On the Possibility of Failures Indication in Operation of MTVZA’s Series Russian Scanner/Sounders Based on Georeference Quality Analysis

Cover Page

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The paper examines one of the consequences of a change in the normal operating mode of the Russian microwave scanner/sounder MTVZA-GYa – a significant decrease in the accuracy of georeferencing of this device measurements data, which took place in April 2022. Deterioration in accuracy was discovered during retrospective thematic processing of MTVZA-GYa data, at the stage of visual analysis of the input data quality. The detected displacement of radio thermal portraits relative to the real coastline was about 70 km. The analysis of the described changes was carried out in two stages. At the first of them, during manual review of measurement data from each half-orbit, it was possible to determine the failure’s time frame (from April 10 to May 25), and also to identify the main cause of the observed displacements - change in the yaw angle of the MTVZA-GYa. At the second stage, as a result of end-to-end machine processing of the daily composites, formed by the device, an accurate value of the changed angle was determined, amounted to (–2.64 ± 0.23)° (instead of that used in normal mode (–0.84 ± 0.15)°). The conducted studies demonstrated the possibility of using the algorithm for determining MTVZA-GYa georeference-correcting angles as an indicator of failures in the operation of individual systems of this instrument. The potential possibility of adjusting the georeferencing of MTVZA-GYa measurements in the event of such failures was also demonstrated. In particular, for the case considered in this work, it was possible to reduce the georeferencing error by almost 6 times.

Full Text

Restricted Access

About the authors

I. N. Sadovsky

Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ilya_nik_sad@mail.ru
Russian Federation, Moscow

D. S. Sazonov

Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: ilya_nik_sad@mail.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Barsukov I.A., Boldyrev V.V., Gavrilov M.I., Evseev G.E., Egorov A.N., Il’gasov P.A., Panczov V.Yu., Strel’nikov N.I., Strel’czov A.M., Chernyj I.V., Chernyavskij G.M., Yakovlev V.V. Sputnikovaya SVCh-radiometriya dlya resheniya zadach distancionnogo zondirovaniya Zemli [Satellite microwave radiometry for Earth remote sensing] // Raketno-kosm. priborostroenie i informacz. sistemy. 2021. V. 8. № 1. P. 11–23. (In Russian). https://doi.org/10.30894/issn2409-0239.2021.8.1.11.23.
  2. Ermakov D.M., Kuz’min A.V., Mazurov A.A., Pashinov E.V., Sadovsky I.N., Sazonov D.S., Sterlyadkin V.V., Chernushich A.P., Chernyj I.V., Strel’czov A.M., Sharkov E.A., Ekimov N.S. Koncepciya potokovoj obrabotki dannyh rossijskix sputnikovyh SVCh-radiometrov serii MTVZA na baze CzKP “IKI-Monitoring” [The concept of streaming data processing of Russian satellite microwave radiometers of the MTVZA series based on IKI-Monitoring Center for Collective Use]// Sovremennye problemy distancionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2021. V. 18. № 4. P. 298–303. (In Russian). https://doi.org/10.21046/2070-7401-2021-18-4-298-303.
  3. Zabolotskikh E.V., Azarov S.M., Zhivotovskaya M.A. Vosstanovlenie vlagozapasa atmosfery i skorosti privodnogo vetra po dannym MTVZA [Water vapor and surface wind speed retrieval according to MTVZA data]// Materialy 20-i Mezhdunarodnoi konferentsii “Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosA”. Moskva: IKI RAN. 2022a. P. 419. (In Russian). https://doi.org/10.21046/20DZZconf-2022a.
  4. Zabolotskikh E.V., Balashova E.A., Azarov S.M. Vosstanovlenie splochennosti morskogo l'da po dannym izmerenii MTVZA-GYA [Sea ice concentration retrieval from MTVZA GYa measurements]//Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2022b. V. 19. № 1. P. 27–38. (In Russian). https://doi.org/10.21046/2070-7401-2022-19-1-27-38.
  5. Pashinov E.V. Vosstanovlenie integral'nogo parosoderzhaniya atmosfery po dannym pribora MTVZA-GYa (“Meteor-M” № 2) nad poverkhnost'yu okeana [Retrieval of integrated water vapor content of the atmosphere over the ocean using MTVZA-GYa (Meteor-M No. 2) data] // Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2018. V. 15. № 4. P. 225–235. (In Russian). https://doi.org/ 10.21046/2070-7401-2018-15-4-225-235.
  6. Sadovsky I.N., Sazonov D.S. Geograficheskaya privyazka dannykh distantsionnykh radiometricheskikh izmerenii MTVZA-GYa [Geographic Reference of MTVZA-GYa Radiometric Remote-Sensing Data] // Issled. Zemli iz kosmosa. 2022. V. 202. № 6. P. 101–112. (In Russian). https://doi.org/10.31857/S0205961422060100.
  7. Sadovsky I.N., Sazonov D.S. Korrektirovka geograficheskoi privyazki dannykh MTVZA-GYa [Correction Procedure for MTVZA-GYa Georeference] // Issled. Zemli iz kosmosa. 2023. № 6. P. 73–85. (In Russian). https://doi.org/ 10.31857/S0205961423060076.
  8. Sazonov D.S. Algoritm vosstanovleniya temperatury poverkhnosti okeana, skorosti privodnogo vetra i integral'nogo parosoderzhaniya po dannym MTVZA-GYa [Algorithm for reconstructing ocean surface temperature, near-surface wind speed and integral vapor content from MTVZA-GYa data]//Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2022. V. 19. № 1. P. 50-64. (In Russian). https://doi.org/10.21046/2070-7401-2022-19-1-50-64.
  9. Sazonov D.S. Issledovanie vozmozhnosti vosstanovleniya intensivnosti osadkov po izmereniyam MTVZA-GYa [Study of the possibility of reconstructing precipitation intensity from MTVZA-GY measurements]// Issled. Zemli iz kosmosa. 2023. № 5. P. 23–35. (In Russian). https://doi.org/ 10.31857/S020596142305007X.
  10. Sazonov D.S., Sadovskii I.N. Korrektirovka geograficheskoi privyazki chastotnykh kanalov 52 – 91 GGts sputnikovogo mikrovolnovogo radiometra MTVZA-GYA [Geographical reference adjustment of MTVZA-GYa satellite microwave radiometer frequency channels 52-91 GHz]// Issled. Zemli iz kosmosa. 2024. (in print). (In Russian).
  11. Filei A.A., Andreev A.I., Uspenskii A.B. Ispol'zovanie iskusstvennykh neironnykh setei dlya vosstanovleniya temperaturno-vlazhnostnogo sostoyaniya atmosfery po dannym sputnikovogo mikrovolnovogo radiometra MTVZA-GYa KA Meteor-M № 2-2 [Using of a neural network algorithm for retrieval temperature and humidity sounding of the atmosphere from satellite-based microwave radiometer MTVZA-GYa measurements on-board Meteor-M No. 2-2]// Issled. Zemli iz kosmosa. 2021. № 6. P. 83-95. (In Russian). https://doi.org/10.31857/S0205961421060087.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Examples of radiothermal composites obtained from MTB data on April 15, 2022, demonstrating a failure of geo-coupling for ascending (left) and descending (right) half-turns. The frequency is 10.6 GHz, the case of horizontal polarization.

Download (313KB)
3. Fig. 2. Graphical representation of the results of a visual analysis of the quality of geographic reference and the possible causes of its failure.

Download (265KB)
4. Fig. 3. The results of a machine search for the values of the correction angle of yaw, obtained by analyzing the measurement data of MTW at a frequency of 10.6 GHz.

Download (202KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».