Kuidas satelliitkaamerad suudavad kõrglahutusega pilte teha

Tehnoloogia

Üha suureneva Maa vaatlus- ja kosmoseuuringute missioonide arvuga kasvab ka nõudlus kvaliteetsete satelliitkaamerate järele. Tänapäeval on mitmed mudelid mõeldud erinevateks rakendusteks alates kliimamuutuste seirest kuni loodusvarade majandamiseni.

Niisiis, kuidas teha satelliitidel olevad kaamerad töö ja miks kasutada satelliitkaameraid? Oleme vastanud neile ja muudele küsimustele allolevates jaotistes.

Sisukord

• Mis on satelliitkaamera?
• Kuidas satelliitkaamera töötab?
• Kuidas valida õige satelliitkaamera
• Järeldus

Mis on satelliitkaamera?

Satelliidikaamera on satelliidi optiline koormus, mis on loodud kosmoses piltide tegemiseks enne nende Maale tagasi saatmist. Nendel kaamerakomplektidel on ainulaadne disain, mis võimaldab neil optimaalselt töötada ebasoodsates keskkonnatingimustes. Sellegipoolest ei tööta satelliitide kaamerad nagu tavalised nutitelefoni kaamerad; pigem kasutavad nad mitut instrumenti, nagu infrapunaandureid, soojusdetektoreid ja nähtava valguse filtreid.

Maa vaatlusmissioonideks kosmosesse saadetud satelliidid kannavad endaga kaasas erinevaid satelliitkaamerate komplekte ja sidesüsteeme. Tehissatelliidid töötavad kolmel orbiidil: madalal Maa, keskmisel Maa ja geostatsionaarsel orbiidil. Madal Maa orbiit on Maa pinnale lähemal, geostatsionaarne orbiit aga kaugemal. Nende satelliitide kaamera tüüp ja disain on erinevad.

Siin on mõned satelliitkaamera levinumad kasutusalad:

• Loodusvarade seire – jälgib põllumajandusfarme, mageveekogusid ja energiaallikaid, näiteks söekaevandusi. Samuti annavad nad aru loodusõnnetustest, nagu üleujutused, maavärinad ja tsunamid, ning reageerivad neile.
• Ilmaennustus – aitab prognoosida ja leevendada kliimamuutusi.
• Metsloomade trendide ja elurikkuse jälgimine – lindude ja metsloomade ränne ning ohustatud looma- ja taimeliikide jälgimine.
• Maakasutuse muutuse mõõtmine – kosmosest pärit kõrglahutusega pildid võivad aidata jälgida selliseid sündmusi nagu metsade raadamine, põud jne.

Kuidas satelliitkaamera töötab?

Kaamerad satelliitidel töötavad täpselt nagu kosmosekaamerad. Need on loodud kujutiste jäädvustamiseks Maast ja kosmoseobjektidest elektromagnetiliste (EM) lainete abil. Nii et digitaalsete piltide tegemise asemel kasutavad nad andureid, et skaneerida Maa pinda emiteeritud või peegeldunud EM-kiirguse suhtes.

Need andurid saadavad seejärel raadio-, infrapuna- või soojussignaale digitaalsel kujul, kus spetsiaalne tarkvara filtreerib signaale ja joonistab vastava pildi. Satelliidipilte on kolme tüüpi: pankromaatiline, multispektraalne ja hüperspektraalne.

Mustvalge kaamera teeb kosmoseaparaadil pankromaatilisi pilte. Multispektraalsetel piltidel on vähemalt kolm nähtavat värvi, punane, sinine ja roheline (RBG), samas kui hüperspektraalsed kujutised salvestavad mitu kitsast riba, mis katavad pidevat valgusspektrit. Multi- ja hüperspektraalseid kujutisi kasutatakse täiustatud pilditöötlusrakendustes, nt taimestiku kasvu peente muutuste jälgimiseks.

Kuidas valida õige satelliitkaamera

Kuna turul on mitu satelliitkaamera moodulit, võib parima satelliitkaamera valimine olla hirmutav kogemus. Sellegipoolest on teatud tegurid, millele saate tähelepanu pöörata, et valida õige satelliitkaamera moodul oma ainulaadsete Maa vaatlus- või kosmoseuuringute missioonide jaoks. Nende tegurite hulka kuuluvad:

• Satelliitkaamera eraldusvõime – Sõltuvalt teie satelliitkaamera ainulaadsest rakendusest peaksite valima õige eraldusvõimega kaamera. Pildindus- ja kaardistamisrakenduste jaoks mõeldud kaamera on kõrgekvaliteedilise eraldusvõimega.
• Füüsiline suurus ja mass – kaamera füüsiline suurus ja mass peavad ühilduma satelliidi omaga. Teisisõnu, satelliit peaks olema piisavalt suurem ja võimas, et satelliitkaamera mahutada.
• GSD ja Swath – mida väiksem on GSD ( maapinna proovivõtu kaugus ), seda suurem on pildi ruumiline eraldusvõime ja seda detailsemad on pildid. Swath on ala, mis on kujutatud Maa pinnal. Mida suurem on Swath, seda suurem on jäädvustatud ala, kuid seda vähem detailsed on pildid. Enamik satelliitkaamera mooduleid on varustatud 10 km kuni 100 km pikkusega.

Lisaks ülaltoodud teguritele peaksite pöörama tähelepanu ka satelliidi ja kaamera elueale. Arvestada tasub ka disaini vastupidavusega, aga ka objektiivide kvaliteediga.

Lõpuks veenduge, et toote tootjal on selles valdkonnas tõestatud kogemus. Kontrollige alati klientide ülevaateid, aastatepikkust kogemust, tööstuse sertifikaate, edukate käivitamiste arvu ja üksikasjalike juhiste olemasolu satelliitkaamera kasutamise kohta.

Järeldus

Tänapäeva kosmoseuuringute tööstuses tulevad turule väiksemad ja kompaktsemad satelliidid. See on näinud satelliitkaamerate kiiret innovatsiooni, et vastata muutuvale turudünaamikale. Seega, kui valite oma ainulaadsete rakenduste jaoks optilise kasuliku koormuse, pöörake tähelepanu teguritele, mida oleme eespool esile tõstnud.

Kui teil on küsimusi või ettepanekuid Maa vaatluse ja satelliitkaamera moodulite kohta, jätke meile märkus allolevasse kommentaaride jaotisesse.

Osa: