Ako dokážu kamery na satelitoch snímať obrázky s vysokým rozlíšením

technológie

S neustále sa zvyšujúcim počtom misií na pozorovanie Zeme a prieskum vesmíru stúpa aj dopyt po kvalitných satelitných kamerách. Dnes je niekoľko modelov navrhnutých pre rôzne aplikácie, od monitorovania klimatických zmien až po riadenie prírodných zdrojov.

Takže, ako na to kamery na satelitoch prácu a prečo používať satelitné kamery? Na tieto a ďalšie otázky sme odpovedali v sekciách nižšie.

Obsah

• Čo je to satelitná kamera?
• Ako funguje satelitná kamera?
• Ako si vybrať správnu satelitnú kameru
• Záver

Čo je to satelitná kamera?

Satelitná kamera je optická užitočná záťaž na satelite určená na snímanie snímok vo vesmíre pred ich odoslaním späť na Zem. Tieto kamerové súpravy sa vyznačujú jedinečným dizajnom, ktorý im umožňuje optimálnu prevádzku v nepriaznivých podmienkach prostredia. Kamery na satelitoch však nefungujú ako bežné kamery smartfónov; skôr používajú viacero nástrojov, ako sú infračervené senzory, tepelné detektory a filtre viditeľného svetla.

Satelity vypustené do vesmíru na misie na pozorovanie Zeme nesú so sebou rôzne súpravy satelitných kamier a komunikačné systémy. Umelé satelity fungujú na troch obežných dráhach: na nízkej, strednej a geostacionárnej dráhe. Nízka obežná dráha Zeme je bližšie k povrchu Zeme, zatiaľ čo geostacionárna dráha je ďalej. Typ a dizajn kamery na týchto satelitoch sa líšia.

Tu sú niektoré z bežných použití satelitnej kamery:

• Monitorovanie prírodných zdrojov – sleduje poľnohospodárske farmy, sladkovodné útvary a zdroje energie, ako sú uhoľné bane. Podávajú tiež správy o prírodných katastrofách, ako sú povodne, zemetrasenia a cunami, a reagujú na ne.
• Predpoveď počasia – pomáha pri predpovedaní a zmierňovaní klimatických zmien.
• Monitorovanie trendov vo voľnej prírode a biodiverzity – migrácia vtákov a voľne žijúcich živočíchov a sledovanie ohrozených druhov zvierat a rastlín.
• Meranie zmien vo využívaní pôdy – snímky z vesmíru s vysokým rozlíšením môžu pomôcť pri monitorovaní udalostí, ako je odlesňovanie, sucho atď.

Ako funguje satelitná kamera?

Kamery na satelitoch fungujú rovnako ako letecké kamery. Sú navrhnuté tak, aby zachytávali snímky Zeme a vesmírnych objektov pomocou elektromagnetických (EM) vĺn. Takže namiesto digitálnych obrázkov používajú senzorové detektory na skenovanie zemského povrchu na vyžarovanie alebo odrazenie EM žiarenia.

Tieto senzory potom odosielajú rádiové, infračervené alebo tepelné signály v digitálnom formáte, kde špecializovaný softvér potom signály filtruje a vykresľuje zodpovedajúci obraz. Existujú tri typy satelitných snímok: panchromatické, multispektrálne a hyperspektrálne.

Čiernobiela kamera robí panchromatické snímky na kozmickej lodi. Multispektrálne snímky majú aspoň tri viditeľné farby, červenú, modrú a zelenú (RBG), zatiaľ čo hyperspektrálne snímky zaznamenávajú niekoľko úzkych pásiem pokrývajúcich súvislé svetelné spektrum. Multi a hyperspektrálne snímky sa používajú na pokročilé zobrazovacie aplikácie, napr. na sledovanie jemných zmien v raste vegetácie.

Ako si vybrať správnu satelitnú kameru

S niekoľkými modulmi satelitných kamier na trhu môže byť výber tej najlepšej satelitnej kamery skľučujúcim zážitkom. Napriek tomu existujú určité faktory, na ktoré si môžete dať pozor pri výbere správneho modulu satelitnej kamery pre svoje jedinečné misie na pozorovanie Zeme alebo prieskum vesmíru. Tieto faktory zahŕňajú:

• Rozlíšenie satelitnej kamery – V závislosti od jedinečnej aplikácie vašej satelitnej kamery by ste si mali vybrať kameru so správnym rozlíšením. Kamera určená na zobrazovanie a mapovanie sa dodáva s vysokým rozlíšením.
• Fyzická veľkosť a hmotnosť – Fyzická veľkosť a hmotnosť kamery by mala byť kompatibilná s veľkosťou a hmotnosťou satelitu. Inými slovami, satelit by mal byť väčší a dostatočne výkonný, aby sa doň zmestila satelitná kamera.
• GSD a Swath – čím menší je GSD ( pozemná vzorkovacia vzdialenosť ), čím väčšie je priestorové rozlíšenie obrázka a tým sú obrázky detailnejšie. Swath je oblasť, ktorá je zobrazená na povrchu Zeme. Čím väčší je Swath, tým väčšia je veľkosť zachytenej oblasti, ale tým sú obrázky menej podrobné. Väčšina modulov satelitných kamier sa dodáva s Swath v rozsahu od 10 km do 100 km.

Okrem vyššie uvedených faktorov by ste mali venovať pozornosť aj životnosti satelitu a fotoaparátu. Za zváženie stojí aj robustnosť prevedenia, ako aj kvalita šošoviek.

Nakoniec sa uistite, že výrobca produktu má osvedčené výsledky v tomto odvetví. Vždy si skontrolujte zákaznícke recenzie, roky skúseností, priemyselné certifikácie, počet úspešných spustení a prítomnosť podrobných pokynov na používanie satelitnej kamery.

Záver

V dnešnom odvetví prieskumu vesmíru vstupujú na trh menšie a kompaktnejšie satelity. V dôsledku toho došlo k rýchlej inovácii satelitných kamier, aby zodpovedali meniacej sa dynamike trhu. Takže pri výbere optického užitočného zaťaženia pre vaše jedinečné aplikácie venujte pozornosť faktorom, ktoré sme zdôraznili vyššie.

Ak máte akékoľvek otázky alebo návrhy týkajúce sa pozorovania Zeme a modulov satelitných kamier, zanechajte nám poznámku v sekcii komentárov nižšie.

Zdieľam: