокационное изображение (РЛИ) участка Самарской луки – Ширяевский овраг, полученное 3.09.2009 КА TerraSAR-X. На Рис.4 цифровая модель рельефа местности (ЦМРМ), полученная по данным 2-х радиолокационных съемок 2.09.2009 и 8.09.2009 методом 2-х проходной интерферометрии.

 

 

Рис. 3. – РЛИ Ширяевского оврага, 3.09.2009.

 

 

Рис. 4. – Цифровой рельеф Ширяевского оврага, восстановленный по данным 2-х радиолокационных съемок 3.09.2009 и 8.09.2009 методом 2-х проходной интерферометрии.

На Рис.5 показаны совмещенные радиолокационное и оптическое изображения автомобильной «пробки» в районе ТЦ «Парк-Хаус». Из которых в частности видно, что организация постоянного радиолокационного наблюдения может обеспечить круглосуточный контроль за трафиком.

Рис.5. – РЛИ автомобильной пробки в в районе ТЦ «Парк-Хаус».
Слева оптическое (КА «Ресурс-ДК»), справа радиолокационное
(КА «TerraSAR-X») изображения.

На Рис.6 показана технология Комплексирование оптического изображения, полученного КА «Ресурс-ДК» и РЛИ КА «TerraSAR-X». Цветовая палитра показывает значение коэффициента обратного рассеяния поверхности Земли в СВЧ диапазоне, ч/б палитра отображает видимый диапазон. Подобная технология существенно упрощает дешифрирование объектов на РЛИ.

 

Рис.6. – Комплексирование оптического изображения, полученного КА «Ресурс-ДК» и РЛИ КА «TerraSAR-X».


Получаемые ЦР ДЗЗ данные могут быть использованы для решения многочисленных задач, среди которых:
• обновление топографических карт;
• прогноз и контроль развития наводнения, оценка нанесенного им ущерба;
• прогноз урожайности сельскохозяйственных культур;
• контроль состояния гидротехнических сооружений на каскадах водохранилищ;
• реальное местонахождение речных судов в той или иной акватории;
• отслеживание динамики и состояния рубок леса, природоохранный мониторинг;
• оценка ущерба от лесных пожаров и их последствий;
• соблюдение лицензионных соглашений при освоении месторождений полезных ископаемых;
• мониторинг разливов нефти и движения нефтяного пятна;
• контроль несанкционированного строительства;