РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ И ТЕХНОЛОГИЙ КОСМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА И СИСТЕМЫ СБОРА ДАННЫХ C НАБЛЮДАТЕЛЬНОЙ СЕТИ РОСГИДРОМЕТА НА БАЗЕ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ТЕРРИТОРИАЛЬНО-РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ ПРИЕМА, ОБРАБОТКИ, АРХИВАЦИИ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СУЩЕСТВУЮЩИХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НАБЛЮДЕНИЯ ЗЕМЛИ НА ПОЛЯРНЫХ, ГЕОСТАЦИОНАРНЫХ И ВЫСОКОЭЛЛИПТИЧЕСКИХ ОРБИТАХ (промежуточный), 2021

Практическими целями настоящей НИТР являются: - обеспечение потребителей спутниковой информацией и продукцией о параметрах атмосферы и земной поверхности для решения задач гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды; - совершенствование способов и технологий доведения результатов обработки спутниковых данных до потребителей и повышения эффективности применения космической системы наблюдений. Научной целью настоящей НИТР является развитие методов и технологий тематической обработки и анализа данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) с отечественных и зарубежных геостационарных, высокоэллиптических и полярно-орбитальных спутников для получения гидрометеорологической информационной продукции по параметрам атмосферы и земной поверхности, включая опасные явления (наводнения, пожары, осадки, тропические циклоны и др.). В рамках выполнения НИТР в 2021 году были получены следующие результаты. Введен в эксплуатацию модернизированный территориально-распределенный комплекс приема, обработки, архивации и оперативного доведения до потребителей спутниковой информационной продукции зарубежных (серий NOAA, Metop, EOS/Terra, Aqua, Sentinel-1, -2, -3, Meteosat SG&TG, Himawari, GOES, а также Suomi NPP, Feng-Yun-4a, GEO-KOMPSAT-2, Sentinel-5p, Landsat-8) и отечественных (Метеор-М №2 и 2-2, Электро-Л №2, Электро-Л №3, Арктика-М №1) космических аппаратов. Комплекс путем совместной обработки данных целевой аппаратуры с 24 зарубежных (запуск КА GOES-T перенесен на 2022 г.) и 13 российских (запуски КА Метеор М №2-3 и Ресурс-П №4 перенесены на 2022 г.) полярно-орбитальных, геостационарных и высокоэллиптического КА позволяет получать информационную продукции по параметрам атмосферы и земной поверхности. За отчетный период произведено более 5 млн. единиц информационной продукции, всего обеспечивалось 585 потребителей федерального и регионального уровня, в том числе более ста подразделений Росгидромета. Модернизированный комплекс в составе Европейского, Сибирского и Дальневосточного центров НИЦ «Планета» обеспечил проведение летных испытаний КА гидрометеорологического назначения Арктика-М №1 на высокоэллиптической орбите типа «Молния». Во всех трех региональных центрах НИЦ «Планета» на регулярной основе осуществлялась подготовка тематических продуктов по данным аппаратуры МСУ-ГС и оценка качества целевой информации путем сравнения с данными зарубежных аналогов. Результаты испытаний подтвердили, что аппаратура МСУ-ГС, установленная на КА Арктика-М №1, позволяет получать многоспектральные снимки облачности и поверхности Земли для решения тематических задач гидрометеорологии, включая детектирование неблагоприятных и опасных явлений, а также мониторинг полярных мезомасштабных циклонов. Результаты совместной обработки данных усовершенствованной целевой аппаратуры отечественных полярно-орбитальных, геостационарных и высокоэллиптического КА и данных зарубежной группировки полярно-орбитальных и геостационарных КА позволили получать спутниковую информационную продукцию по параметрам атмосферы и земной поверхности для построения различных тематических карт регионального, зонального и глобального масштаба, оперативно оценивать качество целевой информации, поступающей с отечественных КА, разрабатывать рекомендации по совершенствованию бортовой целевой аппаратуры. Усовершенствованы технологии совместной тематической обработки информации отечественных и зарубежных КА наблюдения Земли для получения локальной и глобальной спутниковой гидрометеорологической продукции по параметрам атмосферы и земной поверхности, включая опасные явления (наводнения, пожары, осадки, тропические циклоны, вулканическая активность и др.). На основе разработанных технологий выпускается 33 вида новой продукции, включая 15 видов новой продукции по КА Арктика-М №1 (глобальная карта облачности, высота ВГО, температура ВГО, вертикальные разрезы облачности и зон обледенения по маршруту полета, повторяемость полярных мезомасштабных циклонов, карты микрофизики облаков в дневное время, максимальной скорости ветра при порывах у земли, интенсивности осадков, векторов ветра в трех высотных слоях атмосферы и на изобарических поверхностях, общего содержания водяного пара и озона, температуры морской поверхности, ледяного покрова Арктики, а также ледяного покрова арктических морей России). В НИЦ «Планета» разработан и введен в эксплуатацию кластер для размещения автоматизированных рабочих мест (АРМ) обработки данных КА геофизического мониторинга Ионосфера-М №1, №2. Пополнены архивы спутниковых данных Госфонда РФ более чем на 880 Тб. Продолжено формирование многолетних рядов спутниковой информационной продукции – индикаторов климатических изменений (карт границ распространения морского льда в Арктике, Антарктике и морях России и др.). Выполнены работы по научно-методическому сопровождению создания перспективных космических комплексов гидрометеорологического, геофизического, океанографического назначения и мониторинга опасных явлений с КА типа Ионосфера-М, Арктика-М, Метеор-М, Метеор-МП, Канопус-В-О, Океан. Выпущено более 100 межведомственных документов (тактико-технические задания, конструкторская документация и др.). НИЦ «Планета» на регулярной основе принимал участие в деятельности международных органов, координирующих (в части орбитального построения, состава целевой аппаратуры, форматов распространения данных российских КА, контроля точности этих данных) развитие и функционирование космических систем наблюдения Земли: Всемирная метеорологическая организация (WMO), Группа наблюдения за Землей (GEO), Координационная группа по метеорологическим спутникам (CGMS), Комитет по спутникам наблюдения Земли (CEOS), международная рабочая группа GSICS по глобальной системе интеркалибровки спутниковых приборов. Выполнены работы в рамках двустороннего соглашения между Росгидрометом и EUMETSAT, а также по реализации Меморандума о конференции пользователей данных метеорологических и других спутников наблюдения Земли среди стран Азиатского региона и Океании (AOMSUC). На регулярной основе выполнялись работы по международной координации частотных присвоений спутниковых сетей METEOR-3M, ARKTIKA-M, GOMS-14,5W, GOMS-76E и GOMS-166E с зарубежными администрациями связи США, Великобритании, Швейцарии, Японии, Кореи, Франции, Норвегии, Лихтенштейна и др. В рамках деятельности Государственной комиссии по радиочастотам проводились работы по внесению изменений в Решения Государственной комиссии по радиочастотам космических комплексов Электро-Л, Арктика-М, Канопус-В-О. Всего выпущено более 100 документов. Завершены работы по установке шестнадцати новых грозопеленгационных датчиков LS7002 на территории Приморского и Хабаровского краев, Амурской и Сахалинской областей. Проведена отладка серверного оборудования обработки и архивирования грозорегистрационной информации, разработана тестовая версия специализированного программного обеспечения для отображения данных о грозовых разрядах в режиме реального времени в геоинформационной системе «Метео ДВ». Продолжалось развитие системы сбора гидрометеорологических данных наблюдательной сети Росгидромета. Установленная на КА Арктика М №1 аппаратура сбора метеорологических данных позволила расширить зону покрытия системы сбора, функционировавшей на базе геостационарных КА Электро-Л и Луч-5В, на Арктический регион. На конец 2021 года система сбора данных включает 688 пунктов наблюдений, в том числе 140 труднодоступных станций и 49 гидрологических постов. Помимо этого, для работы через КА Арктика-М №1 впервые в мире разработана система двухсторонней радиосвязи на частотах, выделенных для метеорологических спутников. США, ЕС, Япония планируют создать подобную систему не ранее 2028 года.