Sergey Revnivykh, zamjenik načelnika Direkcije GLONASS, direktor Odjela za razvoj sistema GLONASS, Akademik M.F. Reshetnev "

Možda ne postoji niti jedna grana gospodarstva u kojoj se tehnologije satelitske navigacije već nisu koristile - od svih vrsta transporta do poljoprivrede. Područja primjene se stalno proširuju. Štaviše, prijemni uređaji uglavnom primaju signale iz najmanje dva globalna navigacijska sistema - GPS -a i GLONASS -a.

Stanje problema

Dogodilo se da upotreba GLONASS -a u svemirskoj industriji u Rusiji nije tako velika kao što se moglo očekivati, s obzirom na činjenicu da je glavni programer sistema GLONASS Roskosmos. Da, već mnoge naše svemirske letjelice, lansirna vozila, gornje faze imaju GLONASS prijemnike kao dio ugrađene opreme. Ali do sada su to ili pomoćna sredstva ili se koriste kao dio korisnog tereta. Do sada su se za mjerenje putanje, određivanje orbita svemirskih letjelica blizu zemlje koristili sinhronizacija, u većini slučajeva, zemaljska sredstva komandno-mjernog kompleksa, od kojih su mnogi odavno iskorišteni. Osim toga, mjerni instrumenti nalaze se na teritoriju Ruske Federacije, što ne dopušta globalno pokrivanje cijele putanje svemirskih letjelica, što utječe na točnost orbite. Korištenje navigacijskih prijemnika GLONASS kao dijela standardne ugrađene opreme za mjerenje putanje omogućit će postizanje točnosti orbite svemirskih letjelica s niskom orbitom (koje čine glavni dio orbitalne konstelacije) na razini od 10 centimetara na bilo koje tačke orbite u realnom vremenu. Istovremeno, nema potrebe uključivati ​​sredstva komandno-mjernog kompleksa u izvođenje mjerenja putanje, trošiti sredstva kako bi se osigurala njihova operativnost i održavanje osoblja. Dovoljno je imati jednu ili dvije stanice za prijem navigacijskih informacija iz aviona i njihovo prenošenje u centar za upravljanje letovima radi rješavanja problema planiranja. Ovaj pristup mijenja cijelu strategiju balističke i navigacijske podrške. No, ipak, ova tehnologija je već dobro razvijena u svijetu i ne predstavlja posebne poteškoće. Potrebno je samo donijeti odluku o prijelazu na takvu tehnologiju.

Značajan broj nisko orbitih svemirskih letjelica su sateliti za daljinsko opažanje Zemlje i rješavanje naučnih problema. Razvojem tehnologija i sredstava za promatranje, povećavajući rezoluciju, povećavaju se zahtjevi za točnost vezanja primljenih informacija o ciljevima za koordinate satelita u vrijeme snimanja. U aposteriori načinu rada, za obradu slika i naučnih podataka, u mnogim slučajevima tačnost orbite mora biti poznata na nivou centimetra.

Za posebne svemirske letjelice geodetske klase (poput Lageosa, Etalona), koje su posebno dizajnirane za rješavanje temeljnih problema proučavanja Zemlje i usavršavanja modela kretanja svemirskih letjelica, već je postignuta centimetrska tačnost orbita. Ali treba imati na umu da ova vozila lete izvan atmosfere i da su sferna kako bi se smanjila nesigurnost poremećaja solarnog pritiska. Za mjerenje putanje koristi se globalna međunarodna mreža laserskih daljinomera, koja nije jeftina, a rad alata uvelike ovisi o vremenskim uvjetima.

ERS i naučne svemirske letjelice uglavnom lete na nadmorskim visinama do 2000 km, složenog su geometrijskog oblika i potpuno su poremećene atmosferom i solarnim pritiskom. Nije uvijek moguće koristiti laserske objekte međunarodnih službi. Stoga je zadatak dobivanja orbita takvih satelita sa centimetarskom točnošću vrlo težak. Potrebna je upotreba posebnih modela kretanja i metoda obrade informacija. U posljednjih 10-15 godina postignut je značajan napredak u svjetskoj praksi u rješavanju takvih problema pomoću ugrađenih visoko preciznih GNSS navigacijskih prijemnika (uglavnom GPS). Pionir na ovom području bio je satelit Topex-Poseidon (zajednički projekat NASA-CNES, 1992.-2005., Nadmorska visina 1.336 km, nagib 66), čija je orbitalna tačnost postignuta prije 20 godina na nivou od 10 cm (2,5 cm u radijus).

U narednoj deceniji u Ruskoj Federaciji planirano je lansiranje velikog broja svemirskih letjelica ERS za rješavanje primijenjenih problema u različite svrhe. Konkretno, za brojne svemirske sisteme potrebno je vezivanje ciljnih informacija s vrlo velikom točnošću. To su zadaci izviđanja, mapiranja, praćenja stanja leda, vanrednih situacija, meteorologije, kao i brojni temeljni naučni zadaci u oblasti proučavanja Zemlje i Svjetskog okeana, izgradnje visokopreciznog dinamičkog modela geoida, visokog -precizni dinamički modeli jonosfere i atmosfere. Točnost položaja svemirske letjelice već je potrebno znati na nivou centimetara po cijeloj orbiti. Radi se o stražnjoj preciznosti.

Ovo više nije lak zadatak za svemirsku balistiku. Možda je jedini način na koji se može riješiti ovaj problem upotreba mjerenja sa ugrađenog GNSS navigacionog prijemnika i odgovarajućih sredstava za preciznu obradu navigacijskih informacija na zemlji. U većini slučajeva ovo je kombinirani GPS i GLONASS prijemnik. U nekim slučajevima mogu se postaviti zahtjevi za korištenje samo GLONASS sistema.

Eksperimentirajte s preciznim određivanjem orbita pomoću GLONASS-a

U našoj zemlji je tehnologija za dobijanje koordinata visoke preciznosti pomoću navigacijskih prijemnika geodetske klase prilično dobro razvijena za rješavanje geodetskih i geodinamičkih problema na površini Zemlje. Ovo je takozvana tehnologija preciznog pozicioniranja tačaka. Karakteristika tehnologije je sljedeća:

* za obradu mjerenja navigacijskog prijemnika, čije koordinate treba navesti, ne koriste se podaci iz navigacijskih okvira GNSS signala. Navigacijski signali koriste se samo za mjerenje dometa, prvenstveno na osnovu mjerenja noseće faze signala;

* Orbite visoke preciznosti i ispravke takta na ploči, koje se dobivaju na temelju kontinuirane obrade mjerenja globalne mreže prijemnih stanica GNSS navigacijskih signala, koriste se kao efemerne vremenske informacije navigacijskih svemirskih letjelica. Većinu rješenja sada koristi Međunarodna GNSS služba (IGS);

* merenja navigacionog prijemnika, čije koordinate treba odrediti, obrađuju se zajedno sa visokopreciznim efemernim vremenskim informacijama pomoću posebnih metoda obrade.

Kao rezultat toga, koordinate prijemnika (fazni centar antene prijemnika) mogu se dobiti s točnošću od nekoliko centimetara.

Za rješavanje naučnih problema, kao i za zadatke upravljanja zemljištem, katastra, izgradnje u Rusiji, već nekoliko godina takva sredstva postoje i široko se koriste. U isto vrijeme, autor još nije raspolagao informacijama o sredstvima koja mogu riješiti probleme visokopreciznog određivanja orbita nisko orbitiranih svemirskih letjelica.

Inicijativni eksperiment proveden prije nekoliko mjeseci pokazao je da imamo prototipe takvih sredstava i oni se mogu koristiti za stvaranje standardnih industrijskih sredstava za preciznu balističku i navigacijsku podršku za svemirske letjelice niske orbite.

Kao rezultat eksperimenta potvrđena je mogućnost korištenja postojećih prototipova za precizno određivanje orbite svemirske letjelice LEO na nivou od nekoliko centimetara.

Za eksperiment je odabran leteći domaći ERS "Resurs-P" br. 1 (skoro kružna suncem sinhrona orbita sa prosječnom nadmorskom visinom od 475 km), opremljen kombiniranim navigacijskim prijemnikom GLONASS / GPS. Da bi se potvrdio rezultat, ponovljena je obrada podataka za geodetske svemirske letjelice sistema GRACE (zajednički projekt NASA-e i DLR-a, 2002-2016, nadmorska visina 500 km, nagib 90), na koje su ugrađeni GPS prijemnici. Značajke eksperimenta su sljedeće:

* kako bi se procijenile sposobnosti GLONASS sistema za određivanje orbite svemirske letjelice Resurs-P (opći prikaz prikazan je na slici 1), korištena su samo mjerenja GLONASS (4 kompleta navigacionih prijemnika na brodu koje je razvilo JSC RIRV);

* da bi se dobila orbita svemirske letelice sistema GRACE (opšti prikaz prikazan je na slici 2), korišćena su samo GPS merenja (merenja su slobodno dostupna);

* Efimerije visoke preciznosti i ispravke ugrađenih satova navigacijskih satelita GLONASS i GPS sistema, koji su dobijeni u IAC KVNO TsNIIMash na osnovu obrade mjerenja stanica globalne mreže IGS (podaci su slobodni dostupni), korišteni su kao pomoćne informacije. IGS -ova procjena tačnosti ovih podataka prikazana je na Sl. 3 i iznosi oko 2,5 cm. Lokacija globalne mreže GLONASS / GPS stanica usluge IGS prikazana je na Sl. 4;

* prototip hardversko-softverskog kompleksa koji omogućava precizno određivanje orbite nisko orbitalnih svemirskih letjelica (razvoj inicijative JSC "GEO-MCC"). Uzorak također pruža dekodiranje mjerenja ugrađenih prijemnika svemirske letjelice Resurs-P koristeći visoko precizne informacije o efemernim vremenu i uzimajući u obzir posebnosti rada sesije ugrađenih prijemnika. Prototip je testiran prema mjerenjima svemirske letjelice sistema GRACE.

Pirinač. 1. Opšti prikaz letelice Resurs-P.

Pirinač. 2. Opšti prikaz svemirskog broda sistema GRACE.

Pirinač. 3. Vrednovanje tačnosti efemerida IAC -a KVNO TsNIIMash od strane IGS -ove službe. Tačnost pomoćnih efemeridnih informacija navigacione letjelice GLONASS (oznaka - IAC, tamnoplave tačke na grafikonu) iznosi 2,5 cm.

Pirinač. 4. Lokacija globalne mreže GLONASS/GPS stanica međunarodne IGS službe (izvor - http://igscb.jpl.nasa.gov/network/iglos.html).

Kao rezultat eksperimenta, postignut je rezultat bez presedana za domaću balističku i navigacijsku podršku nisko orbitalnih letjelica:

* Uzimajući u obzir pomoćne informacije i stvarna merenja navigacionih prijemnika na brodu svemirske letelice Resurs-P, visokoprecizna orbita ove svemirske letelice sa tačnošću od 8-10 cm dobijena je samo iz merenja GLONASS (vidi sliku 5) .

* Kako bi se potvrdili rezultati tijekom eksperimenta, slični proračuni izvedeni su za geodetske svemirske letjelice sistema GRACE, ali korištenjem GPS mjerenja (vidi sliku 6). Orbitalna tačnost ovih svemirskih letjelica postignuta je na nivou od 3-5 cm, što se u potpunosti podudara s rezultatima vodećih analitičkih centara službe IGS.

Pirinač. 5. Tačnost orbite letjelice Resurs-P dobijena mjerenjima GLONASS-a samo uz pomoć pomoćnih informacija, procijenjena na osnovu mjerenja četiri seta navigacionih prijemnika na brodu.

Pirinač. 6. Točnost orbite svemirske letjelice GRACE-B dobivena GPS mjerenjima samo uz pomoć pomoćnih informacija.

ANNKA sistem prve faze

Na temelju rezultata eksperimenta objektivno slijede sljedeći zaključci:

U Rusiji postoji značajan zaostatak domaćeg razvoja za rješavanje problema preciznog određivanja orbita svemirskih letjelica LEO na konkurentnom nivou sa stranim centrima za obradu informacija. Na temelju ovih osnova, stvaranje stalnog industrijskog balističkog centra za rješavanje takvih problema neće zahtijevati velike troškove. Ovaj centar će moći pružiti svim zainteresiranim organizacijama koje zahtijevaju vezivanje za koordinate podataka sa satelita za daljinsko mjerenje, usluge za visoko precizno određivanje orbita bilo kojeg satelita za daljinsko opažanje opremljenog GLONASS i / ili GLONASS / GPS satelitskom navigacionom opremom. U budućnosti se mogu koristiti i mjerenja kineskog sistema BeiDou i evropskog Galilea.

Prvi put je pokazano da mjerenja GLONASS sistema pri rješavanju problema visoke preciznosti mogu pružiti točnost rješenja gotovo ništa lošiju od GPS mjerenja. Konačna tačnost uglavnom zavisi od tačnosti pomoćnih efemeridnih informacija i tačnosti znanja o modelu kretanja svemirske letjelice na niskoj orbiti.

Prezentacija rezultata domaćih sistema daljinskog mjerenja sa preciznim pozivanjem na koordinate dramatično će povećati njegov značaj i konkurentnost (uzimajući u obzir rast i tržišne cijene) na svjetskom tržištu za rezultate daljinskog istraživanja Zemlje.

Tako su za stvaranje prve faze sistema potpomognute navigacije za svemirske letjelice LEO (kodni naziv - sistem ANNKA) u Ruskoj Federaciji dostupne sve komponente (ili su u izgradnji):

* postoji vlastiti osnovni poseban softver koji omogućuje, neovisno o GLONASS i GPS operaterima, primanje visokopreciznih efemernih vremenskih informacija;

* postoji prototip posebnog softvera, na osnovu kojeg se u najkraćem mogućem roku može stvoriti standardni hardverski i softverski kompleks za određivanje orbita letelica LEO sa tačnošću od centimetara;

* postoje domaći uzorci navigacionih prijemnika na ploči koji omogućavaju rješavanje problema s takvom preciznošću;

* Roscosmos stvara vlastitu globalnu mrežu stanica za prijem navigacijskih signala GNSS navigacije.

Arhitektura ANNKA sistema za implementaciju prve faze (a posteriori način) prikazana je na Sl. 7.

Sistemske funkcije su sljedeće:

* prijem merenja iz globalne mreže u centar za obradu informacija sistema ANNKA;

* formiranje efemerida visoke preciznosti za navigacione satelite GLONASS i GPS sistema (u budućnosti - za sisteme BeiDou i Galileo) u centru ANNKA;

* dobijanje mjerenja ugrađene satelitske navigacione opreme ugrađene na nisko orbitalni satelit ERS i prijenos iste u centar ANNKA;

* proračun orbite visoke preciznosti svemirske letelice za daljinsko ispitivanje u centru ANNKE;

* prenos visokoprecizne orbite svemirske letelice za daljinsko detektovanje u centar za obradu podataka specijalnog kompleksa sistema daljinskog detektovanja na zemlji.

Sistem se može stvoriti u najkraćem mogućem roku, čak iu okviru postojećih mjera federalnog ciljnog programa za održavanje, razvoj i upotrebu sistema GLONASS.

Pirinač. 7. Arhitektura sistema ANNKA u prvoj fazi (posteriori način), koji osigurava određivanje orbita letilica LEO na nivou od 3-5 cm.

Dalji razvoj

Daljnji razvoj sustava ANNKA u smjeru implementacije načina preciznog određivanja i predviđanja orbite nisko orbitalnih letjelica u stvarnom vremenu na brodu može radikalno promijeniti cijelu ideologiju balističke i navigacijske podrške takvih satelita i potpuno napustiti korištenje mjerenja kopnenih sredstava komandno-mjernog kompleksa. Teško je reći koliko, ali operativni troškovi balističke i navigacijske podrške bit će značajno smanjeni, uzimajući u obzir plaćanje rada kopnene imovine i osoblja.

U SAD-u, NASA je takav sistem stvorila prije više od 10 godina na temelju komunikacijskog satelitskog sistema za kontrolu svemirskih letjelica TDRSS i ranije stvorenog globalnog visoko preciznog navigacijskog sistema GDGPS. Sistem je dobio naziv TASS. Pruža pomoćne informacije svim naučnim svemirskim letjelicama i satelitima za daljinsko opažanje na niskim orbitama kako bi se riješili zadaci određivanja orbite u stvarnom vremenu na nivou od 10-30 cm.

Arhitektura sistema ANNKA u drugoj fazi, koja omogućava rješavanje problema određivanja orbite na brodu sa tačnošću od 10-30 cm u realnom vremenu, prikazana je na Sl. osam:

Funkcije sistema ANNKA u drugoj fazi su sljedeće:

* prijem mjerenja sa stanica za prijem GNSS navigacijskih signala globalne mreže u stvarnom vremenu u centar za obradu podataka ANNKA;

* formiranje efemerida visoke preciznosti za navigacione satelite GLONASS i GPS sistema (u budućnosti - za sisteme BeiDou i Galileo) u centru ANNKA u realnom vremenu;

* kartica visokopreciznih efemerida na SC-releju komunikacionih sistema (stalno, u realnom vremenu);

* prijenos visokopreciznih efemerida (pomoćnih informacija) pomoću satelita-repetitora za svemirske letjelice ERS niske orbite;

* dobijanje visoko precizne pozicije svemirskog broda za daljinsko detektovanje na brodu uz pomoć posebne opreme za satelitsku navigaciju sposobne za obradu primljenih GNSS navigacionih signala zajedno sa informacijama o pomoći;

* prijenos ciljnih informacija s visoko preciznim upućivanjem na centar za obradu podataka posebnog zemaljskog kompleksa daljinskog mjerenja.

Pirinač. 8. Arhitektura sistema ANNKA u drugoj fazi (način rada u stvarnom vremenu), koja osigurava određivanje orbita letilica LEO na nivou 10-30 cm u stvarnom vremenu na brodu.

Analiza postojećih sposobnosti, eksperimentalni rezultati pokazuju da u Ruskoj Federaciji postoje dobri temelji za stvaranje visokopreciznog pomoćnog navigacijskog sistema za svemirske letjelice s niskom orbitom, što će značajno smanjiti troškove kontrole ovih vozila i smanjiti zaostajanje vodeće svemirske moći na području navigacije svemirskih letjelica visoke preciznosti u rješavanju hitnih naučnih i primijenjenih problema. Da bi se napravio neophodan korak u evoluciji LEO SC upravljačke tehnologije, potrebno je samo donijeti odgovarajuću odluku.

ANNKA sistem prve faze može se stvoriti što je prije moguće uz minimalne troškove.

Za prelazak na drugu fazu bit će potrebno provesti niz mjera koje treba predvidjeti u okviru državnih ili saveznih ciljanih programa:

* stvaranje posebnog komunikacijskog satelitskog sistema za osiguravanje kontinuirane kontrole svemirskih letjelica u blizini zemlje, bilo u geostacionarnoj orbiti, bilo u nagnutim geosinhronim orbitama;

* modernizacija hardversko -softverskog kompleksa za formiranje pomoćnih efemernih informacija u stvarnom vremenu;

* završetak stvaranja ruske globalne mreže prijemnih stanica GNSS navigacionog signala;

* razvoj i organizacija proizvodnje ugrađenih navigacionih prijemnika sposobnih za obradu GNSS navigacionih signala zajedno sa pomoćnim informacijama u realnom vremenu.

Implementacija ovih mjera je ozbiljan, ali sasvim ostvariv posao. Mogu ga provesti poduzeća URSC -a uzimajući u obzir već planirane aktivnosti u okviru Federalnog svemirskog programa i u okviru Federalnog ciljnog programa za održavanje, razvoj i upotrebu sistema GLONASS, uzimajući u obzir odgovarajuća prilagođavanja. Procjena troškova njegovog stvaranja i ekonomskog učinka neophodna je faza, koju treba obaviti uzimajući u obzir planirane projekte za stvaranje svemirskih sistema kompleksa za daljinsko opažanje Zemlje, satelitskih komunikacionih sistema, svemirskih sistema i naučnih kompleksa. Postoji apsolutno uvjerenje da će se ti troškovi isplatiti.

U zaključku, autor izražava iskrenu zahvalnost vodećim stručnjacima u oblasti domaće satelitske navigacije Arkadiju Tjuljakovu, Vladimiru Mitrikasu, Dmitriju Fedorovu, Ivanu Skakunu na organizaciji eksperimenta i pružanju materijala za ovaj članak, međunarodnoj službi IGS -a i njegovim čelnicima - Urs Hugentoble i Ruth Nilan - za priliku da u potpunosti iskoriste mjerenja globalne mreže stanica za prijem navigacijskih signala, kao i svima onima koji su pomogli, a nisu se ometali.

orbitalna konstelacija;

razvojni rad;

svemirska raketa;

raketna i svemirska tehnologija;

radno mjesto operatera;

lansirno vozilo;

srednja kvadratna greška;

tehnički zadatak;

studija izvodljivosti;

savezni svemirski program;

digitalni model uzvišenja;

hitan slučaj.

Uvod

Sadržaj studija čiji su rezultati prikazani u ovom pregledu je:

Stvaranje korporativnih svemirskih sistema i kompleksa trebalo bi da se zasniva na savremenoj bazi elemenata i najnovijim dizajnerskim rješenjima, a nomenklatura i kvalitet dobijenih podataka treba da odgovaraju svjetskom nivou.

1 Pregled svemirskih programa za daljinsko detektovanje stranih zemalja

1.1 Američki svemirski program

1.1.1 Okvir američke svemirske politike

Glavne ideje nove svemirske politike:

Glavni ciljevi američke svemirske politike su:

1.1.2 Izjava o strateškim namjerama američkog Nacionalnog geoprostornog obavještajnog sistema

Slika 1 - Svemirska slika - rasterska slika

Slika 2 - Identifikacija ciljeva i objekata

Slika 3 - Prikaz operativne situacije u stvarnom vremenu

1.1.3 Svemirski vojno -obavještajni program

1.1.4 Program američkog komercijalnog prostora

Slika 4 - Svemirska letjelica WorldView -1

Slika 5 - Svemirska letjelica GeoEye -1

Sljedeći logičan korak u razvoju tržišta svemirske imovine ERS-a je lansiranje svemirske letjelice ultra visoke rezolucije (do 0,25 m). Ranije su slike s ovom rezolucijom davali samo vojni sateliti Sjedinjenih Država i SSSR -a.

Do sada, glavne konkurentske kompanije na tržištu daljinskog mjerenja iz Evrope, Rusije, Japana, Izraela i Indije ne planiraju stvaranje satelita za daljinsko mjerenje ultra visoke rezolucije. Stoga će lansiranje takvih uređaja u Sjedinjenim Državama dovesti do daljnjeg razvoja tržišta i jačanja pozicija američkih kompanija - operatora satelita za daljinsko mjerenje.

1.2 Svemirski programi evropskih zemalja

1.2.1 Francuska

Svemirski segment SPOT sistema trenutno se sastoji od četiri svemirske letelice (SPOT 2, -4, -5 i -6). Zemaljski segment uključuje kontrolni i operativni centar SC, mrežu stanica za prijem informacija i centara za obradu i distribuciju podataka.

Slika 6 - Svemirska letelica SPOT 5

1.2.2 Njemačka

Slika 7-Sateliti TerraSAR-X i Tandem-X

Slika 8 - Arhitektura orbitalnog segmenta sistema SAR -Lupe

1.2.3 Italija

Italijanski program istraživanja svemira zasniva se na upotrebi američkih lansirnih vozila (Scout), Evropske organizacije za razvoj lansirnih vozila (Europa 1) i Evropske svemirske agencije (Ariane).

1.2.4 UK

Slika 9 - Slika rezolucije 2,8 m, primljena od mini satelita TOPSAT -1

1.2.5 Španija

Španija takođe učestvuje u stvaranju globalnog evropskog satelitskog nadzornog sistema odbrane.

1.3 Svemirski programi drugih zemalja

1.3.1 Japan

Slika 10-3D-model teritorije države Gujarat, izgrađen prema podacima Cartosat-1

10. januara 2007. lansiran je satelit Cartosat-2, uz pomoć kojeg je Indija ušla na tržište podataka mjerača rezolucije. Cartosat-2 je satelit za kartografiju sa daljinskom detekcijom kamere sa panhromatskom kamerom. Kamera je dizajnirana za fotografiranje s prostornom rezolucijom od jednog metra i širinom otvora 10 km. Svemirska letelica ima polarnu orbitu sinhronizovanu sa Suncem na nadmorskoj visini od 630 km.

Indija je spremna distribuirati satelitske snimke rezolucije mjerača, dobivene uz pomoć Cartosat-2, po cijenama ispod tržišnih, au budućnosti planira lansirati novu svemirsku letjelicu s prostornom rezolucijom do 0,5 metara.

1.3.2 Izrael

1.3.3 Kina

Slika 11 - SC CBERS -01

19. septembra 2007. u Kinu je lansiran treći kinesko-brazilski ERS satelit CBERS-2B. Satelit je lansiran u jutarnju orbitu sinkronu sunce sa nadmorskom visinom od 748x769 km, sa nagibom od 98,54 stepena, vrijeme prelaska ekvatora je 10:30.

1.3.4 Koreja

1.3.5 Kanada

Kanada je 1990. godine osnovala Kanadsku svemirsku agenciju pod čijim se vodstvom radi na raketnim i svemirskim temama.

Satelit, prvobitno dizajniran za 5 godina rada u svemiru, udvostručio je procijenjeno vrijeme i nastavlja prenositi visokokvalitetne slike. Za 10 godina besprijekornog rada, RADARSAT-1 je pregledao teritorije ukupne površine 58 milijardi kvadratnih metara. km, što je za dva reda veličine veće od površine Zemlje. Pouzdanost sistema bila je 96%. Najveći od 600 potrošača informacija RADARSAT-1 je Ice Reconnaissance Canada, koji godišnje primi 3.800 radarskih snimaka s vremenskim kašnjenjem od manje od 90 minuta nakon akvizicije.

Slika 12 - RADARSAT u svemiru očima umjetnika

Kanadska svemirska agencija potpisala je ugovor s kompanijama MacDonald, Dettwiler and Associates (MDA) o provođenju projekta stvaranja druge generacije satelita za daljinsko otkrivanje Zemljine površine pomoću Radarsat-2. Satelit Radarsat-2 pruža slike rezolucije 3 m po pikselu.

1.3.6 Australija

Australija aktivno surađuje s brojnim zemljama na području istraživanja svemira. Australijske kompanije također razvijaju mikrosatelit sa Južnom Korejom za prikupljanje podataka o okolišu u ruralnim područjima u azijsko-pacifičkoj regiji. Prema riječima direktora CRCSS centra, projekt će koštati 20-30 miliona dolara. Saradnja Australije s Rusijom otvara velike izglede.

1.3.7 Ostale zemlje

Nedavno je tajvanska Nacionalna svemirska agencija NSPO objavila planove za razvoj prve svemirske letjelice od strane nacionalne industrije. Projekt, nazvan Argo, ima za cilj stvaranje malog satelita za daljinsko otkrivanje Zemlje (ERS) pomoću optičke opreme visoke rezolucije.

Prema NSPO-u, u toku rada na projektu Argo već je razvijena svemirska platforma u čijem će se upravljačkom sistemu prvi put koristiti novi procesor LEON-3. Sav softver za brodske sisteme i centar za kontrolu leta trebao bi biti kreiran na Tajvanu. Procijenjeni životni vijek satelita bit će 7 godina.

1.4 Svemirski programi zemalja ZND

1.4.1 Bjelorusija

Tablica 1. Glavne karakteristike letjelica Kanopus-V i BKA

Veličina svemirskog broda, m × m

Masa svemirskih letelica

Nosivost, kg

Orbita:

nadmorska visina, km

sklonost, grad

period cirkulacije, min

vrijeme prelaska ekvatora, sat

Period ponovnog posmatranja, dana

Prosječna dnevna snaga, W

Aktivan život, godine

Svemirske letjelice "Kanopus-V" i BKA dizajnirane su za rješavanje sljedećih zadataka:

- nadzor visokih performansi.

1.4.2 Ukrajina

Što se tiče svemirskih letjelica visoke rezolucije veće od 10 m, također je preporučljivo stvoriti ih na osnovu saradnje sa zainteresiranim stranim partnerima i vlasnicima sličnih sistema. Prilikom stvaranja obećavajućih svemirskih letjelica posebnu pažnju treba posvetiti povećanju informacijskih mogućnosti sistema. U tom smislu, Ukrajina ima niz originalnih razvoja.

1.4.3 Kazahstan

Predstavnici istraživačkih organizacija i proizvodnih i implementacijskih struktura Kazahstana, Rusije i stranih zemalja uključenih u provedbu kazahstanskog svemirskog programa smatraju da bi satelitske komunikacije i sustavi daljinskog istraživanja Zemlje trebali postati prioritetni smjer razvoja svemirskih aktivnosti u Kazahstanu u ovom trenutku.

2 Ruski svemirski program

2.1 Glavne odredbe Federalnog svemirskog programa Rusije za period 2006-2015

Glavni ciljevi programa su:

Uslovi i faze implementacije Programa - 2006 - 2015.

U prvoj fazi (do 2010.), u smislu daljinskog opažanja Zemlje, stvorene su:

Prioritetna područja svemirskih aktivnosti koja doprinose postizanju strateških ciljeva su:

Programske aktivnosti uključuju aktivnosti koje se financiraju iz proračuna i aktivnosti koje se provode sredstvima koja su nevladini kupci uložili u svemirske aktivnosti.

Aktivnosti koje se financiraju iz proračunskih sredstava uključuju aktivnosti predviđene u sljedećim odjeljcima:

odjeljak I - "Istraživačko -razvojni rad";

Tokom implementacije programa postići će se sljedeći rezultati:

b) učestalost ažuriranja podataka hidrometeorološkog osmatranja povećana je na 3 sata za svemirske letjelice na srednjoj nadmorskoj visini i na skali u stvarnom vremenu za geostacionarne svemirske letjelice, što će omogućiti:

e) svemirski kompleks sa svemirskom letjelicom male veličine stvoren je s povećanom preciznošću određivanja koordinata objekata u nevolji, brzinom primanja hitnih poruka do 10 sekundi i preciznošću određivanja lokacije objekata u nevolji do 100 m bili osigurani.

Procjena veličine ekonomskog efekta iz rezultata svemirskih aktivnosti u društveno-ekonomskoj i naučnoj sferi pokazuje da je kao rezultat implementacije Programa, opći ekonomski efekat u periodu 2006.-2015. Projektovan na nivou od 500 milijardi rubalja u cijenama iz 2005. godine.

2.2 Analiza svemirskih sistema ERS.

Slika 13 - Orbitalna konstelacija svemirske letjelice ERS za period 2006-2015

U suštini, glavna svemirska letjelica ERS razvijena u periodu do 2015. godine bit će svemirska letjelica Kanopus-V za operativno nadziranje prirodnih i prirodnih vanrednih situacija koju je stvorio čovjek i svemirska letjelica Resurs-P za operativno optoelektroničko osmatranje.

SC "Kanopus-V" br. 1, koji je pokrenut 22. jula 2012. godine, uključuje:

Kompleks Resource-P nastavak je domaće opreme za daljinsko ispitivanje visoke rezolucije koja se koristi u interesu društveno-ekonomskog razvoja Ruske Federacije. Dizajniran je za rješavanje sljedećih zadataka:

- Podsistem "Arktika-MS2" od četiri svemirske letelice za pružanje mobilnih vladinih komunikacija, kontrolu vazdušnog saobraćaja i prenos navigacionih signala (razvio AD "ISS nazvan po MF Reshetnev").

2.3 Razvoj zemaljskog kompleksa za prijem, obradu, skladištenje i distribuciju ERS CI

Kao što je navedeno u FKP-2015, infrastrukturu zemaljskog prostora, uključujući kosmodrome, objekte za kontrolu na zemlji, tačke za prijem informacija i eksperimentalnu bazu za zemaljsko testiranje proizvoda raketne i svemirske tehnologije, potrebno je modernizirati i naknadno opremiti novom opremom.

Funkcionalni dijagram integriranog satelitskog sistema za daljinsko mjerenje prikazan je na slici 14.

Slika 14 - Integrisani satelitski sistem ERS

Tako su ministarstva i odjeli-potrošači CI ERS-a, s jedne strane, i Federalna svemirska agencija, s druge strane, zainteresirani za osiguravanje koordinacije aktivnosti svih centara i postaja NKROR-a koje su stvorili različiti odjeli i organizacije te uspostavljanje njihovo koordinirano funkcioniranje i interakcija prema jedinstvenim pravilima, pogodno za sve dijelove NKROR -a i potrošače.

3 Analiza "Koncepta razvoja ruskog svemirskog sistema za daljinsko opažanje Zemlje za period do 2025. godine"

Važan dio koncepta su prijedlozi za poboljšanje efikasnosti korištenja svemirskih informacija u Rusiji.

Glavni problemi koji određuju efikasnost korištenja svemirskih informacija u Rusiji su:

Ovaj pristup obećava, jer kako se razvoj nacionalnog tržišta geoinformatike ubrzava, postojat će stalna potražnja za geoprostornim podacima, koji se mogu pojavljivati ​​i razvijati domaćim sistemima daljinske detekcije. Problemi razvoja industrije daljinske detekcije ne rješavaju se u jednom danu odmah nakon lansiranja novog satelita; potrebna je prilično duga faza formiranja stabilne potražnje za podacima daljinske detekcije.

9. Razviti i pustiti u rad kopnene i vazduhoplovne načine validacije rezultata tematske obrade svemirskih informacija.

4 Studija izvodljivosti principa finansiranja za stvaranje svemirskih sistema daljinskog mjerenja

Zaključak

Izvršene studije omogućuju nam da izvedemo sljedeće zaključke:

3 A. Kucheiko. Nova američka politika u području komercijalnih sredstava daljinske detekcije. Vijesti o kosmonautici, broj 6, 2003

4 V. Chularis. Nacionalna politika Sjedinjenih Država u svemiru. Strana vojna revija br. 1, 2007

6 V. Chularis. Geografska informacijska podrška Oružanih snaga SAD -a. Strana vojna revija, br. 10, 2005

7 američko svemirsko izviđanje zaduženo za nove zadatke. Nauka, 03.02.06

8 Sjedinjene Države stvorile su u orbiti najveću konstelaciju izviđačkih satelita u istoriji. News of Science. 03.02.2006

9 A. Andronov. Sateliti dostupni teroristima. "Nezavisna vojna revija", 1999

10 V. Ivančenko. Iconos Sharp Eye. Časopis "COMPUTERRA", 06.09.2000

11 M. Rakhmanov. Satelitsko izviđanje: novi razvojni trendovi. C.NEWS High Technology Edition 2006

12 A. Kopik. Pokrenut je novi komercijalni špijun. "Vijesti o kosmonautici", br. 6, 2003.

13 M. Rakhmanov. Satelitsko otkrivanje: promjene su neizbježne. C.NEWS High Technology Edition 2006

16 Yu.B. Baranov. Tržište podataka daljinskog mjerenja u Rusiji. Časopis "Prostorni podaci", br. 5, 2005

17 Francuska obavještajna služba juri u svemir. Nauka, 27.12.04.

18 Radarske slike: Njemačka prednjači. Nauka, 20.03.06.

19 Maxim Rakhmanov „Njemačka lansira sistem svemirske špijunaže“, Science, CNews, 2003.

20 A. Kucheiko. Svemirski sistem za izviđanje i nadzor svemira: pogled iz Italije. "Vijesti o kosmonautici", br. 5, 2002.

21 A. Kucheiko. Japan je stvorio najveći svemirski izviđački sistem. "Vijesti o kosmonautici", br. 4, 2007

22 Japanska raketa lansirala je u orbitu teški satelit ALOS. Nauka, 24.01.06.

28 Radarski satelit: Kanada sprječava Rusiju da oslijepi. Nauka, 2005

vodeću poziciju Sjedinjenih Država kao svjetskog lidera u razvoju i upotrebi sistema daljinskog mjerenja Zemlje (ERS). Glavni napori državne regulacije industrije daljinskog mjerenja u Sjedinjenim Državama usmjereni su na poticanje razvoja tržišta

mehanizmi.

Temeljni dokument u ovoj oblasti je Direktiva o svemirskoj politici o upotrebi komercijalnih sistema daljinske detekcije, koju je odobrio predsjednik Sjedinjenih Država

Marta 1994., koji je izložio osnove američke politike u oblasti pristupa stranih kupaca resursima američkih sistema daljinske detekcije Zemlje.

Nova politika ima za cilj daljnje jačanje vodeće pozicije u

svijetu američkih kompanija i pokriva sljedeća područja djelovanja:

− licenciranje aktivnosti i funkcionisanja sistema daljinske detekcije;

− korištenje resursa sistema daljinske detekcije u interesu odbrane, obavještajnih službi i

druga ministarstva vlade SAD -a;

− pristup stranih kupaca (državnih i komercijalnih) resursima ERS -a, izvoz tehnologija i materijala ERS -a;

− međuvladina saradnja u oblasti snimanja vojnog i komercijalnog svemira.

Glavni cilj politike je jačanje i zaštita nacionalne sigurnosti Sjedinjenih Država i interesa zemlje na međunarodnoj sceni jačanjem vodeće pozicije u

oblasti CS ERS i razvoj nacionalne industrije. Ciljevi politike su poticanje ekonomskog rasta, zaštita okoliša i jačanje

naučna i tehnološka izvrsnost.

Nova direktiva također utječe na komercijalizaciju senzorskih sistema.

Na nekomercijalnoj osnovi, prema stručnjacima, tehnologije daljinskog mjerenja ne samo da neće uspjeti u razvoju, već će i Sjedinjene Države (kao i svaku drugu zemlju) odbaciti daleko od vodećih pozicija u svijetu. Materijali za svemirske snimke, prema američkoj vladi,

postaju traženi od vladinih odjela za njihove potrebe s proizvodima sistema daljinskog mjerenja dobivenim na komercijalnoj osnovi. U ovom slučaju, jedan od

glavni ciljevi su osloboditi Nacionalnu obavještajnu zajednicu velikog broja zahtjeva za ove proizvode od različitih američkih odjela. Drugi, ali ne manje važan zadatak nove vladine politike u svemiru je komercijalizacija sistema daljinskog mjerenja kako bi se dodatno ojačali vodeći svjetski proizvođači.

odredbe američkih kompanija - operatora sistema za otkrivanje svemira. Direktiva određuje postupak za licenciranje aktivnosti sistema daljinske detekcije u

interese Ministarstva obrane, obavještajnih i drugih odjela, na primjer, State Departmenta itd. Također postavlja određena ograničenja za strane kupce proizvoda

sustave daljinskog mjerenja i izvoz tehnologija i materijala za njih te definira osnovu za međuvladinu suradnju u području vojnih i komercijalnih tipova

Koraci koje je poduzela američka vlada jačaju i štite nacionalnu sigurnost te stvaraju povoljno okruženje za državu na međunarodnoj sceni jačanjem vodeće pozicije Amerike na području

Daljinsko otkrivanje i razvoj vlastite industrije. U tu svrhu, vlada zemlje

ogromna ovlaštenja dodijeljena je američkoj Nacionalnoj upravi za kartografiju i slike (NIMA), koja je strukturni odjel američke obavještajne zajednice. NIMA je funkcionalno odgovorna za prikupljanje, distribuciju informacija o vrstama primljenih iz svemirskih sistema daljinskog mjerenja među

vladina ministarstva i strani potrošači, primaju i distribuiraju

koji se proizvodi samo uz odobrenje State Departmenta SAD -a. Ministarstvo trgovine i NASA zaduženi su za koordiniranje zahtjeva za proizvode daljinskog mjerenja u komercijalnom sektoru u svim područjima. To predviđa upotrebu različitih informacija o vrstama od strane različitih odjela koji su zainteresirani za ista područja istraživanja.

Civilne potrebe u oblasti daljinske detekcije određuju ministarstva trgovine,

Unutrašnji poslovi i NASA -ina svemirska agencija. Također izdvajaju odgovarajuća sredstva za implementaciju projekata u ovoj oblasti. Pomoć u implementaciji

programe daljinske detekcije civilne vlade pruža NIMA. Ovo

organizacija je također vodeća u pripremi akcionih planova za provedbu nove svemirske politike, u čijem su razvoju, osim NIMA -e, i ministri obrane, trgovine, State Department i direktor središnje obavještajne službe (istovremeno i direktor CIA -e).

Geoinnovation agencija "Innoter"

Karakteristično je da se ova pitanja rješavaju zakonom, u obliku rasprave i usvajanja zakona. Uzima se u obzir da takva državna sredstva daljinskog mjerenja, poput Landsat -a,

Terra, Aqua i drugi koristit će se za rješavanje odbrambenih i izviđačkih zadataka kada kompaniji operater postane neisplativo pribavljanje informacija korištenjem komercijalnih sistema daljinske detekcije. NIMA stvara sve potrebne uvjete da američka industrija stekne konkurentsku prednost nad drugima

zemlje. Američka vlada jamči podršku razvoju tržišta sistema daljinskog mjerenja, a zadržava i pravo da ograniči prodaju generičkih proizvoda na određene

zemlje u interesu promatranja vodeće uloge Sjedinjenih Država u Zemljinoj daljinskoj detekciji svemirskih sredstava. Direktiva propisuje da CIA i Ministarstvo odbrane moraju pratiti njihovu svojstvenost

metode i metode stanja razvoja daljinske detekcije u drugim zemljama kako američka industrija ne bi izgubila vodeću poziciju u svijetu na tržištima sredstava daljinske detekcije.

Američka vlada ne zabranjuje svom MO da kupuje materijale za vrste

od komercijalnih firmi. Izravna korist je jasna: nema potrebe za lansiranjem novog ili ponovnim usmjeravanjem postojećeg satelita za daljinsko detektovanje na vojno područje od interesa. A efikasnost postaje najveća. To je ono što Ministarstvo odbrane SAD -a rado čini,

čime se razvijaju komercijalne strukture koje se bave razvojem i

korišćenjem sistema daljinske detekcije.

Glavne ideje nove svemirske politike:

− zakonski je predviđeno da će se resursi američke svemirske letelice za daljinsko ispitivanje Zemlje nalaziti u

da se maksimalno koristi za rješavanje odbrane, izviđanje

zadacima, osiguravajući unutrašnju i međunarodnu sigurnost iu interesu

civilni korisnici;

− vladini sistemi daljinske detekcije (na primjer, Landsat, Terra, Aqua) hoće

fokusiran na zadatke koje CS operatori ne mogu efikasno riješiti

Daljinska detekcija zbog ekonomskih faktora, interesa osiguranja nacionalnog

sigurnosnih ili drugih razloga;

− uspostavljanje i razvoj dugoročne saradnje između

vladine agencije i zrakoplovna industrija SAD -a, koji pružaju operativni mehanizam za licenciranje aktivnosti u području rada operatora sistema daljinskog mjerenja i izvoza tehnologija i materijala za daljinsko mjerenje;

− stvaranje uslova koji američkoj industriji pružaju konkurentsku prednost u pružanju usluga daljinske detekcije strancima

vladini i komercijalni kupci.

Geoinnovation agencija "Innoter"

Nova politika daljinskog istraživanja Zemlje prvi je korak Bushove administracije da revidira američku svemirsku politiku. Očigledno je da se usvajanje dokumenta desilo sa aktivnim

lobiranje u svemirskim korporacijama koje su sa zadovoljstvom prihvatile nova pravila igre. Prethodna politika, definirana PDD-23 direktivom, poticala je pojavu i razvoj komercijalnih medija visoke definicije. Novi dokument jamči državnu podršku razvoju tržišta daljinskog mjerenja, i

također utvrđuje da će industrija razvijati nove komercijalne projekte uzimajući u obzir potrebe za specifičnim proizvodima koje identificira civil

i ministarstva odbrane.

Drugi važan aspekt je da država postaje "međunarodni pokretač"

Komercijalne informacije ERS -a. U strukturi prodaje informacija o vrsti komercijalnih operatera, odbrane i drugih državnih kupaca prevladavali su ranije.

Međutim, opseg kupovine bio je relativno nizak, a tržište prostora

ERS materijali su se sporo razvijali. Posljednjih godina, nakon pojave svemirske letjelice daljinske detekcije visoke rezolucije (0,5-1 m), situacija se počela mijenjati. Komercijalni sistemi visoke i srednje rezolucije sada se smatraju kritičnim dodatkom

vojnih svemirskih sistema, što omogućava povećanje efikasnosti ispunjavanja naloga

i performanse integriranog sistema u cjelini, kako bi se ograničile funkcije i proširio krug korisnika određenih informacija.

U posljednjih 5-7 godina snimanje vrsta pomoću komercijalnih svemirskih letjelica postalo je važan izvor ažuriranih i visokokvalitetnih informacija o vrstama zbog

iz više razloga:

− resurs vojnih nadzornih sistema je ograničen zbog proširenja opsega zadataka i broja potrošača, zbog čega se smanjila efikasnost rješavanja zadataka snimanja;

− proizvodnja komercijalnih vrsta srednje i niske rezolucije postala je pristupačnija,

zahvaljujući uvođenju principa direktnog emitovanja i rastu ponude usluga na međunarodnom tržištu;

− tržište slika visoke rezolucije (do 1 m i bolje) značajno je poraslo, a broj operatora komercijalnih sistema kamera se povećao, što je dovelo do povećane konkurencije i smanjenja troškova usluga;

− komercijalni specifični proizvodi nemaju pečat tajnosti, pa su predmet široke distribucije među nižim nivoima upravljanja Oružanim snagama, zapovjedništvom savezničkih snaga, drugim odjelima (Ministarstvo vanjskih poslova, Ministarstvo za hitne slučajeve, Granična služba) i

čak i mediji.

Geoinnovation agencija "Innoter"

Dana 31. augusta 2006. američki predsjednik George W. Bush odobrio je koncept američke Nacionalne svemirske politike koji predstavlja

temeljni principi, ciljevi, ciljevi i pravci djelovanja američkog vojno-političkog vodstva, saveznih ministarstava i odjela, kao i komercijalnih struktura za korištenje svemira u nacionalnim interesima. Ovaj dokument zamijenio je istoimenu predsjedničku direktivu 1996. godine.

Objavljivanje "nacionalne svemirske politike" bilo je posljedica povećanog značaja svemirskih sistema u osiguravanju nacionalne sigurnosti Sjedinjenih Država, i

također i potreba da se provedena svemirska politika uskladi s novim uslovima situacije.

Sprovođenje svemirskih programa proglašeno je prioritetnim područjem djelovanja. Istovremeno će američko vojno-političko rukovodstvo

pridržavati se niže temeljnih načela:

− sve zemlje imaju pravo na besplatno korištenje svemira u mirnodopske svrhe, dopuštajući Sjedinjenim Državama provođenje vojnih i obavještajnih aktivnosti u nacionalnim interesima;

− bilo koji zahtjev se odbija bilo koju državu za isključivo korištenje svemira, nebeskih tijela ili njihovih dijelova, kao i ograničenje prava Sjedinjenih Država na takve aktivnosti;

− Bijela kuća nastoji surađivati ​​s VPR -om drugih država u okviru

mirno korištenje svemira kako bi se proširile mogućnosti i postigli veći rezultati u istraživanju svemira;

− Američke svemirske letjelice moraju slobodno djelovati u svemiru.

Stoga će Sjedinjene Države svako miješanje u funkcioniranje svog Ustavnog suda smatrati kršenjem njihovih prava;

− CS, uključujući zemaljske i svemirske komponente, kao i komunikacijske linije koje podržavaju njihov rad, smatraju se vitalnim za nacionalne interese zemlje.

V S tim u vezi, Sjedinjene Države će:

− braniti svoja prava na besplatno korištenje svemira;

− da odvrati ili odvrati druge zemlje od djelovanja ili razvoja sredstava za kršenje ovih prava;

Metoda daljinskog istraživanja Zemlje
Daljinska detekcija je prijem bilo kog beskontakta
metode informacija o Zemljinoj površini, objektima na njoj ili u njenim dubinama.
Tradicionalno, samo se te metode upućuju na podatke daljinske detekcije.
koji vam omogućuju da iz svemira ili iz zraka dobijete sliku zemlje
površine u bilo kojem dijelu elektromagnetskog spektra (tj
elektromagnetni talasi (EMW).
Prednosti metode daljinskog istraživanja Zemlje su
sljedeće:
relevantnost podataka u vrijeme istraživanja (većina kartografskih
materijali su beznadno zastarjeli);
visoka efikasnost prikupljanja podataka;
visoka preciznost obrade podataka zbog upotrebe GPS tehnologija;
visok sadržaj informacija (upotreba multispektralnog, infracrvenog i
radarsko snimanje omogućuje vam da vidite detalje koji nisu vidljivi na uobičajenim
slike);
ekonomska izvodljivost (troškovi pribavljanja informacija
pomoću podataka daljinskog mjerenja znatno nižih od terenskih radova);
mogućnost dobijanja trodimenzionalnog modela terena (matrice terena) za
korištenjem stereo moda ili metodama sondiranja lidara i,
kao rezultat toga, mogućnost izvođenja trodimenzionalnog modeliranja web lokacije
zemljine površine (sistemi virtualne stvarnosti).

Vrste istraživanja za dobijanje podataka daljinskog detektovanja
Vrste zvuka prema izvoru signala:
Vrste sondiranja na lokaciji opreme:
Svemirska fotografija (fotografska ili optoelektronička):
panhromatski (češće u jednom široko vidljivom dijelu spektra) - najjednostavniji
primjer crno -bijele fotografije;
boja (snimanje u nekoliko, češće stvarnih boja na jednom mediju);
multispektralno (istovremena, ali zasebna fiksacija slike u različitim
područja spektra);
radar (radar);
Snimanje iz zraka (fotografsko ili optoelektroničko):
Iste vrste podataka daljinskog detektovanja kao i svemirske slike;
Lidar (laser).

Sposobnost otkrivanja i mjerenja određene pojave, objekta ili procesa
određuje se rezolucijom senzora.
Vrste dozvola:

Karakteristike senzora uređaja za daljinsko mjerenje
Kratke karakteristike svemirskih letjelica za prikupljanje podataka
daljinsko ispitivanje zemlje za komercijalnu upotrebu

Kompleks zračnih fotografija integriran sa GPS prijamnikom

Primjeri zračnih fotografija različitih optičkih rezolucija
0,6 m
2m
6m

Fotografija iz zraka u optičkom i toplinskom (infracrvenom) spektru
Lijevo - zračna fotografija u boji
farme tenkova, s desne strane - noć
toplotna slika istog
teritoriji. Osim toga jasno
diskriminirajuće prazno (svjetlo
šolje)
i
ispunjen
kontejneri, termička slika
detektuje curenje
from
rezervoar
(3)
i
cjevovod (1,2). Senzor
CAD,
pucanje
Centar
ekološki
i
tehnološko praćenje, g.
Trekhgorny.

Radarska satelitska slika
Radarske slike omogućuju detekciju nafte i naftnih derivata na površini vode iz
sa debljinom filma od 50 mikrona. Druga primjena radara je evaluacija
sadržaj vlage u tlu.

10.

Radarska satelitska slika
Radarska interferometrija detektuje deformacije iz orbite blizu Zemlje
zemljine površine u djelovima centimetra. Ova slika prikazuje deformacije
nastao tokom nekoliko mjeseci razvoja naftnog polja Belridge u
California. Traka u boji prikazuje okomite pomake od 0 (crno -plavo) do -
58 mm (crveno-smeđa). Obrada od Atlantis Scientific -a na osnovu ERS1 snimaka

11.

Kopneni kompleks za prijem i obradu podataka daljinskog detektovanja
(NKPOD) je dizajniran za primanje podataka daljinskog mjerenja
svemirske letjelice, njihova obrada i skladištenje.
NKPOD konfiguracija uključuje:
antenski kompleks;
prijemni kompleks;
kompleks sinhronizacije, registracije i strukture
oporavak;
kompleks softvera.
Da biste osigurali maksimalni radijus
pregled
antena
kompleks
treba
postaviti tako da horizont bude
otvoren sa uglova kote 2 stepena. i više u
bilo koji azimutni smjer.
Za kvalitetan prijem, neophodno
je
odsustvo
radio smetnje
v
rasponu od 8,0 do 8,4 GHz (odašiljanje
radio relej, troposferski i
druge komunikacijske linije).

12.

Kopneni kompleks za prijem i obradu podataka daljinske detekcije (NKPOD)
NKPOD pruža:
Formiranje aplikacija za planiranje mjerenja zemljine površine i prijema
podaci;
raspakiranje informacija s sortiranjem po rutama i dodjelom nizova
video informacije i servisne informacije;
obnavljanje linijske strukture video informacija, dekodiranje,
radiometrijska korekcija, filtriranje, dinamička transformacija
raspon, formiranje pregledne slike i druge operacije
digitalna primarna obrada;
analiza kvalitete slika dobivenih pomoću stručnih i
softverske metode;
katalogiziranje i arhiviranje informacija;
geometrijska korekcija i georeferencija slika pomoću podataka
o parametrima kutnog i linearnog kretanja svemirskih letjelica (SC) i / ili
kopnene kontrolne tačke;
licencirani pristup podacima primljenim sa mnogih stranih ERS satelita.
Antena i prijem kompleksnog softvera za upravljanje
obavlja sljedeće glavne funkcije:
automatska provjera rada hardverskog dijela NKPOD -a;
proračun rasporeda komunikacijskih sesija, odnosno prolaska satelita kroz zonu vidljivosti
NKPOD;
automatsko aktiviranje NKPOD -a i prijem podataka u skladu s
raspored;
proračun putanje satelita i upravljanje antenskim kompleksom za
satelitsko praćenje;
formatiranje primljenog toka informacija i njegovo snimanje na hard
disk;
indikacija trenutnog stanja sistema i protoka informacija;
automatsko održavanje dnevnika rada.

13.

Glavna područja primjene globalnih satelitskih sistema
pozicioniranje za geoinformacionu podršku preduzećima
sektor nafte i gasa:
razvoj geodetskih referentnih mreža svih nivoa od globalnog do
premjeravanje, kao i izvođenje radova na nivelaciji u geodetske svrhe
osiguranje aktivnosti preduzeća;
osiguravanje vađenja minerala (površinsko kopanje, bušenje)
posao, itd.);
geodetski oslonac izgradnje, polaganje cjevovoda,
kablovi, nadvožnjaci, dalekovodi i drugi inženjerski i primijenjeni radovi;
geodetski radovi;
spasilački i preventivni radovi (geodetska podrška za
katastrofe i katastrofe);
studije okoliša: mreža izlijevanja nafte, procjena
područja izlijevanja nafte i određivanje smjera njihovog kretanja;
snimanje i kartiranje svih vrsta - topografsko, posebno,
tematski;
integracija sa GIS -om;
primjena u dispečerskim uslugama;
plovidba svih vrsta - zračna, morska, kopnena.

14.

Uređaj i primjena globalnih satelitskih sistema
pozicioniranje u industriji nafte i plina
Postojeći SGPS: GPS, GLONASS, Beidou, Galileo, IRNSS
Glavni elementi satelitskog navigacijskog sistema:

15.

GLONASS
Sistem se zasniva na 24 satelita (i 2 stanja pripravnosti) koji se premještaju
površinu Zemlje u tri orbitalne ravni sa nagibom orbite
avioni 64,8 ° i visina 19 100 km
težina - 1415 kg,
garantovano
termin
aktivna
postojanje - 7 godina,
karakteristike - 2 signala za civile
potrošači,
uključeno
poređenje
sa
saputnici
prethodna generacija ("Glonass")
tačnost pozicioniranja
objekti povećani 2,5 puta,
jedinica za napajanje - 1400 W,
početak letačkih testova - 10. decembra
2003 godina.
domaći ugrađeni digitalni računar zasnovan na
mikroprocesor sa VAX komandnim sistemom
11/750
težina - 935 kg,
garantovano
termin
aktivna
postojanje - 10 godina,
novi navigacijski signali u formatu
Sistemi kompatibilni sa CDMA formatom
GPS / Galileo / Kompas
dodavanjem CDMA signala u raspon
L3, točnost navigacijskih definicija u
GLONASS format će se udvostručiti
u odnosu na satelite "Glonass-M".
potpuno ruski aparat, odsutan
uvozni aparati.

16.

GLONASS tačnost
Prema podacima SDKM -a od 22. jula 2011., navigacijske greške
GLONASS definicije po dužini i širini bile su 4,46-7,38 m na
koristeći u prosjeku 7-8 svemirskih letjelica (ovisno o prijemnoj tački). Na istom
Vremena greške GPS-a bila su 2,00-8,76 m kada se koristila u prosjeku 6-11
KA (u zavisnosti od prijemne tačke).
Greške se javljaju kada se oba navigacijska sistema koriste zajedno
su 2,37-4,65 m kada se koristi prosječno 14-19 svemirskih letjelica (in
u zavisnosti od prijemne tačke).
Sastav grupe KNS GLONASS od 13.10.2011.
Total OG GLONASS
28 svemirskih letjelica
Koristi se za njihovu namjenu
21 svemirska letelica
U fazi ulaska u sistem
2 svemirska letelica
Privremeno povučen u
održavanje
4 CA
Orbitalna rezerva
1 svemirska letelica
U fazi odjave
-

17.

Oprema za prijem GLONASS signala
Ekran Glospace Navigator sa
prikazuje plan moskovskih ulica u
perspektivna projekcija i indikacija
lokacija posmatrača
NAP "GROT-M" (NIIKP, 2003)
jedan od prvih uzoraka

18.

GPS
Sistem se temelji na 24 satelita (i 6 pripravnih) koji se premještaju
površine Zemlje s frekvencijom od 2 okretaja dnevno u 6 kružnih orbita
putanje (po 4 satelita u svakom), visine približno 20,180 km sa nagibom
orbitalne ravni 55 °
GPS satelit u orbiti

19.

Oprema za prijem GPS signala

20.

Vrste opreme za prijem SGPS signala
navigator (tačno vrijeme; orijentacija prema kardinalnim tačkama; visina iznad nivoa
mora; pravac do tačke sa koordinatama koje je odredio korisnik; struja
brzina, pređena udaljenost, prosječna brzina; trenutna pozicija uključena
elektronska karta područja; trenutni položaj u odnosu na rutu);
praćenje (GPS / GLONASS + GSM, prenosi podatke o lokaciji i kretanju,
ne prikazuje kartu na klijentskoj opremi - samo na serveru);
logger (tracker bez GSM-modula, bilježi podatke o kretanju).
navigator
tracker
drvosječa

ERS satelit "Resurs-P"

Daljinsko detektovanje Zemlje (ERS) - posmatranje površine od strane vazduhoplovnih i svemirskih vozila opremljenih različitim vrstama opreme za snimanje. Radni raspon talasnih dužina koje prima oprema za snimanje kreće se od djelića mikrometra (vidljivo optičko zračenje) do metara (radio talasi). Metode sensinga mogu biti pasivne, to jest koristiti prirodno reflektirano ili sekundarno toplinsko zračenje objekata na površini Zemlje, uzrokovano solarnom aktivnošću, i aktivno, koristeći stimulirano zračenje objekata koje pokreće umjetni izvor usmjerenog djelovanja. Podaci ERS -a dobiveni iz (SC) karakteriziraju visok stupanj ovisnosti o transparentnosti atmosfere. Stoga svemirska letjelica koristi višekanalnu opremu pasivnog i aktivnog tipa, koja registrira elektromagnetsko zračenje u različitim rasponima.

ERS oprema prve svemirske letelice lansirane 1960 -ih i 1970 -ih. bio tipa traga - projekcija mjernog područja na Zemljinu površinu bila je linija. Kasnije se pojavila i postala široko rasprostranjena panoramska ERS oprema - skeneri, projekcija mjernog područja na Zemljinu površinu je traka.

Svemirske letjelice za daljinsko otkrivanje Zemlje koriste se za proučavanje prirodnih resursa Zemlje i rješavanje meteoroloških problema. Svemirske letjelice za proučavanje prirodnih bogatstava opremljene su uglavnom optičkom ili radarskom opremom. Prednosti potonjeg su da omogućava promatranje Zemljine površine u bilo koje doba dana, bez obzira na stanje atmosfere.

opšti pregled

Daljinsko otkrivanje je metoda dobivanja informacija o objektu ili pojavi bez direktnog fizičkog kontakta s tim objektom. Daljinska detekcija je pododsjek geografije. U modernom smislu, izraz se uglavnom odnosi na zračne ili svemirske senzorske tehnologije u svrhu otkrivanja, klasifikacije i analize objekata na površini zemlje, kao i atmosfere i okeana, koristeći prostirane signale (na primjer, elektromagnetsko zračenje). Dijele se na aktivne (signal prvo emituje avion ili svemirski satelit) i pasivno daljinsko otkrivanje (snima se samo signal iz drugih izvora, na primjer, sunčeva svjetlost).

Senzori za pasivno daljinsko otkrivanje registriraju signal koji emitira ili reflektira objekt ili susjedna teritorija. Reflektirana sunčeva svjetlost je najčešće korišteni izvor zračenja, otkriven pasivnim senzorima. Primjeri pasivnog daljinskog mjerenja su digitalna i filmska fotografija, infracrvena veza, uređaji povezani s punjenjem i radiometri.

Aktivni uređaji, pak, emitiraju signal za skeniranje objekta i prostora, nakon čega senzor može otkriti i izmjeriti zračenje reflektirano ili generirano povratnim rasipanjem mete merenja. Primjeri aktivnih senzora za daljinsko otkrivanje su radar i lidar, koji mjere vremensko kašnjenje između odašiljanja i registracije vraćenog signala, čime se određuje lokacija, brzina i smjer objekta.

Daljinska detekcija pruža mogućnost dobivanja podataka o opasnim, teško dostupnim i brzo pokretnim objektima, a također omogućuje promatranje na velikim površinama terena. Primjeri daljinske detekcije uključuju praćenje krčenja šuma (na primjer, u slivu Amazone), stanje ledenjaka na Arktiku i Antarktiku i mjerenje dubine okeana koristeći mnogo. Daljinsko otkrivanje također zamjenjuje skupe i relativno spore metode prikupljanja informacija sa Zemljine površine, dok istovremeno jamči nemiješanje ljudi u prirodne procese na promatranim teritorijima ili objektima.

Uz svemirske letjelice u orbiti, naučnici imaju mogućnost prikupljanja i prenošenja podataka u različitim rasponima elektromagnetskog spektra, koji, u kombinaciji s većim mjerenjima i analizama na zraku i zemlji, pružaju potreban spektar podataka za praćenje trenutnih događaja i trendova kao što je El Niño i drugi, prirodni fenomeni, kratkoročni i dugoročni. Daljinska detekcija također ima primijenjenu vrijednost u području geonauka (na primjer, upravljanje prirodom), poljoprivrede (korištenje i očuvanje prirodnih resursa), nacionalne sigurnosti (nadzor pograničnih područja).

Tehnike prikupljanja podataka

Glavni cilj multispektralnih studija i analiza dobivenih podataka su objekti i teritorije koji emitiraju energiju, što im omogućuje razlikovanje u odnosu na okoliš. Pregled satelitskih sistema daljinske detekcije može se pronaći u preglednoj tabeli.

Općenito, najbolje vrijeme za dobijanje podataka metodama daljinskog mjerenja je ljetno računanje vremena (naročito tokom ovih mjeseci, kut sunca iznad horizonta je najveći, a dan najduži). Izuzetak od ovog pravila je prikupljanje podataka pomoću aktivnih senzora (na primjer, Radar, Lidar), kao i toplinskih podataka u rasponu dugih valnih duljina. U termoviziji, u kojoj senzori mjere toplinsku energiju, bolje je koristiti vremenski interval kada je razlika u temperaturi tla i temperaturi zraka najveća. Dakle, najbolje vrijeme za ove metode su hladniji mjeseci, kao i nekoliko sati prije zore u bilo koje doba godine.

Osim toga, potrebno je uzeti u obzir još neka razmatranja. Uz pomoć radara, na primjer, nemoguće je dobiti sliku gole površine zemlje s debelim snježnim pokrivačem; isto se može reći i za lidar. Međutim, ovi aktivni senzori su neosjetljivi na svjetlost (ili njihov nedostatak), što ih čini odličnim izborom za primjene na velikim geografskim širinama (na primjer). Osim toga, i radar i lidar sposobni su (ovisno o korištenoj valnoj duljini) snimiti površinu pod šumskom krošnjom, što ih čini korisnima u visoko obraslim regijama. S druge strane, spektralne metode prikupljanja podataka (i stereo snimanje i multispektralne metode) primjenjive su uglavnom za sunčanih dana; podaci prikupljeni u uvjetima slabog osvjetljenja imaju nizak omjer signal / šum, što otežava obradu i tumačenje. Osim toga, iako stereo slike mogu prikazati i identificirati vegetaciju i ekosustave, nemoguće je ovom metodom (kao i kod multispektralnog očitavanja) prodrijeti pod krošnje drveća i dobiti slike zemljine površine.

Aplikacije za daljinsko mjerenje

Daljinsko otkrivanje najčešće se koristi u poljoprivredi, geodeziji, kartiranju, praćenju površine zemlje i oceana, kao i slojeva atmosfere.

Poljoprivreda

Uz pomoć satelita, slike pojedinih polja, regija i okruga mogu se sa sigurnošću dobiti na cikličan način. Korisnici mogu dobiti vrijedne informacije o stanju zemljišta, uključujući identifikaciju usjeva, definiciju površine usjeva i status usjeva. Satelitski podaci koriste se za preciznu kontrolu i praćenje poljoprivrednih performansi na različitim nivoima. Ovi se podaci mogu koristiti za optimiziranje poljoprivrede i prostorno orijentirano upravljanje tehničkim operacijama. Slike mogu pomoći u određivanju lokacije usjeva i opsega iscrpljenosti zemljišta, a zatim se mogu koristiti za razvoj i provedbu plana tretmana za optimizaciju lokalne upotrebe poljoprivrednih kemikalija. Glavne poljoprivredne primjene daljinskog mjerenja su sljedeće:

• vegetacija:
  • klasifikacija vrsta useva
  • procjena stanja usjeva (praćenje usjeva, procjena štete)
  • procjena prinosa

• tlo
  • prikaz karakteristika tla
  • prikaz vrste tla
  • erozije tla
  • vlažnost tla
  • prikaz prakse obrade tla

Monitoring šumskog pokrivača

Daljinsko otkrivanje se također koristi za praćenje šumskog pokrivača i identifikacije vrsta. Ovako dobivene karte mogu pokriti veliko područje, a istovremeno prikazuju detaljna mjerenja i karakteristike područja (vrsta drveća, visina, gustoća). Pomoću podataka daljinskog mjerenja moguće je identificirati i razgraničiti različite vrste šuma koje bi bilo teško postići tradicionalnim metodama na površini zemlje. Podaci su dostupni u različitim veličinama i rezolucijama kako bi odgovarali lokalnim ili regionalnim zahtjevima. Zahtjevi za detalje prikaza terena zavise od razmjera studije. Za prikaz promjena u šumskom pokrivaču (tekstura, gustoća lišća) primijenite:

• multispektralne slike: potrebni su podaci visoke rezolucije za preciznu identifikaciju vrsta

• više slika istog teritorija koristi se za dobivanje informacija o sezonskim promjenama različitih vrsta

• stereophotos - za razlikovanje vrsta, procjenu gustoće i visine drveća. Stereo fotografije pružaju jedinstven pogled na šumski pokrivač dostupan samo putem tehnologije daljinskog detektovanja

• Radari se široko koriste u vlažnim tropima zbog svoje sposobnosti stjecanja slika u svim vremenskim uvjetima

• Lidari vam omogućuju da dobijete trodimenzionalnu strukturu šume, da otkrijete promjene u visini zemljine površine i objekata na njoj. Lidarski podaci pomažu u procjeni visine drveća, površina krune i broja stabala po jedinici površine.

Nadzor površine

Nadzor površine jedna je od najvažnijih i tipičnih aplikacija za daljinsko otkrivanje. Dobiveni podaci koriste se za određivanje fizičkog stanja zemljine površine, na primjer, šuma, pašnjaka, površina cesta itd., Uključujući rezultate ljudskih aktivnosti, poput krajolika u industrijskim i stambenim područjima, stanja poljoprivrednih površina itd. U početku bi trebalo uspostaviti sistem klasifikacije zemljišnog pokrivača, koji obično uključuje nivoe i klase zemljišta. Nivoi i ocjene trebaju se razvijati uzimajući u obzir svrhu korištenja (nacionalnu, regionalnu ili lokalnu), prostornu i spektralnu rezoluciju podataka daljinskog mjerenja, zahtjev korisnika itd.

Otkrivanje promjena u stanju zemaljske površine potrebno je za ažuriranje kapa pokrivača i racionalizaciju korištenja prirodnih resursa. Promjene se obično javljaju pri usporedbi više slika koje sadrže više slojeva podataka, au nekim slučajevima i usporedbom starih karata i ažuriranih slika daljinskog mjerenja.

• sezonske promjene: poljoprivredno zemljište i listopadne šume mijenjaju se sezonski

• godišnje promjene: promjene površine zemlje ili područja korištenja zemljišta, poput krčenja šuma ili širenja urbanih područja

Podaci o površini zemljišta i promjenama u prirodi vegetacijskog pokrivača izravno su potrebni za utvrđivanje i provedbu politika zaštite okoliša i mogu se koristiti zajedno s drugim podacima za izvođenje složenih proračuna (na primjer, za utvrđivanje rizika od erozije) .

Geodezija

Prikupljanje podataka o snimanju iz zraka prvi put je korišteno za otkrivanje podmornica i dobivanje podataka o gravitaciji korištenih za izradu vojnih karata. Ovi podaci predstavljaju razine trenutnih smetnji Zemljinog gravitacijskog polja, koje se mogu koristiti za utvrđivanje promjena u raspodjeli Zemljine mase, što zauzvrat može biti potrebno za različite geološke studije.

Akustične i skoro akustične aplikacije

• Sonar: pasivni sonar, snima zvučne valove koji dolaze iz drugih objekata (brod, kit itd.); aktivni sonar, emitira impulse zvučnih valova i registrira reflektirani signal. Koristi se za otkrivanje, lociranje i mjerenje parametara podvodnih objekata i terena.

• Seizmografi su poseban mjerni uređaj koji se koristi za otkrivanje i snimanje svih vrsta seizmičkih valova. Uz pomoć seizmograma snimljenih na različitim mjestima u određenom području, moguće je odrediti epicentar potresa i izmjeriti njegovu amplitudu (nakon što se dogodio) usporedbom relativnih intenziteta i tačnog vremena oscilacija.

• Ultrazvuk: Ultrazvučni senzori koji emitiraju visokofrekventne impulse i snimaju reflektirani signal. Koristi se za otkrivanje vodenih valova i određivanje nivoa vode.

Prilikom koordiniranja niza opservacija velikih razmjera, većina senzorskih sistema ovisi o sljedećim faktorima: lokaciji platforme i orijentaciji senzora. Danas visokokvalitetni instrumenti često koriste informacije o položaju iz satelitskih navigacijskih sistema. Rotacija i orijentacija često se određuju elektronskim kompasima s točnošću od oko jedan do dva stupnja. Kompasi mogu mjeriti ne samo azimut (tj. Stepen odstupanja od magnetskog sjevera), već i visinu (vrijednost odstupanja od nivoa mora), budući da smjer magnetskog polja u odnosu na Zemlju ovisi o geografskoj širini na kojoj se posmatra se odvija. Za precizniju orijentaciju potrebno je koristiti inercijalnu navigaciju, s povremenim korekcijama različitim metodama, uključujući navigaciju zvijezdama ili poznatim orijentirima.

Pregled glavnih instrumenata daljinske detekcije

• Radari se uglavnom koriste u sistemima kontrole zračnog prometa, sistemima ranog upozoravanja, praćenju šumskog pokrivača, poljoprivredi i za dobijanje velikih meteoroloških podataka. Doppler radar koriste agencije za provođenje zakona za kontrolu brzine vozila, kao i za dobivanje meteoroloških podataka o brzini i smjeru vjetra, lokaciji i intenzitetu padavina. Druge vrste informacija koje se dobijaju uključuju podatke o jonizovanom gasu u jonosferi. Interferometrijski radar s umjetnim otvorom koristi se za dobijanje točnih digitalnih modela elevacije velikih površina terena.

• Satelitski laserski i radarski visinomjeri pružaju širok raspon podataka. Mjereći fluktuacije nivoa oceanske vode uzrokovane gravitacijom, ovi instrumenti prikazuju značajke topografije morskog dna s razlučivošću od jedne milje. Mjerenjem visine i valne duljine oceanskih valova s ​​visinomjerima možete saznati brzinu i smjer vjetra, kao i brzinu i smjer površinskih oceanskih struja.

• Ultrazvučni (akustični) i radarski senzori koriste se za mjerenje razine mora, oseke i strujanja te određivanje smjera valova u obalnim područjima mora.

• Tehnologija otkrivanja i dometa svjetlosti (LIDAR) dobro je poznata po svojim primjenama u vojnoj oblasti, posebno u laserskoj navigaciji projektila. LIDAR se također koristi za otkrivanje i mjerenje koncentracija različitih kemikalija u atmosferi, dok se LIDAR u avionu može koristiti za mjerenje visine objekata i pojava na zemlji s većom točnošću nego što se to može postići radarskom tehnologijom. Daljinsko otkrivanje vegetacije također je jedna od glavnih primjena LIDAR -a.

• Radiometri i fotometri najčešći su instrumenti koji se koriste. Hvataju reflektirano i emitirano zračenje u širokom frekvencijskom rasponu. Najčešći su vidljivi i infracrveni senzori, zatim mikrovalne pećnice, senzori gama zraka i, rjeđe, ultraljubičasti senzori. Ovi se instrumenti mogu koristiti i za otkrivanje emisijskog spektra različitih kemikalija, pružajući podatke o njihovoj koncentraciji u atmosferi.

• Stereo snimci snimljeni iz zraka često se koriste za ispitivanje vegetacije na površini Zemlje, kao i za generiranje topografskih karata u razvoju potencijalnih ruta analizom snimaka terena, u kombinaciji s modeliranjem značajki okoliša dobivenih metodama tla.

• Multispektralne platforme kao što je Landsat aktivno su se koristile od 1970 -ih. Ovi instrumenti su korišteni za generiranje tematskih karata snimanjem više valnih duljina elektromagnetskog spektra (višestruki spektar) i obično se koriste na satelitima za promatranje Zemlje. Primjeri takvih misija uključuju program Landsat ili satelit IKONOS. Karte zemljišnog pokrivača i korištenja zemljišta generirane tematskim kartiranjem mogu se koristiti za istraživanje minerala, otkrivanje i praćenje korištenja zemljišta, krčenje šuma i proučavanje zdravlja biljaka i usjeva, uključujući ogromne površine poljoprivrednog zemljišta ili šuma. Landsat satelitski snimci se koriste od strane regulatora za praćenje parametara kvaliteta vode, uključujući dubinu Secchija, gustoću klorofila i ukupni fosfor. Meteorološki sateliti koriste se u meteorologiji i klimatologiji.

• Spektralno snimanje proizvodi slike u kojima svaki piksel sadrži potpune spektralne informacije, prikazujući uske spektralne domete unutar kontinuiranog spektra. Spektralni uređaji za snimanje koriste se za rješavanje različitih problema, uključujući one koji se koriste u mineralogiji, biologiji, vojnim poslovima i mjerenju parametara okoliša.

• Kao dio borbe protiv dezertifikacije, daljinsko otkrivanje omogućuje promatranje područja koja su dugoročno ugrožena, utvrđivanje faktora dezertifikacije, procjenu dubine njihovog utjecaja, kao i pružanje potrebnih informacija onima koji su odgovorni za donošenje odluka o donošenje odgovarajućih mjera zaštite okoliša.

Obrada podataka

Kod daljinskog mjerenja u pravilu se koristi digitalna obrada podataka, jer se upravo u tom formatu trenutno primaju podaci daljinskog mjerenja. U digitalnom formatu lakše je obraditi i pohraniti informacije. Dvodimenzionalna slika u jednom spektralnom rasponu može se predstaviti kao matrica (dvodimenzionalni niz) brojeva Ja (i, j), od kojih svaki predstavlja intenzitet zračenja koje senzor prima od elementa Zemljine površine, što odgovara jednom pikselu na slici.

Slika se sastoji od n x m piksela, svaki piksel ima koordinate (i, j)- broj retka i broj kolone. Broj Ja (i, j)- cijeli broj i naziva se nivo sive boje (ili spektralna svjetlina) piksela (i, j)... Ako se slika dobije u nekoliko raspona elektromagnetskog spektra, tada je predstavljena trodimenzionalnom rešetkom koja se sastoji od brojeva I (i, j, k), gdje k Je broj spektralnog kanala. S matematičkog gledišta, nije teško obraditi digitalne podatke dobivene u ovom obliku.

Da bi se slika pravilno reproducirala na digitalnim snimcima koje dobivaju punktovi za prijem informacija, potrebno je poznavati format snimanja (strukturu podataka), kao i broj redova i stupaca. Koriste se četiri formata koji poredaju podatke kao:

• redosled zona ( Band Sequental, BSQ);

• zone koje se izmjenjuju duž linija ( Band Interleaved by Line, BIL);
• zone koje se izmjenjuju u pikselima ( Band Interleaved by Pixel, BIP);
• niz zona sa komprimiranjem informacija u datoteku metodom grupnog kodiranja (na primjer, u jpg formatu).

V BSQ-format svaka slika područja nalazi se u zasebnoj datoteci. Ovo je zgodno kada nema potrebe raditi sa svim zonama odjednom. Jedna zona je laka za čitanje i vizualizaciju, slike zona mogu se učitati bilo kojim redoslijedom koji želite.

V BIL-format zonski podaci se upisuju u jednu datoteku red po red, dok se zone izmjenjuju po redovima: 1. red 1. zone, 1. red 2. zone, ..., 2. red 1. zone, 2. red 2. zona itd. Takvo snimanje je zgodno kada se sve zone analiziraju istovremeno.

V BIP-format zonske vrijednosti spektralne svjetline svakog piksela pohranjuju se uzastopno: prvo, vrijednosti prvog piksela u svakoj zoni, zatim vrijednosti drugog piksela u svakoj zoni itd. Ovaj format se naziva kombinirani . Pogodno je za obavljanje obrade više zona slike po piksel po piksel, na primjer, u algoritmima za klasifikaciju.

Grupno kodiranje koristi se za smanjenje količine rasterskih informacija. Takvi su formati prikladni za spremanje velikih slika; za rad s njima morate imati način raspakiranja podataka.

Slikovne datoteke obično prate sljedeće dodatne informacije u vezi sa snimkama:

• opis datoteke sa podacima (format, broj redova i kolona, ​​rezolucija itd.);

• statistički podaci (karakteristike distribucije svjetline - minimalna, maksimalna i prosječna vrijednost, varijansa);
• podaci o projekciji karte.

Dodatne informacije se nalaze ili u zaglavlju slikovne datoteke ili u zasebnoj tekstualnoj datoteci s istim imenom kao i slikovna datoteka.

S obzirom na stupanj složenosti, korisnici se razlikuju u sljedećim razinama CW obrade:

• 1A - Radiometrijska korekcija izobličenja uzrokovana razlikama u osjetljivosti pojedinačnih senzora.

• 1B - radiometrijska korekcija na nivou obrade 1A i geometrijska korekcija sistematskih izobličenja senzora, uključujući panoramska izobličenja, izobličenja uzrokovana rotacijom i zakrivljenošću Zemlje, fluktuacije u nadmorskoj visini orbite satelita.

• 2A prikazuje korekciju slike na nivou 1B i korekciju u skladu sa datom geometrijskom projekcijom bez upotrebe kontrolnih tačaka na zemlji. Za geometrijsku korekciju, globalni digitalni model elevacije ( DEM, DEM) s korakom od 1 km na tlu. Korištena geometrijska korekcija uklanja sistematska izobličenja senzora i projektuje sliku u standardnu ​​projekciju ( UTM WGS-84), koristeći poznate parametre (satelitske efemeride, prostorni položaj itd.).

• 2B - korekcija slike na nivou 1B i korekcija u skladu sa datom geometrijskom projekcijom pomoću kontrolnih tačaka na tlu;

• 3 - korekcija slike na nivou 2B plus korekcija pomoću DEM -a terena (ortorektifikacija).

• S - ispravljanje slike pomoću referentne slike.

Kvaliteta podataka dobivenih daljinskim ispitivanjem ovisi o njihovoj prostornoj, spektralnoj, radiometrijskoj i vremenskoj rezoluciji.

Prostorna rezolucija

Karakteriše ga veličina piksela (na površini Zemlje) snimljenog u rasterskoj slici - obično u rasponu od 1 do 4000 metara.

Spektralna rezolucija

Landsat podaci uključuju sedam opsega, uključujući infracrveni spektar, u rasponu od 0,07 do 2,1 µm. Hiperionski senzor uređaja Earth Observing-1 može registrirati 220 spektralnih opsega od 0,4 do 2,5 µm, sa spektralnom rezolucijom od 0,1 do 0,11 µm.

Radiometrijska rezolucija

Broj nivoa signala koje senzor može snimiti. Obično se kreće od 8 do 14 bita, dajući 256 do 16,384 nivoa. Ova karakteristika takođe zavisi od nivoa buke u instrumentu.

Privremena dozvola

Učestalost leta satelita iznad interesantne površine. Relevantno pri ispitivanju niza slika, na primjer, pri proučavanju dinamike šuma. U početku je analiza serije provedena za potrebe vojne obavještajne službe, posebno radi praćenja promjena u infrastrukturi, kretanja neprijatelja.

Za stvaranje točnih karata na temelju podataka daljinskog mjerenja potrebna je transformacija koja uklanja geometrijska izobličenja. Slika Zemljine površine s uređajem usmjerenim prema dolje sadrži neiskrivljenu sliku samo u središtu slike. Kako se krećete prema rubovima, udaljenosti između točaka na slici i odgovarajuće udaljenosti na Zemlji postaju sve više različite. Korekcija takvih izobličenja vrši se tokom procesa fotogrametrije. Od ranih 1990 -ih većina komercijalnih satelitskih snimaka prodana je već ispravljena.

Osim toga, može biti potrebna radiometrijska ili atmosferska korekcija. Radiometrijska korekcija pretvara diskretne nivoe signala, na primjer od 0 do 255, u njihove prave fizičke vrijednosti. Atmosferska korekcija uklanja spektralna izobličenja unesena prisutnošću atmosfere.