Организация автоматического сбора данных КА серии FY-3 (КНР) и их усвоения в архивы ЦКП

FengYun-3 (FY-3) — полярно-орбитальные метеорологические космические аппараты (КА) КНР на солнечно-синхронной орбите. Серия FY-3 на сегодня включает в себя пять КА, три из которых действуют. Программа FY, включающая в себя также геостационарные метеорологические КА, совместно управляется CMA (метеорологическое агентство КНР) и CNSA (национальное космическое управление КНР). В 2022 г. в рамках работ в центре коллективного пользования ЦКП «ИКИ-Мониторинг» были организованы сбор, обработка и усвоение в архивы данных прибора MERSI-II, установленного на спутнике FY-3D. Прибор MERSI-II имеет 25 спектральных каналов в диапазоне от 0,4 до 12 мкм с пространственным разрешением в 250 (6 каналов) и 1000 метров (19 каналов) и полосу захвата 2900 км. По своим характеристикам прибор примерно соответствует прибору MODIS, установленному на КА TERRA и AQUA. Данные представляют собой сеансы, разбитые на фрагменты продолжительностью по пять минут, спектральные каналы и данные о геопривязке каналов сгруппированы по пространственному разрешению. Получение данных осуществляется с выделенного ftp-сервера CMA, доступ к которому был предоставлен по отдельному запросу. Зона интереса, по которой собираются данные — вся территория России и прилегающие территории. Так как в комплекте с данными не поставляется лёгких метаданных, содержащих информацию о пространственном покрытии сеанса, для определения и отсечения интересующих сеансов была реализована методика расчёта пространственного покрытия сеансов на основе орбитальных данных и упрощённой модели сенсора. Все сеансы, чьё покрытие пересекается с зоной интереса, и для которых на сервере есть полный комплект файлов, необходимый для дальнейшей обработки, автоматически скачиваются.

Скачанные данные, также автоматически, передаются на обработку для коррекции, аннотации и конвертации в формат, пригодный для усвоения в архивы ЦКП. В частности, в тепловых каналах прибора наблюдаются заметные шумовые эффекты, которые проявляются в виде полос вдоль направления сканирования. Для полноценной работы стандартных алгоритмов обработки, анализирующих текстуру снимков, данный эффект устраняется с помощью метода анализа гистограмм, после чего данные заносятся в архив, построенный на основе использования разработанной в ИКИ РАН технологии UNISAT. Пример работы алгоритма обработки приведён на рисунках 1, 2

Рисунок 1 — Исходное изображение тепловых каналов MERSI-II

Рисунок 2 — Скорректированное изображение тепловых каналов MERSI-II

Доступ к информации реализуется посредством спутникового сервиса «ВЕГА-Science» (http://sci-vega.ru) и целого ряда информационных систем, использующих возможности ЦКП «ИКИ-Мониторинг». При этом пользователям доступны не только исходные канальные данные, но также и различные тематические информационные продукты, динамически формируемые на основе обработки канальных данных, такие как: индексы растительности, изображения поверхности, льды и снег, дымы и облачность и другие. В перспективе планируется расширение списка доступных пользователям данных с других космических аппаратов серии FY-3.