hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Scienceshydrophysics-774Research ArticleВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОРСКИХ ОБЪЕКТОВ, ОКЕАНА И АТМОСФЕРЫINTERACTION OF MARINE OBJECTS*, OCEAN‏ AND ‏ATMOSPHEREСовместный космический и морской эксперимент по комплексной регистрации следа суднаCooperative Spase and Marine Experiment on Integrated Registration of Ship WakesНосовВ. Н.NosovV. N.

Москва

Moscow

ИвановС. Г.IvanovS. G.

Москва

Moscow

ivanovsg5167@ya.ruТимонинВ. И.TimoninV. I.

Москва

Moscow

ПодгребенковА. Л.PodgrebenkovA. L.

Москва

Moscow

ПлишкинА. Н.PliskinA. N.

Москва

Moscow

КалединС. Б.KaledinS. B.

Москва

Moscow

ГлебоваТ. В.GlebovaT. V.

Москва

Moscow

ЯдренцевА. Н.YadrintsevA. N.

пос. Звездный городок, Московская обл.

Moscow region

ЗахаровВ. К.ZakharovV. Hr.

Феодосия

Feodosia

Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАНРоссияVernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of RASRussian FederationИнститут геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН; Московский государственный технический университет им. Н. Э. БауманаРоссияVernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of RAS; Bauman Moscow State Technical UniversityRussian FederationНаучно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов им. Ю. А. ГагаринаРоссияYu. A. Gagarin Research&Test Cosmonaut Training Center, Zvezdniy gorodokRussian FederationИспытательный центр ВМФРоссияTesting Center of the NavyRussian Federation201516112022842631Copyright © Носов В.Н., Иванов С.Г., Тимонин В.И., Подгребенков А.Л., Плишкин А.Н., Каледин С.Б., Глебова Т.В., Ядренцев А.Н., Захаров В.К., 20222022Носов В.Н., Иванов С.Г., Тимонин В.И., Подгребенков А.Л., Плишкин А.Н., Каледин С.Б., Глебова Т.В., Ядренцев А.Н., Захаров В.К.Nosov V.N., Ivanov S.G., Timonin V.I., Podgrebenkov A.L., Pliskin A.N., Kaledin S.B., Glebova T.V., Yadrintsev A.N., Zakharov V.H.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/774

Приводится описание космического эксперимента по фотографической регистрации с борта Российского сегмента МКС гидродинамических возмущений в виде следа судна на морской поверхности с последующей обработкой изображений по разработанным алгоритмам и программам, позволяющим выделять слабоконтрастные аномалии на изображениях морской поверхности. Параллельно с космическим экспериментом выполнялись подспутниковые измерения параметров следа судна с помощью лазерно-оптической аппаратуры. Измеренные с помощью лазерно-оптической аппаратуры параметры турбулентной части следа судна согласуются с визуальными оценками по фотоснимкам, полученным с МКС, и с результатами цифровой обработки этих снимков. Намечены пути по совершенствованию методики съемки с борта МКС и разработке эффективных алгоритмов по выделению аномалий на изображениях морской поверхности с учетом симметрии этих аномалий.

The paper describes the space experiment of photographing from the board of the Russian segment of the International Space Station of hydrodynamic disturbances in the form of ship wakes on the sea surface followed by image processing by the developed algorithms and programs which allow to highlight low-contrast anomalies in images of the sea surface. Ground truth measurement parameters ship wakes using laser and optical equipment were performed in parallel with the space experiment. Measured by the laser and optical equipment parameters of the turbulent ship wakes correspond both with the visual assessments (due to images obtained from the International Space Station) and with the results of the digital processing of images. The ways to improve the photographic technique from the International Space Station and to develop the efficient algorithms for allocation of anomalies in the images of the sea surface using the symmetry of these anomalies are planned.

гидродинамические возмущениядинамика водМеждународная космическая станцияфотометр яркости моряаэрозольный лидарсканирующий лазерный локаторhydrodynamic perturbationsthe dynamics of waterInternational Space Stationphotometer of sea brightnessaerosol lidarscanning laser locatorReferencesГинзбург А. И., Костяной А. Г., Кривошея В. Г., Незлин Н. П., Соловьев Д. М., Станичный С. В., Якубенко В. Г. Особенности динамики вод и распределения хлорофилла «а» в северо-восточной части Черного моря осенью 1997 г. // Океанология. 2000. Т. 40, № 3. С. 344—356.Ginzburg A. I., Kostyanoy A. G., Krivosheya V. G., Nezlin N. P., Soloviev D. M., Stanichniy S. V., Yakubenko V. G. Peculiarities of water dynamics and distribution of chlorophyll a in the North-Eastern part of the Black sea in the autumn of 1997. Okeanologija. 2000, 40, 3, 344—356 (in Russian).Карабашев Г. С., Евдошенко М. А., Шеберстов С. В. Анализ проявлений мезомасштабного водообмена на спутниковых снимках морской поверхности // Океанология. 2005. Т. 45, № 2. С. 182—192.Karabashev G. S., Evdoshenko M. A., Sheberstov S. V. The Analysis of the manifestations of mesoscale water cycle on satellite images of sea surface. Okeanologija. 2005, 45, 2, 182—192 (in Russian).Турова Е. С., Иванов А. Ю. Особенности проявления гидродинамических структур в Юго-Восточной части Балтийского моря по данным спектрометров MODIS и космической радиолокации // Исследование Земли из космоса. 2001. № 4. С. 41—54.Turova E. S., Ivanov A. Yu. Peculiarities of manifestation of hydrodynamic structures in the South-Eastern part of the Baltic sea according to the spectrometer MODIS and radiolocation space. Issledovanie Zemli iz kosmosa. 2001, 4, 41—54 (in Russian).Горелов А. М., Зевакина Е. А., Иванов С. Г., Каледин С. Б., Леонов С. О., Носов В. Н., Савин А. С. О комплексном подходе к дистанционной регистрации гидродинамических возмущений морской среды оптическими методами // Физические основы приборостроения. 2012. Т. 1, № 4. С. 58—65.Gorelov A. M., Zevakina E. A., Ivanov S. G., Kaledin S. B., Leonov S. A., Nosov V. N., Savin S. A. About an integrated approach to remote registration of hydrodynamic perturbations of the marine environment by optical methods. Fizicheskie osnovy priborostroenija. 2012, 1, 4, 58—65 (in Russian).Иванов С. Г., Носов В. Н., Каледин С. Б., Плишкин А. Н., Погонин В. И., Леонов С. О., Глебова Т. В., Зевакин Е. А. Исследование мелкомасштабной изменчивости приповерхностных слоев морской среды под действием гидродинамических возмущений с помощью фотометра яркости моря // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2014. № 5. С. 53—65.Ivanov S. G., Nosov V. N., Kaledin S. B., Pliskin A. N., Pogodin V. I., Leonov S. O., Glebova T. V., Zevakin E. A. Study of smallscale variability of the surface layers of the marine environment under the action of hydrodynamic perturbations by using a brightness photometer sea. Vestnik MGTU im. N. Je. Baumana. Ser. Estestvennye nauki. 2014, 5, 53—65 (in Russian).Nosov V. N., Gorelov A. M., Kaledin S. B., Kuznetsov V. A., Leonov S. O., Savin A. S. Laser emission scattering over a marine surface during hydrodynamic disturbances within the water mass // Doklady Earth Sciences. 2010. Т. 433, № 1. С. 920—921.Nosov V. N., Gorelov A. M., Kaledin S. B., Kuznetsov V. A., Leonov S. O., Savin A. S. Laser emission scattering over a marine surface during hydrodynamic disturbances within the water mass. Doklady Earth Sciences. 2010, 433, 1, 920—921.Nosov V. N., Kaledin S. B., Gorelov A. M., Leonov S. O., Kuznetsov V. A., Pogonin V. I., Savin A. S. Light scattering in the atmospheric near-water layer above areas of long-living hydrodynamic disturbances of the marine environment // Doklady Earth Sciences. 2012. Т. 442, № 2. С. 247—248.Nosov V. N., Kaledin S. B., Gorelov A. M., Leonov S. O., Kuznetsov V. A., Pogonin V. I., Savin A. S. Light scattering in the atmospheric near-water layer above areas of long-living hydrodynamic disturbances of the marine environment. Doklady Earth Sciences. 2012, 442, 2, 247—248.Есипов И. Б., Наугольных К. А., Носов В. Н., Пашин С. Ю. Измерение вероятностного распределения радиусов кривизны морской поверхности // Изв. Академии наук. Сер. Физика атмосферы и океана. 1986. № 10. С. 1115—1117.Esipov I. B., Naugolnykh K. A., Nosov V. N., Pashin S. Y. Measurement of the probability distribution of radii of curvature of the sea surface. Izv. Akademii nauk. Ser. Fizika atmosfery i okeana. 1986, 10, 1115—1117 (in Russian).Зубков Е. В., Любимов Ю. К., Шамаев С. И. Метод распознавания аномалий морской среды по сигналам лазерного аэрозондирования // Оптика атмосферы и океана. 1997. Т. 10, № 9. С. 1093—1102.Zubkov E. V., Lyubimov Yu. K., Shamayev S. I. Method of detecting anomalies of the marine environment by the signals of the laser aerosounding. Optika atmosfery i okeana. 1997, 10, 9, 1093—1102 (in Russian).Смирнов Г. В., Веденьков В. Е. Об оценке некоторых параметров движущихся надводных объектов по данным дистанционного зондирования волнового следа // Океанология. 2000. Т. 40, № 2. С. 186—191.Smirnov G. V., Veden’kov V. E. On the evaluation of some parameters of the moving surface objects by remote sensing of the wave trace. Oceanologija. 2000, 40, 2, 186—191 (in Russian).Wright R., Deloatch J., Osgood S., Yuan J. The spectral reflectance of shipwakes between 400 and 900 nanometers // IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. 2012. Р. 4186—4189.Wright R., Deloatch J., Osgood S., Yuan J. The spectral reflectance of shipwakes between 400 and 900 nanometers. IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. 2012, 4186—4189.Хеттманспергер Д. Статистические выводы, основанные на рангах. М.: Финансы и статистика, 1989. 355 с.Hettmansperger D. Statistical inference based on ranks. Moskva, Finansy i statistika, 1989. 355 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.