Как камерам на спутниках удается снимать изображения высокой четкости

Технологии

С постоянно растущим числом миссий по наблюдению за Землей и исследованию космоса также растет спрос на высококачественные спутниковые камеры. Сегодня разработано несколько моделей для различных приложений, от мониторинга изменения климата до управления природными ресурсами.

Итак, как сделать камеры на спутниках работать, а зачем использовать спутниковые камеры? Мы ответили на эти и другие вопросы в следующих разделах.

Оглавление

• Что такое спутниковая камера?
• Как работает спутниковая камера?
• Как правильно выбрать спутниковую камеру
• Вывод

Что такое спутниковая камера?

Спутниковая камера — это оптическая полезная нагрузка на спутнике, предназначенная для съемки изображений в космосе перед отправкой их обратно на Землю. Эти наборы камер имеют уникальную конструкцию, которая позволяет им оптимально работать в неблагоприятных условиях окружающей среды. При этом камеры на спутниках работают не так, как обычные камеры смартфонов; скорее, они используют несколько инструментов, таких как инфракрасные датчики, детекторы тепла и фильтры видимого света.

Спутники, запускаемые в космос для наблюдения за Землей, несут с собой различные спутниковые камеры и системы связи. Существуют три орбиты, на которых работают искусственные спутники: низкая околоземная, среднеземная и геостационарная. Низкая околоземная орбита находится ближе к поверхности Земли, а геостационарная – дальше. Тип и конструкция камеры на этих спутниках различаются.

Вот некоторые из распространенных применений спутниковой камеры:

• Мониторинг природных ресурсов — отслеживает сельскохозяйственные фермы, пресноводные водоемы и источники энергии, такие как угольные шахты. Они также сообщают о стихийных бедствиях, таких как наводнения, землетрясения и цунами, и реагируют на них.
• Прогнозирование погоды — помогает прогнозировать и смягчать последствия изменения климата.
• Мониторинг тенденций дикой природы и биоразнообразия – миграция птиц и диких животных и отслеживание исчезающих видов животных и растений.
• Измерение изменений в землепользовании — изображения с высоким разрешением из космоса могут помочь отслеживать такие события, как вырубка лесов, засуха и т. д.

Как работает спутниковая камера?

Камеры на спутниках работают так же, как аэрокосмические камеры. Они предназначены для съемки изображений Земли и космических объектов с помощью электромагнитных (ЭМ) волн. Поэтому вместо того, чтобы делать цифровые изображения, они используют датчики-детекторы для сканирования поверхности Земли на предмет испускаемого или отражаемого электромагнитного излучения.

Затем эти датчики отправляют радио-, инфракрасные или тепловые сигналы в цифровом формате, где специализированное программное обеспечение затем фильтрует сигналы и рисует соответствующее изображение. Существует три типа спутниковых снимков: панхроматические, мультиспектральные и гиперспектральные.

Черно-белая камера делает панхроматические изображения на космическом корабле. Мультиспектральные изображения имеют как минимум три видимых цвета: красный, синий и зеленый (RBG), в то время как гиперспектральные изображения записывают несколько узких полос, охватывающих непрерывный световой спектр. Мульти- и гиперспектральные изображения используются для расширенных приложений визуализации, например, для отслеживания тонких изменений в росте растительности.

Как правильно выбрать спутниковую камеру

При наличии на рынке нескольких модулей спутниковых камер выбор лучшей спутниковой камеры может оказаться непростой задачей. Тем не менее, есть определенные факторы, на которые следует обратить внимание при выборе подходящего модуля спутниковой камеры для ваших уникальных миссий по наблюдению за Землей или исследованию космоса. К этим факторам относятся:

• Разрешение спутниковой камеры. В зависимости от уникального применения вашей спутниковой камеры вам следует выбрать камеру с правильным разрешением. Камера, предназначенная для приложений обработки изображений и карт, имеет высокое разрешение.
• Физические размеры и масса. Физические размеры и масса камеры должны соответствовать размерам и массе спутника. Другими словами, спутник должен быть достаточно большим и мощным, чтобы на нем можно было разместить спутниковую камеру.
• GSD и Swath – чем меньше GSD ( расстояние выборки грунта ), тем больше пространственное разрешение изображения и тем более детализированы изображения. Swath — это область, отображаемая на поверхности Земли. Чем больше полоса захвата, тем больше размер захваченной области, но тем менее детализированы изображения. Большинство модулей спутниковых камер имеют полосу обзора от 10 до 100 км.

Помимо вышеперечисленных факторов, вы также должны обратить внимание на срок службы спутника и камеры. Прочность конструкции, а также качество линз также заслуживают внимания.

Наконец, убедитесь, что производитель продукта имеет проверенную репутацию в отрасли. Всегда проверяйте отзывы клиентов, многолетний опыт, отраслевые сертификаты, количество успешных запусков и наличие подробных инструкций по использованию спутниковой камеры.

Вывод

В современной индустрии космических исследований на рынок выходят более компактные спутники меньшего размера. Это привело к быстрым инновациям спутниковых камер, чтобы соответствовать меняющейся динамике рынка. Итак, при выборе оптической полезной нагрузки для ваших уникальных приложений обратите внимание на факторы, которые мы выделили выше.

Если у вас есть какие-либо вопросы или предложения о модулях наблюдения Земли и спутниковых камер, оставьте нам сообщение в разделе комментариев ниже.

Поделиться: