RU2583877C2 - Method for determining height of clouds - Google Patents

Method for determining height of clouds Download PDF

Info

Publication number
RU2583877C2
RU2583877C2 RU2014120068/28A RU2014120068A RU2583877C2 RU 2583877 C2 RU2583877 C2 RU 2583877C2 RU 2014120068/28 A RU2014120068/28 A RU 2014120068/28A RU 2014120068 A RU2014120068 A RU 2014120068A RU 2583877 C2 RU2583877 C2 RU 2583877C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
point
cloud
spacecraft
earth
height
Prior art date
Application number
RU2014120068/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014120068A (en
Inventor
Дмитрий Николаевич Рулев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" filed Critical Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority to RU2014120068/28A priority Critical patent/RU2583877C2/en
Publication of RU2014120068A publication Critical patent/RU2014120068A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2583877C2 publication Critical patent/RU2583877C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Navigation (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measuring equipment and can be used in meteorology for determining physical parameters of atmosphere. Method comprises additionally performing navigation measurements of orbit of spacecraft, surveying boundary point as seen from spacecraft on background of earth's surface cloud cover when in frame of shadow points on selected edge point cloud cover and location of edge point cloud is a line passing through spacecraft parallel to direction of sun. Method includes determining coordinates of earth's surface, lying on line of sight of selected edge point cloud cover, and coordinates of earth's surface, on which falls shadow of selected edge point cloud. By navigation measurements determining coordinates of location of spacecraft at time picture was taken, and height of cloud is determined by height of selected edge point cloud.
EFFECT: technical result is higher efficiency.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к метеорологии и способам для определения физических параметров атмосферы, а также может быть использовано при интерпретации результатов дистанционного зондирования Земли из космоса.The invention relates to meteorology and methods for determining the physical parameters of the atmosphere, and can also be used in interpreting the results of remote sensing of the Earth from space.

Известен способ измерения высоты нижней границы облачности посредством измерителя (Авторское свидетельство СССР №598390, МПК G01C 3/06, G01S 9/62, на изобретение «Измеритель высоты нижней границы облаков»), заключающийся в наблюдении пятна света, образованного на основании облака направленным вертикально вверх лучом прожектора, причем прожектор и фотоприемник разнесены на известное расстояние, а их оптические оси расположены в одной вертикальной плоскости. Недостатками этого способа являются малый ресурс работы источника световых импульсов измерителя, невысокая точность получаемых данных и невозможность проведения измерений в условиях солнечной засветки и несплошной облачности.A known method of measuring the height of the lower boundary of cloudiness by means of a meter (USSR Author's Certificate No. 598390, IPC G01C 3/06, G01S 9/62, for the invention of "Measuring the height of the lower boundary of the clouds"), which consists in observing a spot of light formed vertically on the basis of the cloud upward by the spotlight beam, the spotlight and photodetector spaced a known distance, and their optical axes are located in the same vertical plane. The disadvantages of this method are the small resource of the source of light pulses of the meter, the low accuracy of the data and the inability to measure in conditions of solar exposure and inconsistent cloudiness.

Известны также светолокационные способы измерения высоты нижней границы облачности, по которым в измерителях в качестве источника световых импульсов используются твердотельные лазеры (патент РФ №2136016, МПК G01S 17/95, G01W 1/00, на изобретение "Светолокационный измеритель высоты нижней границы облаков"; каталог фирмы Vaisala, Финляндия, Ceilometr CL31). Недостатками этих способов являются ограниченный ресурс работы твердотельного лазера, высокая стоимость его изготовления и эксплуатации, значительные габариты и потребляемая мощность измерителей, наличие активного излучателя.Also known are radar methods for measuring the height of the lower cloud boundary, according to which solid state lasers are used as light pulses in the meters (RF patent No. 2136016, IPC G01S 17/95, G01W 1/00, for the invention "Light radar meter for measuring the height of the lower cloud boundary"; catalog of the company Vaisala, Finland, Ceilometr CL31). The disadvantages of these methods are the limited life of the solid-state laser, the high cost of its manufacture and operation, the significant dimensions and power consumption of the meters, the presence of an active emitter.

Известен способ определения высоты нижней границы облачности (патент РФ №2 377 612 от 01.04.2008, МПК: G01W 1/02 - прототип), по которому получают два разномасштабных изображения выбранного в качестве объекта измерения фрагмента нижней границы облачности, определяют размеры этих изображений, рассчитывают высоту нижней границы облачности, при этом измерения производят одновременно посредством двух идентичных оптико-электронных приборов, которые располагают так, чтобы их вертикальные линии визирования совпадали, а передние главные плоскости оптических систем были совмещены, при этом оптические системы оптико-электронных приборов имеют отличные друг от друга фокусные расстояния, а высоту нижней границы облачности определяют по предложенному соотношению.There is a method of determining the height of the lower cloud cover (RF patent No. 2 377 612 from 01/01/2008, IPC: G01W 1/02 - prototype), by which two different-sized images of a fragment of the lower cloud cover selected as the measurement object are obtained, the sizes of these images are determined, calculate the height of the lower border of clouds, while the measurements are made simultaneously by means of two identical optoelectronic devices, which are arranged so that their vertical lines of sight coincide, and the front main planes are optically FIR systems have been combined, the optical system of optical-electronic devices are different from each other focal lengths, and the height of the cloud base is determined by supply ratio.

В способе-прототипе определяют расстояние до выбранного в качестве объекта измерения фрагмента нижней границы облачности. Недостатком способа-прототипа является то, что для определения высоты облачного покрова над различными точками земной поверхности необходимо в данных точках стационарно размещать и ориентировать упомянутые оптико-электронные приборы. При этом требуется или заранее разместить оптико-электронные приборы во всех точках земной поверхности, над которыми может производиться определение высоты облачного покрова, или иметь возможность оперативно перемещать оптико-электронные приборы в данные точки. Данные требования существенно ограничивают или делают практически невозможным оперативное определение высоты облачного покрова над различными, в общем случае произвольными точками земной поверхности.In the prototype method, the distance to the fragment of the lower cloud cover selected as the measurement object is determined. The disadvantage of the prototype method is that to determine the height of the cloud cover over various points of the earth's surface, it is necessary to permanently place and orient the mentioned optoelectronic devices at these points. In this case, it is required either to place optoelectronic devices in advance at all points on the earth’s surface, above which cloud cover height can be determined, or to be able to quickly move optoelectronic devices to these points. These requirements significantly limit or make it practically impossible to quickly determine the height of the cloud cover over various, in the general case, arbitrary points on the earth's surface.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является оперативное определение высоты облачного покрова над различными точками земной поверхности.The problem to which the present invention is directed, is the operational determination of the height of the cloud cover over various points on the earth's surface.

Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящего изобретения, заключается в обеспечении оперативного определения высоты краевой точки видимого с космического аппарата (КА) облачного покрова.The technical result achieved by the implementation of the present invention is to provide prompt determination of the height of the edge point of the cloud cover visible from the spacecraft (SC).

Технический результат достигается тем, что в способе определения высоты облачности, включающем формирование изображения выбранного в качестве объекта измерения фрагмента облачности и определение высоты облачности по измеренным параметрам, дополнительно выполняют навигационные измерения орбиты космического аппарата, производят съемку с космического аппарата краевой точки видимого с космического аппарата на фоне земной поверхности облачного покрова при нахождении в кадре точки тени от выбранной краевой точки облачного покрова и расположении данной краевой точки облачного покрова вне линии, проходящей через космический аппарат параллельно направлению на Солнце, по полученному на снимке изображению определяют координаты точки земной поверхности, лежащей на линии визирования выбранной краевой точки облачного покрова, и координаты точки земной поверхности, на которую падает тень от выбранной краевой точки облачного покрова, по навигационным измерениям определяют координаты точки местоположения космического аппарата на момент выполнения съемки и высоту облачности определяют по высоте выбранной краевой точки облачного покрова, которая определяется как расстояние от земной поверхности до точки, минимально удаленной от линий, одна из которых проходит через определенную точку местоположения космического аппарата и определенную точку земной поверхности, лежащую на линии визирования выбранной краевой точки облачного покрова, а другая из которых параллельна солнечному излучению и проходит через определенную точку земной поверхности, на которую падает тень от выбранной краевой точки облачного покрова.The technical result is achieved by the fact that in the method for determining the cloud height, including forming an image of a cloud fragment selected as the measurement object and determining the cloud height from the measured parameters, navigation measurements of the spacecraft’s orbit are additionally carried out, the edge point of the visible from the spacecraft is taken from the spacecraft the background of the earth's surface of the cloud cover when there is a shadow point in the frame from the selected edge point of the cloud cover and the location of this boundary point of the cloud cover outside the line passing through the spacecraft parallel to the direction to the Sun, the coordinates of a point on the earth’s surface lying on the line of sight of the chosen edge point of the cloud cover and the coordinates of the point on the earth’s surface on which the shadow from the selected edge point of the cloud cover, the navigation measurements determine the coordinates of the location point of the spacecraft at the time of shooting and the height of the cloud These are determined by the height of the selected boundary point of the cloud cover, which is defined as the distance from the earth's surface to the point minimally distant from the lines, one of which passes through a certain point of the spacecraft’s location and a certain point of the earth’s surface lying on the line of sight of the selected boundary point of the cloud cover , and the other of which is parallel to solar radiation and passes through a certain point on the earth’s surface, on which the shadow from the selected edge point of the cloud along shelter.

Изобретение поясняется фиг. 1, на которой представлена схема, поясняющая расчет упомянутого расстояния, и введены следующие обозначения:The invention is illustrated in FIG. 1, which shows a diagram explaining the calculation of the mentioned distance, and the following notation is introduced:

1 - элемент облачного покрова;1 - element of cloud cover;

2 - участок земной поверхности, запечатленный на снимке;2 - plot of the earth's surface, captured in the picture;

3 - орбита КА;3 - spacecraft orbit;

О - центр Земли;O is the center of the earth;

С - выбранная краевая точка облачного покрова;C is the selected edge point of the cloud cover;

Н - высота выбранной краевой точки облачного покрова над земной поверхностью;H is the height of the selected boundary point of the cloud cover above the earth's surface;

G - радиус Земли в направлении ОС;G is the radius of the Earth in the direction of the OS;

В - положение КА в момент выполнения съемки;In - the position of the spacecraft at the time of shooting;

S - вектор направления на Солнце;S is the direction vector to the Sun;

А1 - точка земной поверхности, лежащая на линии визирования выбранной краевой точки облачного покрова с КА в момент выполнения съемки;And 1 is a point on the earth's surface lying on the line of sight of the selected edge point of the cloud cover from the spacecraft at the time of shooting;

A2 - точка земной поверхности, на которую падает тень от выбранной краевой точки облачного покрова в момент выполнения съемки.A 2 is the point on the earth's surface on which the shadow from the selected edge point of the cloud cover falls at the time of shooting.

В предлагаемом способе формируют изображение выбранного в качестве объекта измерения фрагмента облачности и определяют высоту облачности по измеренным параметрам. В качестве изображения используют фотоизображение, полученное путем съемки с КА. В качестве объекта измерения выбирают краевую точку видимого с КА на фоне земной поверхности облачного покрова.In the proposed method, an image of a cloud fragment selected as an object of measurement is formed and a cloud height is determined from the measured parameters. As the image, a photo image obtained by shooting from a spacecraft is used. As the measurement object, choose the edge point of the visible from the SC on the background of the earth's surface of the cloud cover.

Выполняют навигационные измерения орбиты КА.Carry out navigation measurements of the orbit of the spacecraft.

Производят съемку с КА краевой точки видимого с КА на фоне земной поверхности облачного покрова при нахождении в кадре точки тени от выбранной краевой точки облачного покрова и при расположении данной краевой точки облачного покрова вне линии, проходящей через КА параллельно направлению на Солнце.The edge point of the cloud cover visible from the spacecraft against the background of the earth's surface of the cloud cover is taken from the spacecraft when there is a shadow point in the frame from the selected boundary point of the cloud cover and when this boundary point of the cloud cover is located outside the line passing through the spacecraft parallel to the direction to the Sun.

Снимаемую краевую точку облачного покрова и момент ее съемки выбирают таким образом, чтобы обеспечивалось условие одновременного попадания в поле зрения съемочной аппаратуры (на один снимок/кадр) выбранной краевой точки облачного покрова и точки тени на земной поверхности от выбранной краевой точки облачного покрова.The removed edge point of the cloud cover and the moment of its shooting are selected in such a way as to ensure that the shooting field (per image / frame) of the selected edge point of the cloud cover and the shadow point on the earth's surface from the selected edge point of the cloud cover simultaneously fall into the field of view of the shooting equipment.

Осуществляют координатную привязку полученного снимка к карте земной поверхности. Координатная привязка заключается в определении географических координат участка земной поверхности, запечатленного на снимке. Координатная привязка снимка осуществляется, например, путем идентификации присутствующих на снимке характерных географических образований с установкой соответствия точек снимка географическим координатам, отраженным в картографических и геоинформационных системах. Используя полученное на снимке изображение и результаты выполненной координатной привязки определяют координаты точки земной поверхности, лежащей на линии визирования выбранной краевой точки облачного покрова, и координаты точки земной поверхности, на которую падает тень от выбранной краевой точки облачного покрова.Coordinate the obtained image to a map of the earth's surface. Coordinate reference is to determine the geographical coordinates of a piece of the earth’s surface captured in the image. The coordinate snap of the image is carried out, for example, by identifying the characteristic geographical entities present in the image with establishing the correspondence of the image points to the geographical coordinates reflected in the cartographic and geographic information systems. Using the image obtained in the image and the results of the performed coordinate snapping, the coordinates of the point of the earth’s surface lying on the line of sight of the selected edge point of the cloud cover and the coordinates of the point of the earth’s surface on which the shadow from the selected edge point of the cloud cover is determined.

По выполненным навигационным измерениям орбиты КА определяют координаты точки местоположения центра масс КА на момент выполнения съемки.According to the performed navigation measurements, the spacecraft orbits determine the coordinates of the location point of the center of mass of the spacecraft at the time of shooting.

Высоту облачности определяют по высоте выбранной краевой точки облачного покрова, которая определяется как расстояние от земной поверхности до точки, минимально удаленной от двух линий:The cloud height is determined by the height of the selected edge point of the cloud cover, which is defined as the distance from the earth's surface to a point minimally remote from two lines:

- линии, проходящей через точку местоположения космического аппарата на момент выполнения съемки и точку земной поверхности, лежащую на линии визирования выбранной краевой точки облачного покрова и координаты которой определены по полученному снимку,- a line passing through the location point of the spacecraft at the time of the shooting and a point on the earth’s surface lying on the line of sight of the selected edge point of the cloud cover and whose coordinates are determined from the received image,

- линий, проходящей параллельно солнечному излучению через точку земной поверхности, на которую падает тень от выбранной краевой точки облачного покрова и координаты которой определены по полученному снимку.- lines passing parallel to solar radiation through a point on the earth's surface, on which the shadow from the selected edge point of the cloud cover falls and whose coordinates are determined from the received image.

Выполнение условия, чтобы выбранная краевая точка облачного покрова была расположена вне линии, проходящей через КА параллельно направлению на Солнце, необходимо, чтобы точки A1 и A2 не совпали. При расположении выбранной краевой точки облачного покрова на линии, проходящей через КА параллельно направлению на Солнце, точки A1 и A2 совпадают и предлагаемый способ не реализуется.Fulfillment of the condition that the selected boundary point of the cloud cover is located outside the line passing through the spacecraft parallel to the direction to the Sun, it is necessary that the points A 1 and A 2 do not coincide. With the location of the selected boundary point of the cloud cover on a line passing through the spacecraft parallel to the direction to the Sun, points A 1 and A 2 coincide and the proposed method is not implemented.

Точность определения высоты облачности по предлагаемому способу определяется углом между направлением солнечного излучения и линией визирования выбранной краевой точки облачного покрова с КА и связанным с данным углом расстоянием между точкой земной поверхности, лежащей на линии визирования выбранной краевой точки облачного покрова, и точки земной поверхности, на которую падает тень от выбранной краевой точки облачного покрова. Например, для определения высоты облачности с заданной точностью снимаемую краевую точку облачного покрова и момент выполнения снимка выбирают таким образом, чтобы в момент выполнения снимка обеспечивалось наличие необходимого расстояния между точкой A1 земной поверхности, лежащей на линии визирования выбранной краевой точки облачного покрова с КА, и точкой А2 земной поверхности, на которую падает тень от выбранной краевой точки облачного покрова. Чем больше расстояние A1A2, тем точнее может быть вычислено значение высоты облачности.The accuracy of determining the cloud height by the proposed method is determined by the angle between the direction of solar radiation and the line of sight of the selected edge point of the cloud cover with the spacecraft and the distance associated with this angle between the point of the earth’s surface lying on the line of sight of the selected edge point of the cloud cover and the point of the earth’s surface, which the shadow falls from the selected edge point of the cloud cover. For example, to determine the cloud height with a given accuracy, the removed cloud point of the cloud cover and the moment the image was taken are selected so that at the time the image is taken, the necessary distance between the point A 1 of the earth’s surface lying on the line of sight of the selected edge point of the cloud cover from the spacecraft is ensured, and point A 2 of the earth's surface, on which the shadow falls from the selected edge point of the cloud cover. The larger the distance A 1 A 2 , the more accurately the cloud height value can be calculated.

С учетом того, что точность определения высоты облачности предлагаемого способа определяется углом между линией визирования выбранной краевой точки облачного покрова с КА и направлением солнечного излучения, требуемая точность определения высоты облачности может быть обеспечена выполнением следующих действий: измеряют орбитальные координаты направления на Солнце и орбитальные координаты линии визирования выбранной краевой точки облачного покрова, по измеренным орбитальным координатам определяют текущее значение угла между линией визирования выбранной краевой точки облачного покрова с КА и направлением солнечного излучения, а снимок выполняют в момент, когда значение данного угла будет находиться в задаваемом диапазоне значений, соответствующем требуемой точности определения высоты облачности.Considering that the accuracy of determining the cloud height of the proposed method is determined by the angle between the line of sight of the selected edge point of the cloud cover with the spacecraft and the direction of solar radiation, the required accuracy of determining the cloud height can be ensured by the following steps: measure the orbital coordinates of the direction to the Sun and the orbital coordinates of the line sights of the selected boundary point of the cloud cover, the current value of the angle between the line is determined by the measured orbital coordinates the first sight of the selected edge point of the cloud cover with the spacecraft and the direction of solar radiation, and the picture is taken at a time when the value of this angle will be in the specified range of values corresponding to the required accuracy of determining the cloud height.

Расстояние от земной поверхности до точки, минимально удаленной от двух вышеописанных линий, определяется вдоль общего перпендикуляра данных линий (вдоль отрезка, перпендикулярного данным линиям) и упомянутая точка минимального удаления рассчитывается как середина общего перпендикуляра. Вышеописанные линии и общий перпендикуляр к ним полностью определяются вышеопределенными координатами КА, упомянутых точек земной поверхности и компонентами вектора направления солнечного излучения. Например, в частном случае, когда вышеописанные линии пересекаются (в этом случае, представленном на фиг. 1, упомянутая точка минимального удаления лежит на пересечении данных линий и минимальное удаление равно нулю) высота выбранной краевой точки облачного покрова рассчитывается по соотношению:The distance from the earth's surface to a point minimally remote from the two above-described lines is determined along the common perpendicular of these lines (along a segment perpendicular to these lines) and the mentioned minimum removal point is calculated as the middle of the common perpendicular. The above lines and the common perpendicular to them are completely determined by the above-defined coordinates of the spacecraft, the mentioned points of the earth's surface and the components of the direction vector of solar radiation. For example, in the particular case when the lines described above intersect (in this case, shown in Fig. 1, the said point of minimal removal lies at the intersection of these lines and the minimum distance is zero), the height of the selected boundary point of the cloud cover is calculated by the ratio:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000002
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000004
Figure 00000005

где Li=OAi, i=1,2 - радиус-вектора точки земной поверхности, лежащей на линии визирования с КА на выбранную краевую точку облачного покрова, и точки земной поверхности, на которую падает тень от выбранной краевой точки облачного покрова;where L i = OA i , i = 1,2 is the radius vector of the point of the earth’s surface lying on the line of sight from the spacecraft to the selected edge point of the cloud cover, and the point of the earth’s surface onto which the shadow from the selected edge point of the cloud cover falls;

R=ОВ - радиус-вектор местоположения КА;R = OB - the radius vector of the spacecraft;

G вычисляется как радиус Земли вдоль векторного произведения [[L2, S], [L1, R]].G is calculated as the radius of the Earth along the vector product [[L 2 , S], [L 1 , R]].

Опишем технический эффект предлагаемого изобретения.We describe the technical effect of the invention.

Предложный способ обеспечивает оперативное определение высоты краевой точки видимого с КА облачного покрова над различными точками земной поверхности. Способ позволяет оперативно измерять высоту облачного покрова над подстилающей земной поверхностью вдоль орбит множества различных КА дистанционного зондирования Земли, на борту которых размещена разнообразная съемочная аппаратура. В том числе обеспечивается возможность практически одновременного определения высоты облачности над разнесенными по расстоянию районами земной поверхности, а также возможность оперативного определения высоты облачности над оперативно задаваемыми районами интереса.The proposed method provides an operative determination of the height of the boundary point of the cloud cover visible from the SC over various points on the earth's surface. The method allows you to quickly measure the height of the cloud cover over the underlying earth's surface along the orbits of many different spacecraft for remote sensing of the Earth, on board which are placed a variety of shooting equipment. In particular, it is possible to practically simultaneously determine the cloud height above distance-spaced regions of the earth's surface, as well as the ability to quickly determine cloud height above the operational areas of interest.

Достижение технического результата обеспечивается за счет предложенного выбора вида изображения и объекта измерения и выполнения предложенной съемки облачного покрова с КА с предложенным ракурсом наведения поля зрения съемочной аппаратуры, за счет выполнения предложенных навигационных измерений орбиты КА и предложенного вида обработки полученных снимков, а также за счет предложенного определения высоты облачности по высоте выбранной краевой точки облачного покрова с использованием предложенного соотношения для определения упомянутой высоты облачности.Achieving the technical result is ensured by the proposed choice of the type of image and the object of measurement and the implementation of the proposed survey of the cloud cover with the spacecraft with the proposed perspective of the field of view of the shooting equipment, by performing the proposed navigation measurements of the orbit of the spacecraft and the proposed type of processing of the obtained images, as well as due to the proposed determine the cloud height from the height of the selected cloud point boundary point using the proposed relation to determine cloudy cloud height.

В настоящее время технически все готово для реализации предложенного способа. Навигационные измерения орбиты КА могут быть выполнены с помощью автономной системы навигации КА, основанной на использовании информации от спутниковых навигационных систем. Измерение орбитальных координат направления на Солнце и направления визирования может быть выполнено с использованием оптических датчиков, устройств позиционирования съемочной аппаратуры (платформы наведения и т.д.) и системы управления ориентацией КА. Промышленное исполнение существенных признаков, характеризующих изобретение, не является сложным и может быть выполнено с использованием существующих технических средств.Currently, everything is technically ready for the implementation of the proposed method. Navigation measurements of the spacecraft’s orbit can be performed using an autonomous spacecraft navigation system based on the use of information from satellite navigation systems. The measurement of the orbital coordinates of the direction to the Sun and the direction of sight can be performed using optical sensors, positioning devices of the survey equipment (guidance platform, etc.) and the spacecraft orientation control system. Industrial execution of the essential features characterizing the invention is not complicated and can be performed using existing technical means.

Claims (1)

Способ определения высоты облачности, включающий формирование изображения выбранного в качестве объекта измерения фрагмента облачности и определение высоты облачности по измеренным параметрам, отличающийся тем, что выполняют навигационные измерения орбиты космического аппарата, производят съемку с космического аппарата краевой точки видимого с космического аппарата на фоне земной поверхности облачного покрова при нахождении в кадре точки тени от выбранной краевой точки облачного покрова и расположении данной краевой точки облачного покрова вне линии, проходящей через космический аппарат параллельно направлению на Солнце, по полученному на снимке изображению определяют координаты точки земной поверхности, лежащей на линии визирования выбранной краевой точки облачного покрова, и координаты точки земной поверхности, на которую падает тень от выбранной краевой точки облачного покрова, по навигационным измерениям определяют координаты точки местоположения космического аппарата на момент выполнения съемки и высоту облачности определяют по высоте выбранной краевой точки облачного покрова, которая определяется как расстояние от земной поверхности до точки, минимально удаленной от линий, одна из которых проходит через определенную точку местоположения космического аппарата и определенную точку земной поверхности, лежащую на линии визирования выбранной краевой точки облачного покрова, а другая из которых параллельна солнечному излучению и проходит через определенную точку земной поверхности, на которую падает тень от выбранной краевой точки облачного покрова. A method for determining cloud height, including forming an image of a cloud fragment selected as an object of measurement and determining a cloud height from the measured parameters, characterized in that navigation measurements of the orbit of the spacecraft are carried out, the edge point of the spacecraft visible from the spacecraft is taken from the spacecraft against the background of the earth’s cloud surface cover when there is a shadow point in the frame from the selected edge point of the cloud cover and the location of this edge point of the cloud of the cover outside the line passing through the spacecraft parallel to the direction to the Sun, the coordinates of a point on the earth’s surface lying on the line of sight of the selected edge point of the cloud cover and the coordinates of the point on the earth’s surface on which the shadow from the selected edge point of the cloud are determined from the image obtained in the image cover, according to navigation measurements, determine the coordinates of the spacecraft location point at the time of the survey and the cloud height is determined by the height of the selected edge the point of cloud cover, which is defined as the distance from the earth's surface to a point minimally distant from the lines, one of which passes through a certain point of the spacecraft’s location and a certain point of the earth’s surface lying on the line of sight of the selected boundary point of the cloud cover, and the other of which parallel to solar radiation and passes through a certain point on the earth's surface, on which the shadow from the selected edge point of the cloud cover falls.
RU2014120068/28A 2014-05-19 2014-05-19 Method for determining height of clouds RU2583877C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014120068/28A RU2583877C2 (en) 2014-05-19 2014-05-19 Method for determining height of clouds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014120068/28A RU2583877C2 (en) 2014-05-19 2014-05-19 Method for determining height of clouds

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014120068A RU2014120068A (en) 2015-11-27
RU2583877C2 true RU2583877C2 (en) 2016-05-10

Family

ID=54753314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014120068/28A RU2583877C2 (en) 2014-05-19 2014-05-19 Method for determining height of clouds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2583877C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4134677A (en) * 1976-09-09 1979-01-16 Asea Aktiebolag Cloud altitude measuring apparatus
SU598390A1 (en) * 1975-12-31 1979-07-15 Научно-Исследовательский Институт Гидрометеорологического Приборостроения Cloud lower boundary height meter
RU2136016C1 (en) * 1997-07-29 1999-08-27 Открытое акционерное общество "ЛОМО" Light location meter of altitude of cloud base
RU2361237C2 (en) * 2007-08-09 2009-07-10 Закрытое акционерное общество Научно-производственное акционерное общество "ЭПОЛАР" Method of photo-location measurement of height of cloud layers and device to this end
RU2377612C1 (en) * 2008-04-01 2009-12-27 Институт мониторинга климатических и экологических систем Mono-static method of determination of cloudiness low border altitude

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU598390A1 (en) * 1975-12-31 1979-07-15 Научно-Исследовательский Институт Гидрометеорологического Приборостроения Cloud lower boundary height meter
US4134677A (en) * 1976-09-09 1979-01-16 Asea Aktiebolag Cloud altitude measuring apparatus
RU2136016C1 (en) * 1997-07-29 1999-08-27 Открытое акционерное общество "ЛОМО" Light location meter of altitude of cloud base
RU2361237C2 (en) * 2007-08-09 2009-07-10 Закрытое акционерное общество Научно-производственное акционерное общество "ЭПОЛАР" Method of photo-location measurement of height of cloud layers and device to this end
RU2377612C1 (en) * 2008-04-01 2009-12-27 Институт мониторинга климатических и экологических систем Mono-static method of determination of cloudiness low border altitude

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014120068A (en) 2015-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2798798T3 (en) Procedure and apparatus for obtaining ranging images with a UAV, and UAV
Stöcker et al. Quality assessment of combined IMU/GNSS data for direct georeferencing in the context of UAV-based mapping
Fankhauser et al. Kinect v2 for mobile robot navigation: Evaluation and modeling
Sergiyenko Optoelectronic system for mobile robot navigation
CN103149560B (en) Calibrating method for CCD (Charge Coupled Device) imaging lateral laser radar
CN105424006A (en) Unmanned aerial vehicle hovering precision measurement method based on binocular vision
KR101394881B1 (en) Method for geolocalization of one or more targets
JP6745169B2 (en) Laser measuring system and laser measuring method
Heinz et al. Development, calibration and evaluation of a portable and direct georeferenced laser scanning system for kinematic 3D mapping
Vacca et al. The use of the UAV images for the building 3D model generation
JP2016206178A (en) Laser measurement method, laser measurement marker and coordinate calculation program
JP2021043151A (en) Void ratio estimation device, void ratio estimation method and program
Castagnetti et al. A reliable methodology for monitoring unstable slopes: the multi-platform and multi-sensor approach
Korpela Geometrically accurate time series of archived aerial images and airborne lidar data in a forest environment
Tsakiri et al. Evaluation of a pulsed terrestrial laser scanner based on ISO standards
RU2583954C2 (en) Method of determining height of cloud (versions)
RU2583877C2 (en) Method for determining height of clouds
Hlotov et al. Accuracy investigation of creating orthophotomaps based on images obtained by applying Trimble-UX5 UAV
Chen et al. Evaluating point cloud accuracy of static three-dimensional laser scanning based on point cloud error ellipsoid model
CN112146627B (en) Aircraft imaging system using projection patterns on featureless surfaces
Reiss et al. Data integration acquired from micro-UAV and terrestrial laser scanner for the 3D mapping of Jesuit ruins of São Miguel das Missões
RU2321029C1 (en) Method of determining height, direction and velocity of bottom boundary of cloudiness
Koehl et al. Image capture with synchronized multiple-cameras for extraction of accurate geometries
Markovic et al. Application of modern technologies in assessing facade condition of building structures
Krishna et al. Automated land area estimation for surveying applications