Обсуждение параметров Челябинского метеорита.

[vsi]

Комитет по метеоритам РАН просит всех свидетелей полета Челябинского метеорита заполнить интерактивную анкету по адресу: http://www.chel-meteorit.youini.ru/ .  Передайте эту анкету всем своим знакомым что видели полет болида от Иркутска до Самары и от Байконура до Перми!

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B0_%D0%BD%D0%B0_%D0%A3%D1%80%D0%B0%D0%BB%D0%B5_%D0%B2_2013_%D0%B3%D0%BE%D0%B4%D1%83

Итак, сюда только: ссылки на фото и видео, из которых определяются параметры входа, карты, схемы, расчеты и прочий фактический материал. Потом, имхо, можно объединить с основной темой.

[O3P]

Моделируем яркость в зоне как
\[ I_i(t)=s(t)(с_i + k_i f(t)), \]
где i-номер зоны (1..n), s(t) - чувствительность камеры, c_i - засветка от солнца и неба, k_i - доля засветки от болида, f(t) - светимость болида. Если у нас m точек по времени (кадров), получаем m*n уравнений с 2m+n неизвестными.

2m+2n уравнений неизвестных, Вы хотели сказать? m точек по времени для s(t) и f(t) и n зон для c_i и k_i?

Идея классная, но меня здесь что смущает - отсутствие четырех вспышек, про которые упоминают чехи. У них там minor, major, просто flare, еще minor... да и даже если забыть про четыре вспышки, вроде как бОльшая вспышка должна быть где-то за секунду до меньшей.

И единственное объяснение, которое я вот так вот с хода могу этому найти - это что k_i зависит еще и от времени. Глядите, ведь по сути величина k_i определяется геометрией кадра - где у нас вспышка по сравнению с зоной наблюдения, и какая часть света вспышки перевысвечивается в направлении камеры из этой зоны.

Но метеорит-то у нас движется, а значит, геометрия кадра постоянно меняется, и с ней должна меняться и доля световой энергии болида, уходящая через i-ю зону по направлению к камере. И если считать эту долю постоянной по зоне независимо от положения болида, возможны большие ошибки.

Это -  кажущаяся мне наиболее правдоподобной гипотеза происходящего. Есть, конечно, еще идея о немонотонном падении чувствительности по площади ПЗС-матрицы (кторую можно и не заметить, даже несмотря на отсутствие ясно видимой "пересвеченности") - но гипотеза насчет k_i(t) как функции от времени приходит мне в голову первой. И что печально, в этом случае количество неизвестных зашкаливает за m*n...

[alxpo]

Моделируем яркость в зоне как
\[ I_i(t)=s(t)(с_i + k_i f(t)), \]

2m+2n уравнений неизвестных, Вы хотели сказать? m точек по времени для s(t) и f(t) и n зон для c_i и k_i?

Для определенности я брал s(0)=1, f(0)=0, тогда c_i=I_i(0).

гипотеза насчет k_i(t)

Непреодолимое зло. Для этого я брал зоны подальше от следа.

minor, major, просто flare, еще minor

Некорректная задача приличной размерности - дама капризная. Вот я зажал штрафами d²s(t)/dt² и ослабил штрафы на d²f(t)/dt²

[Геннадий Ионов]

 Не понял вот что: траектория рассчитывается по наблюдению из одного места?

Как минимум из 2 мест: как пересечение двух плоскостей, проходящих через болид и эти два места.
Планирую обработать все видео и получить кучу плоскостей (N штук). Получится N*(N-1)/2 пересечений, которые дадут представление о дисперсии результатов.

[O3P]

Непреодолимое зло. Для этого я брал зоны подальше от следа.
...
Некорректная задача приличной размерности - дама капризная. Вот я зажал штрафами d²s(t)/dt² и ослабил штрафы на d²f(t)/dt²

О! Так, оно, конечно, попушистее будет - но ведь проблема в том, что так можно любой заранее заданный график нарисовать...

Слушайте, а может, сократить количество точек по времени в k_i(t)? Брать, скажем, вдвое меньше точек по времени? Сейчас-то Вы k_i(t) вообще вусмерть, как тисками, зажали - а так и изменение будет возможно, и переменных все-таки будет вдвое меньше, так что выйдете в решаемую область. Для четных точек, скажем, взять k_i(t), а для нечетных - среднее от соседей в t_j-1 и t_j+1. По крайней мере, оценка изменения k_i(t) по времени будет - если оно меняться и так не будет, то это одно дело, а если будет сильно меняться, так это совсем другое...

[Геннадий Ионов]

Так пролетал ли челябинский метеорит над Пекином или Пхеньяном на высоте 1000-1200 км примерно за несколько минут до падения ? Проекция его полета по грубой прикидке (линейкой по меркаторской карте) вроде проходила где-то в тех краях... Ну, приблизительно - эти пункты я выбрал для сенсационности вопроса (можно назвать Улан-Батор и Владивосток, точность не очень велика :-)).

Без учёта силы Кориолиса это будут Тайвань, Фуцзянь, Цзюцзян, Наньян, Иньчуань, Зырьяновск, Шемонаиха, Аксу, Келлеровка, Николаевка, Троебратное, Коркино, Первомайский, Тимирязевский, Чебаркуль, Миасс.

[Sovetnik]

alxpo, если использовать яркость фар автомобиля, стоящего напротив перекрестка, как эталон и проследить ее изменение во времени, откуда высчитать степень  диафрагмирования камеры при нарастающем световом потоке  (пересвете)?

[vsevolodson]

если использовать яркость фар автомобиля

там яркость фар всё время {255, 255, 255} - насыщение матрицы
не годится

[Karagy]

если использовать яркость фар автомобиля

Лучше всего - быстро движущегося автомобиля.

[Sovetnik]

там яркость фар всё время {255, 255, 255} - насыщение матрицы
не годится

Но эффективная площадь света, испускаемого фарой, будет уменьшаться.
Или взять ту часть поверхности фары, которая не засвечивает матрицу до насыщения.

[Геннадий Ионов]

там яркость фар всё время {255, 255, 255} - насыщение матрицыне годится

Это в центре фары. Можно использовать площадь завсветки {255, 255, 255} для определения яркости фары.
А зависимость откалибровать по изолиниям вокруг фар.
Синхронно с Sovetnik пишем одно и то же :-)
Ещё, как я раньше предлагал, можно оценивать яркость по дифракционным лучам на лобовом стекле. По их длине и тому, насколько свечение в них превышает фон

[Sovetnik]

Там еще светофор, справа, рядом с машиной, когда он переключается на зеленый - тоже вариант проследить его яркость.

[vsi]

Геннадию в личку уже писал,
дык вот, есть видео:

Метеорит 15.02.13: 15 секунд после взрыва

Дык вот, возникло мнение, что это местечко и можно охарактеризовать как "точка пересечения продолжения траектории с землей", либо оно не более, чем километров на 3-5 южнее этой точки.

[O3P]

Моделируем яркость в зоне как
\[ I_i(t)=s(t)(с_i + k_i f(t)), \]

И вот еще что... детектированный уровень на снимке наверняка нелинеен по световому потоку:

I_i(t)=s(t) r(с_i + k_i f(t)) (с_i + k_i f(t))

- этот самый r(z) близок к единице около нуля и спадает по мере приближения к пределу засветки матрицы ПЗС.  Хорошая новость здесь заключается в том, что вид этой функции, скорее всего, одинаков по всей площади матрицы, так что очень уж много переменных она добавить не должна, даже если, как и положено, ввести три разных кривых rR(z), rG(z) и rB(z).  В этом последнем случае каждое уравнение просто превратится в три, примерно утраивая число переменных и уравнений одновременно (поскольку уж что-что, а рассеивание k_i(t) от длины волны должно зависеть довольно сильно, и одной кривой тут не обойдешься).

[Monstr]

Нашел форум города Шадринска, там есть несколько снимков:
http://shgs.ru/forum/viewtopic.php?t=69561&postdays=0&postorder=asc&&start=150

https://pbs.twimg.com/media/BDHYu4rCcAEA4MK.jpg (Фото из Екб)
http://shgs.ru/forum/download.php?id=53108

[Monstr]

Еще где-то нашел фото из Шадринска

[AN14440]

если использовать яркость фар автомобиля, стоящего напротив перекрестка, как эталон

фары автомобиля имеют очень сложную диаграмму направленности. Для получения эталона надо поставить именно тот автомобиль точно в ту позицию и смотреть на него точно с той точки.

[vsi]

Посчитал известное фото Марата  Ахметвалеева.
Принимая во внимание высчитанную ранее трассу пролета, "огненная голова" на этом фото находится в 3,5 км западнее Первомайского, в точке с координатами  54°52'16.19"С,  61° 6'52.53"В на высоте 23, 72 км.  А над центром Коркино он, получается, проходил на высоте порядка 31 км.

Самому всё не понравилось, пересчитываю.

Дальнейшее изучение показало, что это - остаток, пролетевший  после основного "гриба", обведено на втором фото.

Оба фото - Марат Ахметвалеев.

Пересчитал, см. рисунок. Над Первомайским проходил чуть выше или ниже 20 км.

Более точные вычисления подвержены серьезным ошибкам из-за дисторсии линзы..... В данных вычислениях по обоим снимкам есть систематическая ошибка, связанная с дисторсией, занижающая результат, ибо ориентиры, по которым я мерял отношение град/пиксель, на краю кадра.  На кадре с облачным следом (позднем) эта ошибка больше.

В принципе, если ось траектории сместить на километра полтора южнее - по южной границе Еткуля и на километр южнее южной границы Первомайского, и прибавить к указанной в этом посте высоте километр, то как-то вроде начинает сходиться сходится с 90 секундами до волны в Коркино, хотя коряво несколько всё это.

Снижение на верхнем снимке происходит под углом 15,6 градуса - в принципе, в пределах погрешности, с учетом того, что оно на излёте.

В принципе, еще одним решением может быть то, что рвануло оно таки ближе к Еткулю, где-то в районе  54°49'41.16"С,  61°31'11.60"В, и далее ударной волны уже толком не создавало, но облако плазмы с вовлеченным в движением воздухом прошло еще порядка 20 км вдоль траектории, остановившись только над Первомайским.

[alxpo]

Моделируем яркость в зоне как
\[ I_i(t)=s(t)(с_i + k_i f(t)), \]

И вот еще что... детектированный уровень на снимке наверняка нелинеен по световому потоку:

\[ I_i(t)=s(t) r(с_i + k_i f(t)) (с_i + k_i f(t)) \]

- этот самый r(z) близок к единице около нуля и спадает по мере приближения к пределу засветки матрицы ПЗС.

Как вы заметили, у меня интенсивности не доходили до 0.7. Я пробовал использовать зоны, где случается насыщение, с помощью двух финтов ушами и даже с помощью обоих сразу. Первый финт - введение в модельную функцию жесткого ограничения по порогу, причем порог тоже вносил в переменные, поскольку он у разных камер разный. Второй - снижение веса до нуля кусочно-линейной функцией тем уравнениям, где яркость приближается к насыщению. Оба финта ничего не меняли, только увеличивали время сходимости алгоритма с минуты до получаса, поскольку у меня не хватило духа выписать аналитические градиенты для таких сумм невязок. В результате забросил эту идею, и предпочел правильный выбор исходных данных.

А RGB у меня и так отдельно считаются, r, g и b каждой зоны как 3 отдельных зоны.

[alxpo]

Слушайте, а может, сократить количество точек по времени в k_i(t)? Брать, скажем, вдвое меньше точек по времени?

Чреватая хаосом идея. Получается, что отличить k от f можно будет только через их расхождение в нечетных точках, являющееся по сути второй производной от экспериментальных данных. Вы когда-нибудь вычисляли производные, а в особенности вторые от экспериментальных данных?

[vsi]

Вот еще есть хорошее фото:

Опознать бы, где это....