Kako kamere na satelitih posnamejo slike visoke ločljivosti

Melek Ozcelik
satelit Tehnologija

Z vedno večjim številom misij za opazovanje Zemlje in raziskovanje vesolja narašča tudi povpraševanje po visokokakovostnih satelitskih kamerah. Danes je več modelov zasnovanih za različne aplikacije, od spremljanja podnebnih sprememb do upravljanja naravnih virov.



Torej, kako kamere na satelitih dela in zakaj uporabljati satelitske kamere? Na ta in druga vprašanja smo odgovorili v spodnjih razdelkih.



Kazalo

Kaj je satelitska kamera?

Satelitska kamera je optični tovor na satelitu, ki je zasnovan za fotografiranje v vesolju, preden jih pošlje nazaj na Zemljo. Ti kompleti kamer imajo edinstven dizajn, ki jim omogoča optimalno delovanje v neugodnih okoljskih razmerah. Kljub temu kamere na satelitih ne delujejo kot običajne kamere pametnih telefonov; namesto tega uporabljajo več instrumentov, kot so infrardeči senzorji, detektorji toplote in filtri za vidno svetlobo.

Sateliti, izstreljeni v vesolje za misije opazovanja Zemlje, nosijo s seboj različne komplete satelitskih kamer in komunikacijskih sistemov. Obstajajo tri orbite, v katerih delujejo umetni sateliti: nizka zemeljska, srednja zemeljska in geostacionarne orbite. Nizka zemeljska orbita je bližje Zemljinemu površju, medtem ko je geostacionarna orbita bolj oddaljena. Vrsta in zasnova kamere na teh satelitih se razlikujeta.



Tukaj je nekaj pogostih uporab satelitske kamere:

  • Spremljanje naravnih virov – spremlja kmetijske kmetije, sladkovodna telesa in vire energije, kot so premogovniki. Prav tako poročajo o naravnih nesrečah, kot so poplave, potresi in cunamiji, in se odzivajo nanje.
  • Vremenska napoved – pomaga pri napovedovanju in ublažitvi podnebnih sprememb.
  • Spremljanje trendov divjih živali in biotske raznovrstnosti – selitev ptic in divjih živali ter sledenje ogroženim živalskim in rastlinskim vrstam.
  • Merjenje sprememb rabe zemljišč – slike visoke ločljivosti iz vesolja lahko pomagajo spremljati dogodke, kot so krčenje gozdov, suša itd.

Kako deluje satelitska kamera?

satelit nad obalo

Kamere na satelitih delujejo tako kot vesoljske kamere. Zasnovani so za zajemanje slik Zemlje in vesoljskih objektov z uporabo elektromagnetnih (EM) valov. Zato namesto digitalnih slik uporabljajo detektorje senzorjev za skeniranje zemeljske površine glede oddanega ali odbitega EM sevanja.



Ti senzorji nato pošiljajo radijske, infrardeče ali termične signale v digitalni obliki, kjer specializirana programska oprema nato filtrira signale in nariše ustrezno sliko. Obstajajo tri vrste satelitskih posnetkov: pankromatski, multispektralni in hiperspektralni.

Črno-bela kamera posname pankromatske slike na vesoljsko plovilo. Multispektralne slike imajo vsaj tri vidne barve, rdečo, modro in zeleno (RBG), medtem ko hiperspektralne slike beležijo več ozkih pasov, ki pokrivajo neprekinjen svetlobni spekter. Multi in hiperspektralni posnetki se uporabljajo za napredne slikovne aplikacije, na primer za sledenje subtilnim spremembam rasti vegetacije.

Kako izbrati pravo satelitsko kamero

Z več moduli satelitske kamere na trgu je lahko izbira najboljše satelitske kamere zastrašujoča izkušnja. Kljub temu obstajajo nekateri dejavniki, na katere lahko pazite, da izberete pravi modul satelitske kamere za vaše edinstvene misije opazovanja Zemlje ali raziskovanja vesolja. Ti dejavniki vključujejo:



  • Ločljivost satelitske kamere – Glede na edinstveno uporabo vaše satelitske kamere izberite tisto s pravo ločljivostjo. Kamera, zasnovana za aplikacije za slikanje in kartiranje, je opremljena z visoko ločljivostjo.
  • Fizična velikost in masa – fizična velikost in masa kamere morata biti združljiva s satelitsko. Z drugimi besedami, satelit bi moral biti dovolj večji in zmogljiv, da lahko sprejme satelitsko kamero.
  • GSD in Swath – manjši je GSD ( razdalja vzorčenja tal ), večja je prostorska ločljivost slike in bolj podrobne so slike. Swath je območje, ki je prikazano na površini Zemlje. Večji kot je Swath, večja je velikost zajetega območja, vendar manj podrobne so slike. Večina modulov satelitskih kamer je opremljena s pasom, ki sega od 10 km do 100 km.

Poleg zgornjih dejavnikov morate biti pozorni tudi na življenjsko dobo satelita in kamere. Omeniti velja tudi robustnost dizajna, pa tudi kakovost leč.

Nazadnje, zagotovite, da ima proizvajalec izdelka dokazano zgodovino v industriji. Vedno preverite ocene strank, dolgoletne izkušnje, industrijske certifikate, število uspešnih lansiranj in prisotnost podrobnih navodil o uporabi satelitske kamere.

Zaključek

V današnji industriji raziskovanja vesolja prihajajo na trg manjši in kompaktnejši sateliti. To je povzročilo hitre inovacije satelitskih kamer, ki ustrezajo spreminjajoči se dinamiki trga. Pri izbiri optične obremenitve za vaše edinstvene aplikacije bodite pozorni na dejavnike, ki smo jih izpostavili zgoraj.

Če imate kakršna koli vprašanja ali predloge o modulih za opazovanje Zemlje in satelitske kamere, nam pustite opombo v spodnjem razdelku za komentarje.

Deliti: