Jak kamery na satelitech zvládají pořizovat snímky s vysokým rozlišením
Technika S neustále se zvyšujícím počtem misí na pozorování Země a průzkumu vesmíru stoupá i poptávka po kvalitních satelitních kamerách. Dnes je několik modelů navrženo pro různé aplikace, od monitorování změny klimatu až po řízení přírodních zdrojů.
Takže, jak na to kamery na satelitech práce a proč používat satelitní kamery? Na tyto a další otázky jsme odpověděli v následujících částech.
Obsah
Co je to satelitní kamera?
Satelitní kamera je optický náklad na satelitu určený k pořizování snímků ve vesmíru před jejich odesláním zpět na Zemi. Tyto kamerové sady se vyznačují jedinečným designem, který jim umožňuje optimálně fungovat v nepříznivých podmínkách prostředí. To znamená, že kamery na satelitech nefungují jako běžné kamery smartphonů; spíše používají více nástrojů, jako jsou infračervené senzory, tepelné detektory a filtry viditelného světla.
Satelity vypuštěné do vesmíru pro mise na pozorování Země s sebou nesou různé sady satelitních kamer a komunikační systémy. Umělé družice fungují na třech drahách: na nízké Zemi, na střední Zemi a na geostacionárních drahách. Nízká oběžná dráha Země je blíže k povrchu Země, zatímco geostacionární dráha je dále. Typ a provedení kamery na těchto satelitech se liší.
Zde jsou některé z běžných použití satelitní kamery:
- Monitorování přírodních zdrojů – sleduje zemědělské farmy, sladkovodní útvary a zdroje energie, jako jsou uhelné doly. Podávají také zprávy a reagují na přírodní katastrofy, jako jsou povodně, zemětřesení a tsunami.
- Předpověď počasí – pomáhá s předpovídáním a zmírňováním klimatických změn.
- Sledování trendů ve volné přírodě a biodiverzitě – migrace ptáků a volně žijících zvířat a sledování ohrožených druhů zvířat a rostlin.
- Měření změn ve využívání půdy – snímky z vesmíru s vysokým rozlišením mohou pomoci monitorovat události, jako je odlesňování, sucho atd.
Jak funguje satelitní kamera?
Kamery na satelitech fungují stejně jako letecké kamery. Jsou navrženy tak, aby zachycovaly snímky Země a vesmírných objektů pomocí elektromagnetických (EM) vln. Takže místo digitálních snímků používají senzorové detektory ke skenování zemského povrchu na emitované nebo odražené EM záření.
Tyto senzory pak posílají rádiové, infračervené nebo tepelné signály v digitálním formátu, kde specializovaný software poté signály filtruje a vykresluje odpovídající obraz. Existují tři typy satelitních snímků: panchromatické, multispektrální a hyperspektrální.
Černobílá kamera pořizuje panchromatické snímky na kosmické lodi. Multispektrální snímky mají alespoň tři viditelné barvy, červenou, modrou a zelenou (RBG), zatímco hyperspektrální snímky zaznamenávají několik úzkých pásem pokrývajících spojité světelné spektrum. Multi a hyperspektrální snímky se používají pro pokročilé zobrazovací aplikace, např. sledování jemných změn v růstu vegetace.
Jak vybrat správnou satelitní kameru
S několika moduly satelitních kamer na trhu může být výběr nejlepší satelitní kamery skličující zážitek. Přesto existují určité faktory, na které si můžete dát pozor při výběru správného modulu satelitní kamery pro své jedinečné mise pozorování Země nebo průzkumu vesmíru. Mezi tyto faktory patří:
- Rozlišení satelitní kamery – V závislosti na jedinečné aplikaci vaší satelitní kamery byste si měli vybrat kameru se správným rozlišením. Kamera určená pro zobrazování a mapování je dodávána s vysokým rozlišením.
- Fyzická velikost a hmotnost – Fyzická velikost a hmotnost kamery by měla být kompatibilní s velikostí a hmotností satelitu. Jinými slovy, satelit by měl být větší a dostatečně výkonný, aby se do něj vešla satelitní kamera.
- GSD a Swath – čím menší je GSD ( vzdálenost vzorkování země ), čím větší je prostorové rozlišení obrázku a tím jsou obrázky detailnější. Swath je oblast, která je zobrazena na povrchu Země. Čím větší je Swath, tím větší je velikost zachycené oblasti, ale tím méně detailní snímky. Většina modulů satelitních kamer je dodávána s Swath v rozsahu od 10 km do 100 km.
Kromě výše uvedených faktorů také chcete věnovat pozornost životnosti satelitu a fotoaparátu. Za zvážení stojí i robustnost provedení a také kvalita čoček.
Nakonec se ujistěte, že výrobce produktu má prokazatelné výsledky v oboru. Vždy si zkontrolujte zákaznické recenze, léta zkušeností, oborové certifikace, počet úspěšných startů a přítomnost podrobných instrukcí, jak satelitní kameru používat.
Závěr
V dnešním odvětví průzkumu vesmíru vstupují na trh menší a kompaktnější satelity. V důsledku toho došlo k rychlé inovaci satelitních kamer, aby vyhovovaly měnící se dynamice trhu. Takže při výběru optického užitečného zatížení pro vaše jedinečné aplikace věnujte pozornost faktorům, které jsme zdůraznili výše.
Pokud máte nějaké dotazy nebo návrhy týkající se pozorování Země a modulů satelitních kamer, zanechte nám poznámku v sekci komentářů níže.
Podíl: