Jak kamery na satelitach radzą sobie z robieniem zdjęć w wysokiej rozdzielczości?

Technologia

Wraz ze stale rosnącą liczbą misji obserwacji Ziemi i eksploracji kosmosu rośnie również zapotrzebowanie na wysokiej jakości kamery satelitarne. Obecnie zaprojektowano kilka modeli do różnych zastosowań, od monitorowania zmian klimatu po zarządzanie zasobami naturalnymi.

Więc jak? kamery na satelitach pracy i dlaczego warto korzystać z kamer satelitarnych? Odpowiedzieliśmy na te i inne pytania w poniższych sekcjach.

Spis treści

• Co to jest kamera satelitarna?
• Jak działa kamera satelitarna?
• Jak wybrać odpowiednią kamerę satelitarną?
• Wniosek

Co to jest kamera satelitarna?

Kamera satelitarna to optyczny ładunek na satelicie przeznaczony do robienia zdjęć w kosmosie przed wysłaniem ich z powrotem na Ziemię. Te zestawy kamer charakteryzują się unikalną konstrukcją, która pozwala im optymalnie pracować w niesprzyjających warunkach środowiskowych. To powiedziawszy, kamery na satelitach nie działają jak zwykłe aparaty w smartfonach; raczej używają wielu instrumentów, takich jak czujniki podczerwieni, detektory ciepła i filtry światła widzialnego.

Satelity wystrzelone w kosmos na potrzeby misji obserwacyjnych Ziemi niosą ze sobą różne zestawy kamer satelitarnych i systemy komunikacji. Istnieją trzy orbity, na których działają sztuczne satelity: niska Ziemia, średnia Ziemia i orbita geostacjonarna. Niska orbita Ziemi znajduje się bliżej powierzchni Ziemi, podczas gdy orbita geostacjonarna jest dalej. Typ i konstrukcja kamery na tych satelitach są różne.

Oto kilka typowych zastosowań kamery satelitarnej:

• Monitoring zasobów naturalnych – śledzi gospodarstwa rolne, zbiorniki słodkowodne i źródła energii, takie jak kopalnie węgla. Informują również i reagują na klęski żywiołowe, takie jak powodzie, trzęsienia ziemi i tsunami.
• Prognozowanie pogody – pomaga w przewidywaniu i łagodzeniu zmian klimatycznych.
• Monitorowanie trendów przyrodniczych i bioróżnorodności – migracje ptaków i dzikich zwierząt oraz śledzenie zagrożonych gatunków zwierząt i roślin.
• Pomiar zmian w użytkowaniu gruntów — obrazy z kosmosu w wysokiej rozdzielczości mogą pomóc w monitorowaniu zdarzeń, takich jak wylesianie, susza itp.

Jak działa kamera satelitarna?

Kamery na satelitach działają tak samo jak kamery lotnicze. Są przeznaczone do przechwytywania obrazów obiektów na Ziemi i kosmosu za pomocą fal elektromagnetycznych (EM). Dlatego zamiast robić zdjęcia cyfrowe, używają detektorów czujników do skanowania powierzchni Ziemi pod kątem emitowanego lub odbitego promieniowania EM.

Czujniki te wysyłają następnie sygnały radiowe, podczerwone lub termiczne w formacie cyfrowym, gdzie specjalistyczne oprogramowanie następnie filtruje sygnały i rysuje odpowiedni obraz. Istnieją trzy rodzaje zdjęć satelitarnych: panchromatyczne, wielospektralne i hiperspektralne.

Czarno-biała kamera wykonuje zdjęcia panchromatyczne na statku kosmicznym. Obrazy wielospektralne mają co najmniej trzy widoczne kolory: czerwony, niebieski i zielony (RBG), podczas gdy obrazy hiperspektralne rejestrują kilka wąskich pasm obejmujących ciągłe widmo światła. Obrazy wielo- i hiperspektralne są wykorzystywane do zaawansowanych zastosowań obrazowania, np. śledzenia subtelnych zmian we wzroście roślinności.

Jak wybrać odpowiednią kamerę satelitarną?

Przy kilku dostępnych na rynku modułach kamer satelitarnych wybór najlepszej kamery satelitarnej może być trudnym doświadczeniem. Mimo to istnieją pewne czynniki, na które należy zwrócić uwagę, aby wybrać odpowiedni moduł kamery satelitarnej do unikalnych misji obserwacji Ziemi lub eksploracji kosmosu. Czynniki te obejmują:

• Rozdzielczość kamery satelitarnej – W zależności od unikalnego zastosowania kamery satelitarnej należy wybrać taką, która ma odpowiednią rozdzielczość. Kamera zaprojektowana do zastosowań związanych z obrazowaniem i mapowaniem ma wysoką rozdzielczość.
• Fizyczny rozmiar i masa — fizyczny rozmiar i masa kamery powinny być zgodne z masami satelity. Innymi słowy, satelita powinien być większy i wystarczająco mocny, aby pomieścić kamerę satelitarną.
• GSD i pokos – im mniejszy GSD ( odległość próbkowania gruntu ), tym większa rozdzielczość przestrzenna obrazu i bardziej szczegółowe obrazy. Pokos to obszar zobrazowany na powierzchni Ziemi. Im większy pokos, tym większy rozmiar przechwytywanego obszaru, ale mniej szczegółowe obrazy. Większość modułów kamer satelitarnych ma zasięg od 10 km do 100 km.

Oprócz powyższych czynników, warto również zwrócić uwagę zarówno na żywotność satelity, jak i kamery. Warta rozważenia jest również wytrzymałość konstrukcji, a także jakość soczewek.

Na koniec upewnij się, że producent produktu ma udokumentowane doświadczenie w branży. Zawsze sprawdzaj opinie klientów, lata doświadczenia, certyfikaty branżowe, liczbę udanych startów oraz obecność szczegółowych instrukcji obsługi kamery satelitarnej.

Wniosek

W dzisiejszej branży eksploracji kosmosu na rynek wchodzą mniejsze i bardziej kompaktowe satelity. Doprowadziło to do szybkich innowacji kamer satelitarnych w odpowiedzi na zmieniającą się dynamikę rynku. Tak więc, wybierając ładunek optyczny do swoich unikalnych zastosowań, zwróć uwagę na czynniki, które podkreśliliśmy powyżej.

Jeśli masz jakieś pytania lub sugestie dotyczące modułów obserwacji Ziemi i kamer satelitarnych, zostaw nam notatkę w sekcji komentarzy poniżej.

Udział: