GLONASS Direktörlüğü Başkan Yardımcısı ve GLONASS Sistem Geliştirme Departmanı Direktörü Sergey Revnivykh, Akademisyen M.F. Reşetnev "
Belki de, her türlü ulaşımdan tarıma kadar, uydu navigasyon teknolojilerinin henüz kullanılmadığı tek bir ekonomi dalı yoktur. Ve uygulama alanları sürekli genişlemektedir. Ayrıca, çoğunlukla, alıcı cihazlar en az iki küresel navigasyon sisteminden - GPS ve GLONASS - sinyal alır.
Sorunun durumu
Öyle oldu ki, GLONASS sisteminin ana geliştiricisinin Roskosmos olduğu gerçeği göz önüne alındığında, GLONASS'ın Rusya'daki uzay endüstrisinde kullanımı beklendiği kadar büyük değil. Evet, zaten birçok uzay aracımız, fırlatma araçlarımız, üst aşamalar, yerleşik ekipmanın bir parçası olarak GLONASS alıcılarına sahiptir. Ancak şimdiye kadar ya yardımcı araçlardır ya da yükün bir parçası olarak kullanılırlar. Şimdiye kadar, yörünge ölçümleri yapmak, dünyaya yakın uzay aracının yörüngelerini belirlemek için senkronizasyon, çoğu durumda, çoğu hizmet ömrünü uzun süredir tüketmiş olan komuta ölçüm kompleksinin yer tabanlı araçları kullanılmaktadır. Ek olarak, ölçüm cihazları, yörüngenin doğruluğunu etkileyen tüm uzay aracı yörüngesinin küresel kapsamının sağlanmasına izin vermeyen Rusya Federasyonu topraklarında bulunmaktadır. GLONASS navigasyon alıcılarının yörünge ölçümleri için standart yerleşik ekipmanın bir parçası olarak kullanılması, düşük yörüngeli uzay aracının (yörünge takımyıldızının ana bölümünü oluşturan) yörünge doğruluğunun 10 santimetre seviyesinde elde edilmesini mümkün kılacaktır. gerçek zamanlı olarak yörüngenin herhangi bir noktası. Aynı zamanda, yörünge ölçümlerini gerçekleştirmede komuta ölçüm kompleksinin araçlarını dahil etmeye, çalışabilirliklerini ve personelin bakımını sağlamak için fon harcamaya gerek yoktur. Uçaktan seyrüsefer bilgilerinin alınması ve uçuş kontrol merkezine iletilmesi için bir veya iki istasyonun olması planlama problemlerinin çözümü için yeterlidir. Bu yaklaşım, tüm balistik ve navigasyon desteği stratejisini değiştirir. Ancak yine de, bu teknoloji dünyada zaten iyi gelişmiştir ve herhangi bir özel zorluk göstermez. Sadece böyle bir teknolojiye geçiş konusunda bir karar vermeyi gerektirir.
Önemli sayıda düşük yörüngeli uzay aracı, Dünya'nın uzaktan algılanması ve bilimsel problemlerin çözümü için uydulardır. Teknolojilerin ve gözlem araçlarının gelişmesiyle, çözünürlüğün artmasıyla, alınan hedef bilgilerinin anket sırasında uydunun koordinatlarına bağlanmasının doğruluğu için gereksinimler artmaktadır. A posteriori modda, görüntüleri ve bilimsel verileri işlemek için çoğu durumda yörünge doğruluğunun santimetre düzeyinde bilinmesi gerekir.
Dünyayı incelemenin temel sorunlarını çözmek ve uzay aracı hareket modellerini rafine etmek için özel olarak oluşturulmuş bir jeodezik sınıfın (Lageos, Etalon gibi) özel uzay araçları için, yörüngelerin santimetre doğruluğu zaten elde edilmiştir. Ancak bu araçların atmosferin dışında uçtuğu ve güneş basıncı bozulmalarının belirsizliğini en aza indirmek için küresel oldukları akılda tutulmalıdır. Yörünge ölçümleri için, ucuz olmayan küresel bir uluslararası lazer telemetre ağı kullanılır ve aletlerin çalışması büyük ölçüde hava koşullarına bağlıdır.
ERS ve bilim uzay aracı esas olarak 2000 km'ye kadar olan irtifalarda uçar, karmaşık bir geometrik şekle sahiptir ve atmosfer ve güneş basıncı tarafından tamamen rahatsız edilir. Uluslararası servislerin lazer olanaklarını kullanmak her zaman mümkün değildir. Bu nedenle, bu tür uyduların yörüngelerini santimetre doğrulukla elde etme görevi çok zordur. Özel hareket modelleri ve bilgi işleme yöntemlerinin kullanılması gereklidir. Son 10-15 yılda, yerleşik yüksek hassasiyetli GNSS navigasyon alıcılarını (esas olarak GPS) kullanarak bu tür sorunları çözmek için dünya uygulamasında önemli ilerleme kaydedilmiştir. Bu alandaki öncü, yörünge doğruluğu 20 yıl önce 10 cm (2.5 cm) seviyesinde sağlanan Topex-Poseidon uydusuydu (ortak NASA-CNES projesi, 1992-2005, 1.336 km yükseklik, eğim 66). yarıçap).
Önümüzdeki on yılda, Rusya Federasyonu'nda, çeşitli amaçlarla uygulamalı problemleri çözmek için çok sayıda ERS uzay aracının fırlatılması planlanıyor. Özellikle, bir dizi uzay sistemi için, hedef bilgilerinin çok yüksek doğrulukla bağlanması gereklidir. Bunlar keşif, haritalama, buz koşullarının izlenmesi, acil durumlar, meteoroloji ve ayrıca Dünya ve Dünya Okyanusu'nu inceleme, yüksek hassasiyetli bir dinamik jeoid modeli oluşturma, yüksek - iyonosfer ve atmosferin hassas dinamik modelleri. Uzay aracının konumunun doğruluğunun, tüm yörünge boyunca santimetre düzeyinde bilinmesi gerekmektedir. Bu, arka hassasiyetle ilgili.
Bu artık uzay balistikleri için kolay bir iş değil. Belki de bu soruna bir çözüm sağlamanın tek yolu, yerleşik bir GNSS navigasyon alıcısından alınan ölçümlerin kullanılması ve buna karşılık gelen navigasyon bilgilerinin yerde yüksek hassasiyette işlenmesidir. Çoğu durumda, birleşik bir GPS ve GLONASS alıcısıdır. Bazı durumlarda, yalnızca GLONASS sisteminin kullanımı için gereksinimler ileri sürülebilir.
GLONASS kullanarak yüksek hassasiyetli yörünge belirleme deneyi
Ülkemizde jeodezik sınıf navigasyon alıcıları kullanarak yüksek hassasiyetli koordinatlar elde etme teknolojisi, Dünya yüzeyindeki jeodezik ve jeodinamik problemlerin çözümü için oldukça gelişmiştir. Bu, sözde hassas nokta konumlandırma teknolojisidir. Teknolojinin bir özelliği şudur:
* Koordinatlarının netleştirilmesi gereken navigasyon alıcısının ölçümlerini işlemek için GNSS sinyallerinin navigasyon çerçevelerinden gelen bilgiler kullanılmaz. Navigasyon sinyalleri, yalnızca, öncelikle sinyalin taşıyıcı fazının ölçümlerine dayalı olarak, menzil ölçümleri için kullanılır;
* GNSS navigasyon sinyalleri alıcı istasyonlarının küresel ağının ölçümlerinin sürekli işlenmesi temelinde elde edilen yüksek hassasiyetli yörüngeler ve yerleşik saat düzeltmeleri, navigasyon uzay aracının geçici-zaman bilgisi olarak kullanılır. Çözümlerin çoğu artık Uluslararası GNSS Hizmeti (IGS) tarafından kullanılmaktadır;
* Koordinatlarının belirlenmesi gereken navigasyon alıcısının ölçümleri, özel işleme yöntemleri kullanılarak yüksek hassasiyetli efemeris-zaman bilgisi ile birlikte işlenir.
Sonuç olarak, alıcının koordinatları (alıcı antenin faz merkezi) birkaç santimetre hassasiyetle elde edilebilir.
Bilimsel sorunları çözmek için olduğu kadar Rusya'da arazi yönetimi, kadastro, inşaat görevleri için de birkaç yıldır bu tür araçlar var ve yaygın olarak kullanılıyor. Aynı zamanda, yazar, düşük yörüngeli uzay aracının yörüngelerinin yüksek hassasiyette belirlenmesi problemlerini çözebilecek araçlar hakkında henüz bilgi sahibi değildi.
Birkaç ay önce gerçekleştirilen bir girişim deneyi, bu tür araçların prototiplerine sahip olduğumuzu ve bunların düşük yörüngeli uzay araçları için endüstriye özel yüksek hassasiyetli balistik ve navigasyon desteği için standart araçlar oluşturmak için kullanılabileceğini gösterdi.
Deney sonucunda, LEO uzay aracının yörüngesinin birkaç santimetre seviyesinde yüksek hassasiyetle belirlenmesi için mevcut prototipleri kullanma olasılığı doğrulandı.
Deney için, kombine bir navigasyon alıcısı GLONASS / GPS ile donatılmış uçan yerli uydu ERS "Resurs-P" No. 1 (ortalama 475 km yüksekliğe sahip dairesel güneş eşzamanlı yörüngeye yakın yörünge) seçildi. Sonucu doğrulamak için, GPS alıcılarının kurulu olduğu GRACE sisteminin (NASA ve DLR'nin ortak projesi, 2002-2016, yükseklik 500 km, eğim 90) jeodezik uzay aracı için veri işleme tekrarlandı. Deneyin özellikleri aşağıdaki gibidir:
* GLONASS sisteminin Resurs-P uzay aracının yörüngesini belirleme yeteneklerini değerlendirmek için (genel görünüm Şekil 1'de gösterilmiştir), sadece GLONASS ölçümleri kullanıldı (JSC RIRV tarafından geliştirilen 4 set yerleşik navigasyon alıcısı);
* GRACE sisteminin uzay aracının yörüngesini elde etmek için (genel görünüm Şekil 2'de gösterilmiştir), yalnızca GPS ölçümleri kullanıldı (ölçümler ücretsiz olarak kullanılabilir);
* IAC KVNO TsNIIMash'te küresel ağ IGS istasyonlarının ölçümlerinin işlenmesi temelinde elde edilen GLONASS ve GPS sistemlerinin navigasyon uydularının yerleşik saatlerinin yüksek hassasiyetli efemerisleri ve düzeltmeleri (veriler ücretsiz olarak temin edilebilir), yardım bilgisi olarak kullanılmıştır. Bu verilerin doğruluğuna ilişkin IGS tahmini, Şekil 2'de gösterilmektedir. 3 ve yaklaşık 2,5 cm'dir, IGS hizmetinin küresel GLONASS / GPS istasyonları ağının konumu, Şek. 4;
* düşük yörüngeli uzay aracının yörüngesinin yüksek hassasiyetle belirlenmesini sağlayan donanım ve yazılım kompleksinin bir prototipi (JSC "GEO-MCC" in inisiyatif geliştirmesi). Örnek ayrıca, yüksek hassasiyetli efemeris-zaman bilgilerini kullanarak ve yerleşik alıcıların oturum operasyonunun özelliklerini dikkate alarak, Resurs-P uzay aracının yerleşik alıcılarının ölçümlerinin kodunun çözülmesini sağlar. Prototip, GRACE sisteminin uzay aracının ölçümlerine göre test edildi.
Pirinç. 1. Resurs-P uzay aracının genel görünümü.
Pirinç. 2. GRACE sisteminin uzay aracının genel görünümü.
Pirinç. 3. IAC KVNO TsNIIMash efemeris'in doğruluğunun IGS hizmeti tarafından değerlendirilmesi. GLONASS navigasyon uzay aracının yardımcı efemeris bilgilerinin doğruluğu (tanım - IAC, grafikte koyu mavi noktalar) 2,5 cm'dir.
Pirinç. 4. Uluslararası IGS hizmetinin GLONASS / GPS istasyonlarının küresel ağının konumu (kaynak - http://igscb.jpl.nasa.gov/network/iglos.html).
Deney sonucunda, alçak yörüngeli uzay aracının yerli balistik ve navigasyon desteği için eşi benzeri görülmemiş bir sonuç elde edildi:
* Resurs-P uzay aracının yerleşik navigasyon alıcılarının yardım bilgileri ve gerçek ölçümleri dikkate alındığında, bu uzay aracının 8-10 cm hassasiyetle yüksek hassasiyetli bir yörüngesi sadece GLONASS ölçümlerinden elde edildi (bkz. Şekil 5) .
* Deney sırasında sonucu doğrulamak için, GRACE sisteminin jeodezik uzay aracı için, ancak GPS ölçümleri kullanılarak benzer hesaplamalar yapıldı (bkz. Şekil 6). Bu uzay araçlarının yörünge doğruluğu, IGS hizmetinin önde gelen analiz merkezlerinin sonuçlarıyla tamamen örtüşen 3-5 cm seviyesinde elde edildi.
Pirinç. 5. Yalnızca yardımcı bilgilerin kullanımıyla GLONASS ölçümlerinden elde edilen "Resurs-P" uzay aracı yörüngesinin doğruluğu, dört set yerleşik navigasyon alıcısının ölçümlerinden tahmin edilmiştir.
Pirinç. 6. Yalnızca yardımcı bilgilerin kullanılmasıyla GPS ölçümlerinden elde edilen GRACE-B uzay aracı yörüngesinin doğruluğu.
İlk aşamanın ANNKA sistemi
Deneyin sonuçlarına dayanarak, aşağıdaki sonuçlar objektif olarak takip edilir:
Rusya'da, LEO uzay aracının yörüngelerinin yüksek hassasiyetle belirlenmesi sorunlarını yabancı bilgi işlem merkezleriyle rekabetçi bir düzeyde çözmek için önemli bir yerel gelişme birikimi var. Bu temele dayanarak, bu tür sorunları çözmek için kalıcı bir endüstri balistik merkezinin oluşturulması büyük harcamalar gerektirmeyecektir. Bu merkez, uzaktan algılama uydularından gelen bilgilerin koordinatlarına bağlanması gereken tüm ilgili kuruluşlara, GLONASS ve/veya GLONASS/GPS uydu navigasyon ekipmanı ile donatılmış herhangi bir uzaktan algılama uydusunun yörüngelerinin yüksek hassasiyette belirlenmesine yönelik hizmetler sağlayabilecektir. Gelecekte, Çin sistemi BeiDou ve Avrupa Galileo'sunun ölçümleri de kullanılabilir.
GLONASS sistem ölçümlerinin, yüksek hassasiyetli problemleri çözerken GPS ölçümlerinden pratik olarak daha kötü olmayan çözüm doğruluğunu sağlayabildiği ilk kez gösterilmiştir. Nihai doğruluk, esas olarak, yardımcı efemeris bilgisinin doğruluğuna ve düşük yörüngeli uzay aracı hareket modelinin bilgisinin doğruluğuna bağlıdır.
Koordinatlara yüksek hassasiyette referans veren yerli uzaktan algılama sistemlerinin sonuçlarının sunumu, Dünya'nın uzaktan algılanması sonuçları için dünya pazarındaki önemini ve rekabet gücünü (büyüme ve piyasa fiyatları dikkate alınarak) önemli ölçüde artıracaktır.
Bu nedenle, Rusya Federasyonu'nda LEO uzay aracı için Yardımlı Navigasyon sisteminin (kod adı ANNKA sistemidir) ilk aşamasının oluşturulması için tüm bileşenler mevcuttur (veya yapım aşamasındadır):
* GLONASS ve GPS operatörlerinden bağımsız olarak, yüksek hassasiyetli efemeris-zaman bilgilerini almasına izin veren kendi temel özel yazılımı vardır;
* LEO uzay aracının yörüngelerini mümkün olan en kısa sürede santimetre hassasiyetle belirlemek için standart bir donanım ve yazılım kompleksinin oluşturulabileceği bazında özel bir yazılım prototipi vardır;
* sorunu bu kadar doğrulukla çözmeyi sağlayan yerleşik navigasyon alıcılarının yerli örnekleri vardır;
* Roscosmos, kendi küresel GNSS navigasyon sinyali alım istasyonları ağını oluşturuyor.
İlk aşamanın (arka mod) uygulanması için ANNKA sisteminin mimarisi Şekil 2'de gösterilmektedir. 7.
Sistem işlevleri aşağıdaki gibidir:
* küresel ağdan ANNKA sisteminin bilgi işlem merkezine ölçüm alma;
* ANNKA merkezinde GLONASS ve GPS sistemlerinin (gelecekte - BeiDou ve Galileo sistemleri için) navigasyon uyduları için yüksek hassasiyetli efemerislerin oluşturulması;
* Alçak yörüngeli ERS uydusunda kurulu yerleşik uydu navigasyon ekipmanının ölçümlerinin alınması ve ANNKA merkezine aktarılması;
* ANNKA'nın merkezindeki uzaktan algılama uzay aracının yüksek hassasiyetli yörüngesinin hesaplanması;
* uzaktan algılama uzay aracının yüksek hassasiyetli yörüngesinin, uzaktan algılama sisteminin yer tabanlı özel kompleksinin veri işleme merkezine aktarılması.
Sistem, GLONASS sisteminin bakımı, geliştirilmesi ve kullanımı için federal hedef programın mevcut önlemleri çerçevesinde bile mümkün olan en kısa sürede oluşturulabilir.
Pirinç. 7. İlk aşamadaki ANNKA sisteminin mimarisi (a posteriori mod), LEO uzay aracının yörüngelerinin 3-5 cm seviyesinde belirlenmesini sağlar.
Daha fazla gelişme
ANNKA sisteminin gemide gerçek zamanlı olarak LEO uzay aracının yörüngesinin yüksek hassasiyetli belirleme ve tahmin modunun uygulanmasına yönelik daha da geliştirilmesi, bu tür uyduların tüm balistik ve navigasyon desteği ideolojisini kökten değiştirebilir ve kullanımı tamamen terk edebilir. komuta ve ölçüm kompleksinin yer tabanlı araçlarının ölçümleri. Ne kadar olduğunu söylemek zor, ancak balistik ve navigasyon desteğinin operasyonel maliyetleri, kara varlıklarının ve personelinin çalışması için yapılan ödeme dikkate alındığında önemli ölçüde azalacaktır.
ABD'de NASA, TDRSS uzay aracını kontrol etmek için bir iletişim uydu sistemi ve daha önce oluşturulan GDGPS küresel yüksek hassasiyetli navigasyon sistemi temelinde 10 yıldan fazla bir süre önce böyle bir sistem oluşturdu. Sisteme TASS adı verildi. Yerleşik yörünge belirleme görevlerini gerçek zamanlı olarak 10-30 cm düzeyinde çözmek için tüm bilimsel uzay araçlarına ve düşük yörüngelerdeki uzaktan algılama uydularına yardımcı bilgiler sağlar.
Gemide yörünge belirleme problemlerinin gerçek zamanlı olarak 10-30 cm doğrulukla çözümünü sağlayan ikinci aşamadaki ANNKA sisteminin mimarisi Şekil 2'de gösterilmektedir. sekiz:
ANNKA sisteminin ikinci aşamadaki işlevleri şu şekildedir:
* küresel ağın GNSS navigasyon sinyallerini gerçek zamanlı olarak ANNKA veri işleme merkezine almak için istasyonlardan ölçüm alma;
* ANNKA merkezinde gerçek zamanlı olarak GLONASS ve GPS sistemlerinin (gelecekte - BeiDou ve Galileo sistemleri için) navigasyon uyduları için yüksek hassasiyetli efemerislerin oluşturulması;
* iletişim sistemlerinin SC rölesinde yüksek hassasiyetli efemeris sekmesi (sürekli, gerçek zamanlı olarak);
* düşük yörüngeli ERS uzay aracı için uydular-tekrarlayıcılar tarafından yüksek hassasiyetli efemeris (yardımcı bilgi) aktarımı;
* alınan GNSS seyrüsefer sinyallerini yardım bilgileriyle birlikte işleyebilen özel uydu seyrüsefer ekipmanı kullanarak gemide uzaktan algılama uzay aracının yüksek hassasiyetli bir konumunun elde edilmesi;
* özel bir yer tabanlı uzaktan algılama kompleksinin veri işleme merkezine yüksek hassasiyette referansla hedef bilgilerinin iletilmesi.
Pirinç. 8. LEO uzay aracının yörüngelerinin gemide gerçek zamanlı olarak 10-30 cm düzeyinde belirlenmesini sağlayan ikinci aşamadaki (gerçek zamanlı mod) ANNKA sisteminin mimarisi.
Mevcut yeteneklerin analizi, deneysel sonuçlar, Rusya Federasyonu'nun düşük yörüngeli uzay araçları için yüksek hassasiyetli bir navigasyon sistemi oluşturmak için iyi bir temele sahip olduğunu gösteriyor; bu, bu araçların kontrol maliyetini önemli ölçüde azaltacak ve önde gelen uzayın gerisindeki gecikmeyi azaltacaktır. acil bilimsel ve uygulamalı problemlerin çözümünde yüksek hassasiyetli uzay aracı navigasyonu alanındaki yetkiler. LEO SC kontrol teknolojisinin evriminde gerekli adımı atmak için sadece uygun bir karar vermek gerekir.
İlk aşamadaki ANNKA sistemi, minimum maliyetle mümkün olan en kısa sürede oluşturulabilir.
İkinci aşamaya geçmek için, eyalet veya federal hedefli programlar çerçevesinde sağlanması gereken bir dizi önlemin uygulanması gerekecektir:
* ister sabit yörüngede, ister eğimli jeosenkron yörüngelerde, dünyaya yakın uzay araçlarının sürekli kontrolünü sağlamak için özel bir iletişim uydu sisteminin oluşturulması;
* gerçek zamanlı olarak yardımcı efemeris bilgilerinin oluşturulması için donanım ve yazılım kompleksinin modernizasyonu;
* GNSS'den navigasyon sinyalleri almak için Rus küresel istasyon ağının oluşturulmasının tamamlanması;
* GNSS navigasyon sinyallerini gerçek zamanlı olarak yardım bilgileriyle birlikte işleyebilen yerleşik navigasyon alıcılarının üretiminin geliştirilmesi ve organizasyonu.
Bu önlemlerin uygulanması ciddi, ancak oldukça gerçekleştirilebilir bir iştir. URSC işletmeleri tarafından, Federal Uzay Programı çerçevesinde ve GLONASS sisteminin bakımı, geliştirilmesi ve kullanımı için Federal Hedef Programı çerçevesinde halihazırda planlanmış faaliyetler dikkate alınarak, ilgili koşullar dikkate alınarak gerçekleştirilebilir. ayarlamalar. Yaratılışının maliyetlerinin ve ekonomik etkisinin tahmini, Dünya'nın uzaktan algılanması, uydu iletişim sistemleri, uzay sistemleri ve bilimsel kompleksler için uzay komplekslerinin oluşturulması için planlanan projeler dikkate alınarak yapılması gereken gerekli bir aşamadır. . Bu maliyetlerin ödeneceğine dair mutlak bir güven var.
Sonuç olarak, yazar, yerel uydu navigasyonu alanında önde gelen uzmanlara Arkady Tyulyakov, Vladimir Mitrikas, Dmitry Fedorov, Ivan Skakun'a bu makale, IGS uluslararası servisi ve liderleri için deneyi organize ettikleri ve materyal sağladıkları için içten şükranlarını sunar - Urs Hugentoble ve Ruth Nilan - fırsat için, navigasyon sinyallerini almak için küresel istasyon ağının ölçümlerinden ve ayrıca yardım eden ve müdahale etmeyen herkesten tam olarak yararlanın.
Dünya uzaktan algılama (ERS) sistemlerinin geliştirilmesi ve kullanımında dünya lideri olarak Amerika Birleşik Devletleri'nin lider konumu. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki uzaktan algılama endüstrisinin devlet düzenlemesinin ana çabaları, pazarın gelişimini teşvik etmeyi amaçlamaktadır.
mekanizmalar.
Bu alandaki temel belge, Amerika Birleşik Devletleri Başkanı tarafından onaylanan ticari uzaktan algılama sistemlerinin kullanımına ilişkin uzay politikasına ilişkin direktiftir.
Yabancı müşterilerin Amerikan Dünyası uzaktan algılama sistemlerinin kaynaklarına erişim alanındaki ABD politikasının temellerini ana hatlarıyla belirten Mart 1994.
Yeni politika, ülkedeki liderlik konumunu daha da güçlendirmeyi amaçlıyor.
Amerikan şirketlerinin dünyasını kapsar ve aşağıdaki faaliyet alanlarını kapsar:
− uzaktan algılama sisteminin faaliyet ve işleyişinin lisanslanması;
− uzaktan algılama sisteminin kaynaklarını savunma, istihbarat ve
diğer ABD devlet daireleri;
− yabancı müşterilerin (hükümet ve ticari) ERS kaynaklarına erişimi, ERS teknolojilerinin ve malzemelerinin ihracatı;
− askeri ve ticari uzay görüntüleri alanında hükümetler arası işbirliği.
Politikanın temel amacı, Amerika Birleşik Devletleri'nin ulusal güvenliğini ve ülkenin uluslararası arenadaki çıkarlarını, lider konumunu güçlendirerek güçlendirmek ve korumaktır.
CS ERS'nin alanları ve ulusal endüstrinin gelişimi. Politikanın amaçları, ekonomik büyümeyi teşvik etmek, çevreyi korumak ve
bilimsel ve teknolojik mükemmellik.
Yeni direktif ayrıca algılama sistemlerinin ticarileştirilmesini de etkiliyor.
Uzmanlara göre, ticari olmayan bir temelde, uzaktan algılama teknolojileri yalnızca gelişmekle kalmayacak, aynı zamanda Amerika Birleşik Devletleri'ni (diğer herhangi bir ülke gibi) dünyadaki lider konumlardan çok gerilere fırlatacak. ABD hükümetine göre uzay görüntü materyalleri,
ticari olarak elde edilen uzaktan algılama sistemleri ürünleri ile devlet kurumlarının ihtiyaçlarına yönelik talep görmektedir. Bu durumda, bir
ana hedefler, Ulusal İstihbarat Topluluğunu bu ürünler için çeşitli ABD departmanlarından gelen büyük hacimli taleplerden kurtarmaktır. Uzay alanındaki yeni hükümet politikasının ikinci, ancak daha az önemli olmayan görevi, dünyanın önde gelen sistemlerini daha da güçlendirmek için uzaktan algılama sistemlerinin ticarileştirilmesidir.
Amerikan şirketlerinin hükümleri - uzay algılama sistemlerinin operatörleri. Direktif, uzaktan algılama sisteminin faaliyetlerini lisanslama prosedürünü belirler.
Savunma Bakanlığı, istihbarat ve diğer departmanların çıkarları, örneğin Dışişleri Bakanlığı vb. Ayrıca, ürünlerin yabancı müşterileri için belirli kısıtlamalar getirir.
uzaktan algılama sistemleri ve bunun için teknolojilerin ve malzemelerin ihracatı ve askeri ve ticari türler alanında hükümetler arası işbirliğinin temelini tanımlar.
ABD hükümetinin attığı adımlar, ulusal güvenliği güçlendirmek ve korumak ve Amerika'nın güvenlik alanındaki lider konumunu güçlendirerek uluslararası arenada ülke için elverişli bir ortam yaratmaktır.
Uzaktan algılama ve kendi endüstrimizin gelişimi. Bu amaçla, ülke hükümeti
ABD istihbarat topluluğunun yapısal bir alt bölümü olan ABD Ulusal Haritacılık ve Görüntüleme Bilgi İdaresi - NIMA'ya muazzam yetkiler verildi. NIMA, uzaktan algılama uzay sistemlerinden alınan tür bilgilerinin aşağıdakiler arasında toplanmasından, dağıtılmasından işlevsel olarak sorumludur.
devlet daireleri ve yabancı tüketiciler, alma ve dağıtma
sadece ABD Dışişleri Bakanlığı'nın onayı ile üretilir. Ticaret Bakanlığı ve NASA, ticari sektördeki Dünya uzaktan algılama ürünlerine yönelik talepleri koordine etmekle görevlidir. Bu, aynı araştırma alanlarıyla ilgilenen farklı departmanlar tarafından aynı tür bilgilerinin kullanılmasını sağlar.
Uzaktan algılama alanındaki sivil ihtiyaçlar ticaret bakanlıkları tarafından belirlenir,
İçişleri ve Uzay Ajansı NASA. Ayrıca bu alandaki projelerin uygulanması için uygun fonlar tahsis ederler. Uygulamada yardım
sivil hükümet uzaktan algılama programları NIMA tarafından sağlanmaktadır. Bu
Örgüt ayrıca, NIMA'ya ek olarak, savunma, ticaret bakanları, Dışişleri Bakanlığı ve merkezi istihbarat direktörü (eşzamanlı olarak) olan yeni uzay politikasının uygulanması için eylem planlarının hazırlanmasında da liderdir. ve CIA direktörü) yer almaktadır.
Geoinnovation ajansı "Innoter"
Bu konuların kanunla, kanunların tartışılması ve kabul edilmesi şeklinde çözülmesi karakteristiktir. Landsat gibi bu tür devlet uzaktan algılama araçlarının,
Terra, Aqua ve diğerleri, operatörün ticari uzaktan algılama sistemlerini kullanarak bilgi elde etmesi kârsız hale geldiğinde savunma ve keşif görevlerini çözmek için kullanılacaktır. NIMA, ABD endüstrisinin diğerlerine göre rekabet avantajı elde etmesi için gerekli tüm koşulları yaratır.
ülkeler. ABD hükümeti, uzaktan algılama sistemleri pazarının gelişimi için desteği garanti eder, aynı zamanda jenerik ürünlerin satışını belirli koşullarla sınırlama hakkını da saklı tutar.
Amerika Birleşik Devletleri'nin uzay kaynaklı ERS'deki öncü rolünü gözlemlemenin çıkarları doğrultusunda ülkeler. Yönerge, CIA ve Savunma Bakanlığı'nın kendi bünyelerinde bulunanları izlemesi gerektiğini şart koşuyor.
ABD endüstrisinin uzaktan algılama araçları pazarlarında dünyadaki lider konumunu kaybetmemesi için diğer ülkelerde uzaktan algılamanın geliştirilme durumunun yöntem ve yöntemleri.
ABD hükümeti, Savunma Bakanlığı'nın herhangi bir tür materyali satın almasını yasaklamıyor
ticari firmalardan. Doğrudan fayda açıktır: yeni bir tane başlatmaya veya mevcut bir uzaktan algılama uydusunu askeri ilgi alanına yeniden hedeflemeye gerek yoktur. Ve verimlilik en yüksek hale geliyor. ABD Savunma Bakanlığı'nın yapmaktan mutlu olduğu şey budur.
böylece geliştirme yapan ticari yapılar geliştirmek ve
uzaktan algılama sistemlerini kullanır.
Yeni uzay politikasının ana fikirleri:
− Amerikan uydu uzaktan algılama verilerinin kaynaklarının
savunma, keşif çözmek için azami ölçüde kullanılacak
görevleri, iç ve uluslararası güvenliğin sağlanması ve çıkarlar doğrultusunda
sivil kullanıcılar;
− devlet uzaktan algılama sistemleri (örneğin, Landsat, Terra, Aqua)
CS operatörleri tarafından etkin bir şekilde çözülemeyen görevlere odaklandı
Ekonomik faktörler nedeniyle uzaktan algılama, ulusal çıkarların sağlanması
güvenlik veya diğer nedenler;
− arasında uzun vadeli işbirliğinin kurulması ve geliştirilmesi
devlet kurumları ve ABD havacılık endüstrisi, uzaktan algılama sistemleri operatörlerinin işletimi ve uzaktan algılama için teknoloji ve malzemelerin ihracatı alanındaki faaliyetlerin lisanslanması için operasyonel bir mekanizma sağlar;
− yabancı ülkelere uzaktan algılama hizmetlerinin sağlanmasında ABD endüstrisine rekabet avantajı sağlayan koşulların yaratılması
hükümet ve ticari müşteriler.
Geoinnovation ajansı "Innoter"
Yeni Dünya uzaktan algılama politikası, Bush yönetiminin ABD uzay politikasını gözden geçirme konusundaki ilk adımıdır. Belgenin benimsenmesinin aktif olarak gerçekleştiği açıktır.
oyunun yeni kurallarını memnuniyetle benimseyen havacılık şirketleri lobicilik yapıyor. PDD-23 direktifi tarafından tanımlanan önceki politika, yüksek çözünürlüklü ticari medyanın ortaya çıkmasına ve gelişmesine katkıda bulunmuştur. Yeni belge, uzaktan algılama pazarının gelişimi için devlet desteğini garanti ediyor ve
ayrıca, sivil kuruluşlar tarafından belirlenen belirli ürünlere yönelik ihtiyaçları dikkate alarak endüstri tarafından yeni ticari projelerin geliştirileceğini de belirler.
ve savunma departmanları.
Bir diğer önemli husus da devletin “uluslararası itici” haline gelmesidir.
ERS ticari bilgiler. Ticari operatörlerin, savunma ve diğer devlet müşterilerinin tip bilgilerinin satış yapısında daha önce hakimdi.
Bununla birlikte, satın alma ölçeği nispeten düşüktü ve alan pazarı
ERS malzemeleri yavaş gelişti. Son yıllarda, yüksek çözünürlüklü (0,5-1 m) uzaktan algılamalı bir uzay aracının ortaya çıkmasından sonra durum değişmeye başladı. Yüksek ve orta çözünürlüklü ticari sistemler artık kritik bir ek olarak görülüyor
sipariş yerine getirme verimliliğini artırmayı mümkün kılan askeri uzay sistemleri
ve işlevleri sınırlamak ve belirli bilgilerin kullanıcı çemberini genişletmek için entegre sistemin bir bütün olarak performansı.
Son 5-7 yılda, ticari uzay araçları kullanılarak türlerin görüntülenmesi, güncel ve yüksek kaliteli tür bilgilerinin önemli bir kaynağı haline geldi.
Birkaç nedenden dolayı:
− askeri gözetim sistemlerinin kaynağı sınırlıdır görev yelpazesinin ve tüketici sayısının genişlemesi nedeniyle, bunun sonucunda anket çekimi görevlerini çözme verimliliğinin azalması;
− orta ve düşük çözünürlüklü ticari tür üretimi daha erişilebilir hale geldi,
doğrudan yayın ilkelerinin tanıtılması ve uluslararası pazarda hizmet arzının artması sayesinde;
− Yüksek çözünürlüklü görüntüler (1 m'ye kadar ve daha iyisi) için pazar önemli ölçüde büyüdü ve ticari kamera sistemlerinin operatörlerinin sayısı arttı, bu da rekabetin artmasına ve hizmet maliyetlerinin düşmesine yol açtı;
− ticari özel ürünlerin bir gizlilik damgası yoktur, bu nedenle Silahlı Kuvvetlerin alt seviyeleri, müttefik kuvvetler komutanlığı, diğer bölümler (Dışişleri Bakanlığı, Acil Durumlar Bakanlığı, sınır servisi) ve
medya bile.
Geoinnovation ajansı "Innoter"
31 Ağustos 2006'da ABD Başkanı George W. Bush, ABD Ulusal Uzay Politikası kavramını onayladı.
Amerikan askeri-politik liderliğinin, federal bakanlıkların ve departmanların temel ilkeleri, amaçları, hedefleri ve faaliyet yönleri ile dış uzayın ulusal çıkarlar için kullanılmasına yönelik ticari yapılar. Bu belge, aynı adı taşıyan 1996 başkanlık direktifinin yerini almıştır.
"Ulusal uzay politikasının" serbest bırakılması, uzay sistemlerinin ABD'nin ulusal güvenliğini sağlamadaki artan öneminden kaynaklanıyordu ve
ayrıca uygulanan uzay politikasını durumun yeni koşullarına uygun hale getirme ihtiyacı.
Uzay programlarının uygulanması öncelikli bir faaliyet alanı ilan edildi. Aynı zamanda, Amerikan askeri-politik liderliği
aşağıdaki bir dizi temel ilkeye bağlı kalın:
− tüm ülkeler, ABD'nin ulusal çıkarları doğrultusunda askeri ve istihbarat faaliyetleri yürütmesine izin vererek, uzayı barışçıl amaçlarla özgürce kullanma hakkına sahiptir;
− tüm talepler reddedilir uzayın, gök cisimlerinin veya parçalarının tek kullanımına ve ayrıca Amerika Birleşik Devletleri'nin bu tür faaliyetlere ilişkin haklarının kısıtlanmasına yönelik herhangi bir ülke;
− Beyaz Saray, diğer devletlerin VPR'leri ile işbirliği yapmak istemektedir.
fırsatları genişletmek ve uzay araştırmalarında daha büyük sonuçlar elde etmek için uzayın barışçıl kullanımları;
− ABD uzay aracı, uzayda serbestçe çalışmalıdır.
Bu nedenle, Amerika Birleşik Devletleri Anayasa Mahkemesinin işleyişine herhangi bir müdahaleyi onların haklarının ihlali olarak görecektir;
− Yer ve uzay bileşenleri de dahil olmak üzere, operasyonlarını destekleyen iletişim hatları da dahil olmak üzere CS, ülkenin ulusal çıkarları için hayati olarak kabul edilir.
V Bu bağlamda, Amerika Birleşik Devletleri:
− uzayın özgür kullanımına ilişkin haklarını savunmak;
− diğer ülkeleri bu hakları ihlal etmek için harekete geçmekten veya geliştirmekten caydırmak veya caydırmak;
Dünya uzaktan algılama yöntemi
Uzaktan algılama, herhangi bir temassız alıcının alınmasıdır.
Dünya yüzeyi, üzerindeki nesneler veya derinlikleri hakkında bilgi yöntemleri.
Geleneksel olarak, yalnızca bu yöntemler uzaktan algılama verilerine atıfta bulunur.
uzaydan veya havadan dünyanın bir görüntüsünü almanızı sağlayan
Elektromanyetik spektrumun herhangi bir bölümündeki yüzeyler (yani
elektromanyetik dalgalar (EMW).
Dünya uzaktan algılama yönteminin avantajları şunlardır:
devamındaki:
anket sırasında verilerin alaka düzeyi (çoğu kartografik
malzemeler umutsuzca modası geçmiş);
yüksek veri toplama verimliliği;
GPS teknolojilerinin kullanımı nedeniyle yüksek veri işleme doğruluğu;
yüksek bilgi içeriği (multispektral, kızılötesi ve
radar görüntüleme, geleneksel cihazlarda görünmeyen ayrıntıları görmenizi sağlar.
resimler);
ekonomik fizibilite (bilgi edinme maliyetleri
yerdeki saha çalışmasından önemli ölçüde daha düşük uzaktan algılama verileri aracılığıyla);
için üç boyutlu bir arazi modeli (arazi matrisi) elde etme yeteneği
stereo mod veya lidar seslendirme yöntemleri kullanılarak ve
sonuç olarak, sitenin üç boyutlu modellemesini gerçekleştirme yeteneği
dünyanın yüzeyi (sanal gerçeklik sistemleri).
Sinyal kaynağına göre sondaj türleri:
Ekipmanın bulunduğu yerde sondaj türleri:
Uzay fotoğrafçılığı (fotoğrafik veya optoelektronik):
pankromatik (genellikle spektrumun geniş bir görünür bölümünde) - en basit
örnek siyah beyaz fotoğraf;
renk (bir ortamda birkaç, daha sıklıkla gerçek renkte çekim);
çok bölgeli (görüntünün aynı anda, ancak farklı alanlarda ayrı sabitlenmesi)
spektrumun alanları);
radar (radar);
Hava fotoğrafçılığı (fotoğrafik veya optoelektronik):
Uzay görüntülerindekiyle aynı türde uzaktan algılama verileri;
Lidar (lazer).
Belirli bir fenomeni, nesneyi veya süreci algılama ve ölçme yeteneği
sensörün çözünürlüğü ile belirlenir.
İzin türleri: Uzaktan algılama cihazlarının sensörlerinin özellikleri
Veri toplama için uzay aracının kısa özellikleri
ticari kullanım için dünyanın uzaktan algılanması GPS alıcısı ile entegre havadan fotoğraf kompleksi Çeşitli optik çözünürlüklerde hava fotoğrafları örnekleri
0,6 m
2m
6m Optik ve termal (kızılötesi) spektrumda hava fotoğrafı
Sol - renkli hava fotoğrafı
tank çiftlikleri, sağda - gece
aynı termal görüntü
bölge. net yanı sıra
ayırt edici boş (hafif
kupalar)
ve
ile dolu
kaplar, termal görüntü
sızıntıları tespit eder
itibaren
rezervuar
(3)
ve
boru hattı (1,2). sensör
CAD,
çekim
merkez
ekolojik
ve
teknolojik izleme, g.
Trekhgorny. Radar uydu görüntüsü
Radar görüntüleri, su yüzeyindeki petrol ve petrol ürünlerinin tespit edilmesini sağlar.
50 mikron kalınlığında film. Radar görüntüsünün bir başka uygulaması da değerlendirmedir.
toprakların nem içeriği.
10.
Radar uydu görüntüsüRadar interferometrisi, Dünya'ya yakın yörüngedeki deformasyonları algılar
dünyanın yüzeyi bir santimetreden daha küçüktür. Bu görüntü deformasyonları gösterir
Belridge petrol sahasının geliştirilmesinden birkaç ay sonra ortaya çıkan
Kaliforniya. Renk skalası, 0 (siyah-mavi) ile - arasındaki dikey ofsetleri gösterir.
58 mm (kırmızı-kahverengi). İşleme, Atlantis Scientific tarafından ERS1 görüntülerine dayalı olarak gerçekleştirilmiştir.
11.
Uzaktan algılama verilerini almak ve işlemek için yer kompleksi
(NKPOD), uzaktan algılama verilerini almak için tasarlanmıştır.
uzay aracı, bunların işlenmesi ve depolanması.
NKPOD yapılandırması şunları içerir:
anten kompleksi;
resepsiyon kompleksi;
senkronizasyon, kayıt ve yapısal kompleks
kurtarma;
yazılım paketi.
Maksimum yarıçapı sağlamak için
gözden geçirmek
anten
karmaşık
NS
ufuk olacak şekilde kurulmalıdır
yükselti köşelerinden 2 derece açılır. ve daha yüksek
herhangi bir azimut yönü.
Yüksek kaliteli alım için gerekli
bir
yokluk
Radyo Girişimi
v
8.0 ila 8.4 GHz aralığı (iletim
radyo rölesi, troposferik ve
diğer iletişim hatları).
12.
Uzaktan algılama verilerini almak ve işlemek için yer kompleksi (NKPOD)NKPOD şunları sağlar:
Dünya yüzeyinin araştırılması ve alımının planlanması için uygulamaların oluşturulması
veri;
rotalara göre sıralama ve dizilerin tahsisi ile bilgileri açma
video bilgileri ve servis bilgileri;
video bilgilerinin satır-çizgi yapısının restorasyonu, kod çözme,
radyometrik düzeltme, filtreleme, dinamik dönüşüm
menzil, genel bakış görüntüsü oluşturma ve diğer işlemleri gerçekleştirme
dijital birincil işleme;
uzman kullanılarak elde edilen görüntülerin kalitesinin analizi ve
yazılım yöntemleri;
bilgilerin kataloglanması ve arşivlenmesi;
verileri kullanarak görüntülerin geometrik düzeltmesi ve coğrafi referansı
uzay aracının (SC) açısal ve doğrusal hareketinin parametreleri ve / veya
yer kontrol noktaları;
birçok yabancı ERS uydusundan alınan verilere lisanslı erişim.
Anten ve karmaşık kontrol yazılımı alma
aşağıdaki ana işlevleri yerine getirir:
NKPOD'un donanım bölümünün işleyişinin otomatik kontrolü;
iletişim oturumlarının takviminin hesaplanması, yani uydunun görüş alanından geçişi
NKPOD;
NKPOD'nin otomatik aktivasyonu ve uygun olarak veri alımı
Takvim;
uydu yörüngesinin hesaplanması ve anten kompleksinin kontrolü
uydu izleme;
alınan bilgi akışının biçimlendirilmesi ve sabit diske kaydedilmesi
disk;
sistemin mevcut durumunun ve bilgi akışının göstergesi;
iş günlüklerinin otomatik bakımı.
13.
Küresel uydu sistemlerinin ana uygulama alanları
işletmelerin coğrafi bilgi desteği için konumlandırma
petrol ve gaz sektörü:
küreselden tüm düzeylere kadar jeodezik referans ağlarının geliştirilmesi
jeodezik amaçlı ölçme ve tesviye çalışmaları
işletmelerin faaliyetlerinin sağlanması;
minerallerin çıkarılmasını sağlamak (açık madencilik, sondaj
iş vb.);
inşaatın jeodezik desteği, boru hatlarının döşenmesi,
kablolar, üst geçitler, enerji nakil hatları ve diğer mühendislik ve uygulamalı işler;
arazi etüdü çalışması;
kurtarma ve önleyici çalışma (jeodezik destek
afetler ve afetler);
çevresel çalışmalar: petrol sızıntısı ızgarası, değerlendirme
petrol sızıntısı alanları ve hareketlerinin yönünün belirlenmesi;
her türden çekim ve haritalama - topografik, özel,
konu ile ilgili;
CBS ile entegrasyon;
sevk hizmetlerinde uygulama;
her türlü navigasyon - hava, deniz, kara.
14.
Küresel uydu sistemlerinin cihazı ve uygulamasıpetrol ve gaz endüstrisinde konumlandırma
Mevcut SGSP'ler: GPS, GLONASS, Beidou, Galileo, IRNSS
Bir uydu navigasyon sisteminin ana unsurları:
15.
GLONASSSistem, üzerinde hareket eden 24 uyduya (ve 2 bekleme) dayanmaktadır.
yörünge eğimi ile üç yörünge düzleminde Dünya'nın yüzeyi
uçaklar 64.8 ° ve 19 100 km yükseklik
ağırlık - 1415 kg,
garantili
Terim
aktif
varoluş - 7 yıl,
özellikler - siviller için 2 sinyal
tüketiciler,
üzerinde
karşılaştırmak
ile birlikte
yoldaşlar
önceki nesil ("Glonass")
Konumlandırma doğruluğu
nesneler 2,5 kat arttı,
güç kaynağı ünitesi - 1400 W,
uçuş testlerinin başlangıcı - 10 Aralık
2003 yılı.
dayalı yerli yerleşik dijital bilgisayar
VAX komut sistemli mikroişlemci
11/750
ağırlık - 935 kg,
garantili
Terim
aktif
varoluş - 10 yıl,
biçiminde yeni navigasyon sinyalleri
CDMA formatı uyumlu sistemler
GPS / Galileo / Pusula
aralıkta bir CDMA sinyali ekleyerek
L3, navigasyon tanımlarının doğruluğu
GLONASS formatı iki katına çıkacak
"Glonass-M" uyduları ile karşılaştırıldığında.
tamamen Rus aparatı, yok
ithal ev aletleri.
16.
GLONASS doğruluğu22 Temmuz 2011 SDKM verilerine göre navigasyon hataları
Boylam ve enlemde GLONASS tanımları 4,46-7,38 m idi.
ortalama 7-8 uzay aracı kullanarak (alıcı noktasına bağlı olarak). Aynı
GPS hata süreleri ortalama 6-11 kullanıldığında 2.00-8.76 m idi.
KA (alıcı noktaya bağlı olarak).
Her iki navigasyon sistemi birlikte kullanıldığında hatalar
ortalama 14-19 uzay aracı kullanıldığında 2,37-4,65 m'dir (
alma noktasına bağlı olarak).
13.10.2011 itibariyle KNS GLONASS grubunun bileşimi:
Toplam OG GLONASS
28 uzay aracı
Amaçlanan amaç için kullanılır
21 uzay aracı
Sisteme giriş aşamasında
2 uzay aracı
Geçici olarak geri çekildi
bakım
4 KA
yörünge rezervi
1 uzay aracı
Oturum kapatma aşamasında
-
17.
GLONASS sinyallerini almak için ekipmanGlospace Navigator Ekranı
Moskova sokaklarının planını gösteren
perspektif projeksiyon ve gösterge
gözlemci konumu
NAP "GROT-M" (NIIKP, 2003)
ilk örneklerden biri
18.
Küresel Konumlama SistemiSistem, üzerinde hareket eden 24 uyduya (ve 6 yedek uyduya) dayanmaktadır.
6 dairesel yörüngede günde 2 devir sıklıkta Dünya yüzeyi
yörüngeler (her birinde 4 uydu), eğimli yaklaşık 20.180 km yüksekliğinde
yörünge düzlemleri 55 °
yörüngedeki GPS uydusu
19.
GPS sinyali alma ekipmanı20.
SGPS sinyalini almak için ekipman türlerigezgin (tam zaman; ana noktalara yönlendirme; seviyenin üzerindeki yükseklik
denizler; kullanıcı tarafından belirtilen koordinatlara sahip bir noktaya yön; mevcut
hız, kat edilen mesafe, ortalama hız; geçerli konum açık
bölgenin elektronik haritası; rotaya göre mevcut konum);
izleyici (GPS / GLONASS + GSM, konum ve hareket verilerini iletir,
haritayı istemci ekipmanında göstermez - yalnızca sunucuda);
kaydedici (GSM modülü olmayan izleyici, hareket verilerini kaydeder).
gezgin
izci
ağaç kesicisi
ERS uydusu "Resurs-P"
Dünyanın uzaktan algılanması (ERS) - çeşitli görüntüleme ekipmanlarıyla donatılmış havacılık ve uzay araçları tarafından yüzeyin gözlemlenmesi. Araştırma ekipmanı tarafından alınan dalga boylarının çalışma aralığı, bir mikrometrenin (görünür optik radyasyon) kesirlerinden metrelere (radyo dalgaları) kadardır. Algılama yöntemleri pasif olabilir, yani, güneş aktivitesinin neden olduğu Dünya yüzeyindeki nesnelerin doğal yansıyan veya ikincil termal radyasyonunu kullanabilir ve yapay bir yönlü eylem kaynağı tarafından başlatılan nesnelerin uyarılmış radyasyonunu kullanarak aktif olabilir. (SC)'den elde edilen uzaktan algılama verileri, atmosferin şeffaflığına büyük ölçüde bağımlılık ile karakterize edilir. Bu nedenle, uzay aracı, çeşitli aralıklarda elektromanyetik radyasyonu kaydeden pasif ve aktif tiplerde çok kanallı ekipman kullanır.
1960'larda ve 1970'lerde fırlatılan ilk uzay aracının ERS ekipmanı. iz tipindeydi - ölçüm alanının Dünya yüzeyine izdüşümü bir çizgiydi. Daha sonra, panoramik tip ERS ekipmanı ortaya çıktı ve yaygınlaştı - tarayıcılar, ölçüm alanının Dünya yüzeyine izdüşümü bir şerittir.
Dünya uzaktan algılama uzay araçları, Dünya'nın doğal kaynaklarını incelemek ve meteorolojik sorunları çözmek için kullanılır. Doğal kaynakların incelenmesi için uzay aracı, esas olarak optik veya radar ekipmanı ile donatılmıştır. İkincisinin avantajları, atmosferin durumundan bağımsız olarak günün herhangi bir saatinde Dünya'nın yüzeyini gözlemlemeye izin vermesidir.
genel inceleme
Uzaktan algılama, bu nesneyle doğrudan fiziksel temas olmaksızın bir nesne veya olgu hakkında bilgi edinme yöntemidir. Uzaktan algılama, coğrafyanın bir alt bölümüdür. Modern anlamda, terim esas olarak, yayılan sinyalleri (örneğin, elektromanyetik) kullanarak, dünya yüzeyindeki nesnelerin yanı sıra atmosfer ve okyanus üzerindeki nesneleri algılamak, sınıflandırmak ve analiz etmek amacıyla arazinin hava veya uzay algılama teknolojilerini ifade eder. radyasyon). Aktif (sinyal ilk önce bir uçak veya uzay uydusu tarafından yayılır) ve pasif uzaktan algılama (yalnızca güneş ışığı gibi diğer kaynaklardan gelen bir sinyal kaydedilir) olarak ayrılırlar.
Pasif uzaktan algılama sensörleri, bir nesne veya bitişik bölge tarafından yayılan veya yansıtılan bir sinyali kaydeder. Yansıyan güneş ışığı, pasif sensörler tarafından algılanan en yaygın kullanılan radyasyon kaynağıdır. Pasif uzaktan algılama örnekleri, dijital ve film fotoğrafçılığı, kızılötesi, şarj bağlantılı cihazlar ve radyometrelerdir.
Aktif cihazlar, sırayla, nesneyi ve alanı taramak için bir sinyal yayar, ardından sensör, algılama hedefi tarafından geri saçılma tarafından yansıtılan veya üretilen radyasyonu algılayabilir ve ölçebilir. Aktif uzaktan algılama sensörlerinin örnekleri, döndürülen sinyalin yayılması ve kaydedilmesi arasındaki zaman gecikmesini ölçen ve böylece bir nesnenin konumunu, hızını ve yönünü belirleyen radar ve lidardır.
Uzaktan algılama, tehlikeli, ulaşılması zor ve hızlı hareket eden nesneler hakkında veri elde etme yeteneği sağlar ve ayrıca arazinin geniş alanları üzerinde gözlem yapılmasına izin verir. Uzaktan algılama uygulamalarına örnek olarak ormansızlaşmanın izlenmesi (örneğin, Amazon havzasında), Kuzey Kutbu ve Antarktika'daki buzulların durumu ve çok fazla kullanılarak okyanusun derinliğinin ölçülmesi sayılabilir. Uzaktan algılama, aynı zamanda, Dünya yüzeyinden bilgi toplamanın pahalı ve nispeten yavaş yöntemlerinin yerini alırken, aynı zamanda, gözlemlenen bölgelerdeki veya nesnelerdeki doğal süreçlere insanın müdahale etmemesini garanti ediyor.
Bilim adamları, yörüngedeki uzay aracının yardımıyla, daha geniş hava ve yer tabanlı ölçümler ve analizlerle birleştiğinde, mevcut fenomenleri ve eğilimleri izlemek için gerekli veri spektrumunu sağlayan elektromanyetik spektrumun çeşitli aralıklarında veri toplama ve iletme yeteneğine sahiptir. El Niño ve diğerleri gibi, hem kısa hem de uzun vadede doğal fenomenler. Uzaktan algılama ayrıca yerbilimleri (örneğin doğa yönetimi), tarım (doğal kaynakların kullanımı ve korunması), ulusal güvenlik (sınır alanlarının izlenmesi) alanında da uygulamalı değere sahiptir.
Veri toplama teknikleri
Multispektral çalışmaların temel amacı ve elde edilen verilerin analizi, enerji yayan ve çevrenin arka planına karşı ayırt edilmelerini sağlayan nesneler ve bölgelerdir. Uydu uzaktan algılama sistemlerine genel bakış, genel bakış tablosunda bulunur.
Yaz saati uygulaması genellikle uzaktan algılama verilerini elde etmek için en iyi zamandır (özellikle bu aylarda güneş ufkun üzerinde en fazla ve günün en uzun olduğu aylarda). Bu kuralın bir istisnası, aktif sensörler (örneğin Radar, Lidar) kullanılarak verilerin ve ayrıca uzun dalga boyu aralığında termal verilerin alınmasıdır. Sensörlerin termal enerjiyi ölçtüğü termal görüntülemede, zemin sıcaklığı ile hava sıcaklığı arasındaki farkın en büyük olduğu zaman aralığını kullanmak daha iyidir. Bu nedenle, bu yöntemler için en iyi zamanlar, yılın herhangi bir zamanında şafaktan birkaç saat önce olduğu kadar soğuk aylardır.
Ek olarak, dikkate alınması gereken bazı hususlar daha vardır. Örneğin, radar yardımıyla, kalın kar örtüsüyle kaplı çıplak yeryüzünün bir görüntüsünü elde etmek imkansızdır; aynı şey lidar için de söylenebilir. Bununla birlikte, bu aktif sensörler ışığa (veya eksikliğine) karşı duyarsızdır ve bu da onları yüksek enlem uygulamaları (örneğin) için mükemmel bir seçim haline getirir. Ek olarak, hem radar hem de lidar, (kullanılan dalga boylarına bağlı olarak) bir orman gölgesi altındaki yüzeyi görüntüleme yeteneğine sahiptir ve bu da onları aşırı büyümüş bölgelerde kullanışlı hale getirir. Öte yandan, spektral veri toplama yöntemleri (hem stereo görüntüleme hem de multispektral yöntemler) esas olarak güneşli günlerde uygulanabilir; Düşük ışık koşullarında toplanan veriler, düşük sinyal-gürültü oranına sahip olma eğilimindedir, bu da işlenmesini ve yorumlanmasını zorlaştırır. Ek olarak, stereo görüntüler bitki örtüsü ve ekosistemleri görüntüleme ve tanımlama yeteneğine sahipken, bu yöntem (çoklu spektral algılamada olduğu gibi) ağaç gölgeliklerine nüfuz edemez ve dünya yüzeyinin görüntülerini elde edemez.
Uzaktan algılama uygulamaları
Uzaktan algılama en yaygın olarak tarımda, jeodezide, haritalamada, dünyanın ve okyanusun yüzeyini ve ayrıca atmosferin katmanlarını izlemede kullanılır.
Tarım
Uyduların yardımıyla, belirli alanların, bölgelerin ve ilçelerin görüntüleri döngüsel bir şekilde kesin olarak elde edilebilir. Kullanıcılar, ürün tanımlaması, ürün alanı tanımı ve ürün durumu dahil olmak üzere arazinin durumu hakkında değerli bilgiler alabilir. Uydu verileri, çeşitli seviyelerde tarımsal performansı doğru bir şekilde kontrol etmek ve izlemek için kullanılır. Bu veriler, çiftçiliği ve teknik operasyonların mekansal olarak yönlendirilmiş yönetimini optimize etmek için kullanılabilir. Görüntüler, ekinlerin yerini ve arazinin tükenme derecesini belirlemeye yardımcı olabilir ve daha sonra tarımsal kimyasalların yerel kullanımını optimize etmek için bir arıtma planı geliştirmek ve uygulamak için kullanılabilir. Uzaktan algılamanın başlıca tarımsal uygulamaları aşağıdaki gibidir:
- bitki örtüsü:
- mahsul tipi sınıflandırması
- ürün durumu değerlendirmesi (ürün izleme, hasar değerlendirmesi)
- verim değerlendirmesi
- toprak
- toprak özelliklerinin gösterilmesi
- toprak tipi gösterimi
- toprak erozyonu
- toprak nemi
- toprak işleme uygulamasının sergilenmesi
Orman örtüsü izleme
Uzaktan algılama, orman örtüsünü ve tür tanımlamasını izlemek için de kullanılır. Bu şekilde elde edilen haritalar geniş bir alanı kapsayabilir ve aynı zamanda alanın ayrıntılı ölçümlerini ve özelliklerini (ağaç türü, yükseklik, yoğunluk) gösterir. Uzaktan algılama verilerini kullanarak, dünya yüzeyinde geleneksel yöntemlerle elde edilmesi zor olan farklı orman türlerini tanımlamak ve tasvir etmek mümkündür. Veriler, yerel veya bölgesel gereksinimlere uyacak şekilde çeşitli ölçeklerde ve çözünürlüklerde mevcuttur. Arazi görüntüsünün ayrıntıları için gereksinimler, çalışmanın ölçeğine bağlıdır. Orman örtüsündeki değişiklikleri (doku, yaprak yoğunluğu) görüntülemek için şunları uygulayın:
- multispektral görüntüler: türleri doğru bir şekilde tanımlamak için çok yüksek çözünürlüklü verilere ihtiyaç vardır
- çeşitli türlerdeki mevsimsel değişiklikler hakkında bilgi elde etmek için aynı bölgenin birden fazla görüntüsü kullanılır
- stereofotolar - türlerin farklılaşması, ağaçların yoğunluğunun ve yüksekliğinin değerlendirilmesi için. Stereo fotoğraflar, yalnızca uzaktan algılama teknolojisiyle erişilebilen benzersiz bir orman örtüsü görünümü sağlar
- Radarlar, tüm hava koşullarında görüntü elde etme yetenekleri nedeniyle nemli tropik bölgelerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
- Lidars, ormanın 3 boyutlu yapısını elde etmenizi, dünya yüzeyinin yüksekliğindeki değişiklikleri ve üzerindeki nesneleri tespit etmenizi sağlar. Lidar verileri ağaç yüksekliklerini, taç alanlarını ve birim alan başına düşen ağaç sayısını tahmin etmeye yardımcı olur.
Yüzey izleme
Yüzey izleme, uzaktan algılama için en önemli ve tipik uygulamalardan biridir. Elde edilen veriler, endüstriyel ve yerleşim alanlarındaki peyzaj, tarım alanlarının durumu gibi insan faaliyetlerinin sonuçları da dahil olmak üzere, örneğin ormanlar, meralar, yol yüzeyleri vb. gibi dünya yüzeyinin fiziksel durumunu belirlemek için kullanılır. , vesaire. İlk olarak, genellikle arazi seviyelerini ve sınıflarını içeren bir arazi örtüsü sınıflandırma sistemi oluşturulmalıdır. Seviyeler ve dereceler, kullanım amacı (ulusal, bölgesel veya yerel), uzaktan algılama verilerinin uzamsal ve spektral çözünürlüğü, kullanıcı talebi vb. dikkate alınarak geliştirilmelidir.
Arazi örtüsü haritalarını güncellemek ve doğal kaynakların kullanımını rasyonelleştirmek için dünya yüzeyinin durumundaki değişiklikleri tespit etmek gereklidir. Değişiklikler genellikle birden çok veri katmanı içeren birden çok görüntü karşılaştırıldığında ve bazı durumlarda eski haritalar ile güncellenmiş uzaktan algılama görüntüleri karşılaştırılırken bulunur.
- mevsimsel değişim: tarım arazileri ve yaprak döken ormanlar mevsimsel olarak değişir
- yıllık değişiklikler: ormansızlaşma veya kentsel yayılma gibi arazi yüzeyindeki veya arazi kullanım alanındaki değişiklikler
Arazi yüzeyi ve bitki örtüsündeki değişikliklerle ilgili bilgiler, çevre koruma politikalarının tanımlanması ve uygulanması için doğrudan gereklidir ve karmaşık hesaplamalar yapmak için (örneğin, erozyon risklerini belirlemek için) diğer verilerle birlikte kullanılabilir.
jeodezi
Havadan araştırma verilerinin toplanması ilk olarak denizaltıları tespit etmek ve askeri haritalar oluşturmak için kullanılan yerçekimi verilerini elde etmek için kullanıldı. Bu veriler, çeşitli jeolojik çalışmalar için gerekli olabilecek, Dünya kütlelerinin dağılımındaki değişiklikleri belirlemek için kullanılabilen, Dünya'nın yerçekimi alanındaki anlık bozulma düzeylerini temsil eder.
Akustik ve yakın akustik uygulamalar
- Sonar: pasif sonar, diğer nesnelerden (gemi, balina vb.) yayılan ses dalgalarını kaydeder; aktif sonar, ses dalgaları darbeleri yayar ve yansıyan sinyali kaydeder. Sualtı nesnelerinin ve arazinin parametrelerini tespit etmek, bulmak ve ölçmek için kullanılır.
- Sismograflar, her türlü sismik dalgayı algılamak ve kaydetmek için kullanılan özel bir ölçüm cihazıdır. Belirli bir alanda farklı yerlerden alınan sismogramlar yardımıyla, bir depremin merkez üssünü belirlemek ve depremin şiddetini ve salınımların kesin zamanlamasını karşılaştırarak (oluştuktan sonra) amplitüdünü ölçmek mümkündür.
- Ultrason: Yüksek frekanslı darbeler yayan ve yansıyan sinyali kaydeden ultrason sensörleri. Su dalgalarını algılamak ve su seviyesini belirlemek için kullanılır.
Bir dizi büyük ölçekli gözlemi koordine ederken, çoğu algılama sistemi şu faktörlere bağlıdır: platformun konumu ve sensörlerin yönü. Günümüzde yüksek kaliteli cihazlar genellikle uydu navigasyon sistemlerinden gelen konum bilgilerine güvenmektedir. Dönme ve yön genellikle elektronik pusulalar tarafından yaklaşık bir ila iki derece doğrulukla belirlenir. Pusulalar yalnızca azimutu (yani, manyetik kuzeyden sapmanın derecesini) değil, aynı zamanda rakımı da (deniz seviyesinden sapmanın değeri) ölçebilir, çünkü manyetik alanın Dünya'ya göre yönü, gözlemin yapıldığı enleme bağlıdır. gerçekleşiyor. Daha doğru yönlendirme için, yıldızlara veya bilinen yer işaretlerine göre navigasyon dahil olmak üzere çeşitli yöntemlerle periyodik düzeltmelerle atalet navigasyonunun kullanılması gerekir.
Ana uzaktan algılama araçlarına genel bakış
- Radarlar ağırlıklı olarak hava trafik kontrol sistemlerinde, erken uyarı sistemlerinde, orman örtüsü izlemede, tarımda ve büyük ölçekli meteorolojik verilerin elde edilmesinde kullanılmaktadır. Doppler radarı, kolluk kuvvetleri tarafından araçların hızını kontrol etmek ve ayrıca rüzgar hızı ve yönü, yağışın yeri ve yoğunluğu hakkında meteorolojik veriler elde etmek için kullanılır. Elde edilen diğer bilgi türleri, iyonosferdeki iyonize gaz verilerini içerir. Yapay Açıklıklı İnterferometrik Radar, arazinin geniş alanlarının doğru sayısal yükseklik modellerini elde etmek için kullanılır.
- Uydu lazer ve radar altimetreleri çok çeşitli veriler sağlar. Okyanus suyu seviyesindeki yerçekiminin neden olduğu dalgalanmaları ölçerek, bu cihazlar deniz tabanının topografyasını bir mil çözünürlükte gösterir. Altimetre ile okyanus dalgalarının yüksekliğini ve dalga boyunu ölçerek, rüzgarın hızını ve yönünü, ayrıca yüzey okyanus akıntılarının hızını ve yönünü öğrenebilirsiniz.
- Ultrasonik (akustik) ve radar sensörleri, deniz seviyesi, gelgit ve akış ölçmek ve kıyı deniz bölgelerinde dalgaların yönünü belirlemek için kullanılır.
- Işık algılama ve menzil teknolojisi (LIDAR), askeri alandaki uygulamalarıyla, özellikle mermilerin lazerle navigasyonu ile tanınmaktadır. LIDAR ayrıca atmosferdeki çeşitli kimyasalların konsantrasyonunu tespit etmek ve ölçmek için kullanılırken, bir uçakta bulunan LIDAR, yerdeki nesnelerin ve olayların yüksekliklerini radar teknolojisiyle elde edilebilecek olandan daha yüksek bir doğrulukla ölçmek için kullanılabilir. Bitki örtüsünün uzaktan algılanması da LIDAR'ın ana uygulamalarından biridir.
- Radyometreler ve fotometreler en yaygın kullanılan aletlerdir. Geniş bir frekans aralığında yansıyan ve yayılan radyasyonu yakalarlar. En yaygın olanı görünür ve kızılötesi sensörlerdir, bunu mikrodalgalar, gama ışını sensörleri ve daha az yaygın olarak ultraviyole sensörleri takip eder. Bu enstrümanlar aynı zamanda çeşitli kimyasalların emisyon spektrumunu tespit etmek için de kullanılabilir ve atmosferdeki konsantrasyonları hakkında veri sağlar.
- Hava fotoğrafçılığından elde edilen stereo görüntüler, genellikle Dünya yüzeyindeki bitki örtüsünü araştırmak ve ayrıca zemin tabanlı yöntemlerle elde edilen çevresel özelliklerin modellenmesiyle birlikte arazi görüntülerini analiz ederek potansiyel rotaların geliştirilmesinde topografik haritalar oluşturmak için kullanılır.
- Landsat gibi multispektral platformlar 1970'lerden beri aktif olarak kullanılmaktadır. Bu araçlar, elektromanyetik spektrumun (çoklu spektrum) çoklu dalga boylarını görüntüleyerek tematik haritalar oluşturmak için kullanılmıştır ve tipik olarak Dünya gözlem uydularında kullanılır. Bu tür görevlere örnek olarak Landsat programı veya IKONOS uydusu verilebilir. Tematik haritalama ile oluşturulan arazi örtüsü ve arazi kullanımı haritaları, maden arama, arazi kullanımının tespiti ve izlenmesi, ormansızlaşma ve geniş tarım arazileri veya ormanlık alanlar dahil olmak üzere bitki ve mahsul sağlığı çalışmaları için kullanılabilir. Landsat uydu görüntüleri, düzenleyiciler tarafından Secchi derinliği, klorofil yoğunluğu ve toplam fosfor dahil olmak üzere su kalitesi parametrelerini izlemek için kullanılır. Meteorolojik uydular meteoroloji ve klimatolojide kullanılmaktadır.
- Spektral görüntüleme, her pikselin tam spektral bilgi içerdiği, sürekli bir spektrum içinde dar spektral aralıkları gösteren görüntüler üretir. Spektral görüntüleme cihazları, mineraloji, biyoloji, askeri ilişkiler ve çevresel ölçümlerde kullanılanlar da dahil olmak üzere çeşitli sorunları çözmek için kullanılır.
- Uzaktan algılama, çölleşme ile mücadele kapsamında, uzun vadede risk altında olan bölgelerin gözlemlenmesine, çölleşme faktörlerinin belirlenmesine, etkilerinin derinliğinin değerlendirilmesine ve uygun çevre koruma önlemlerinin alınması için karar vericilere gerekli bilgilerin verilmesine olanak sağlamaktadır.
Veri işleme
Uzaktan algılama ile, kural olarak, dijital veri işleme kullanılır, çünkü şu anda uzaktan algılama verileri bu formatta alınır. Dijital formatta, bilgileri işlemek ve saklamak daha kolaydır. Bir spektral aralıktaki iki boyutlu bir görüntü, sayıların bir matrisi (iki boyutlu dizi) olarak temsil edilebilir. ben (i, j) her biri, görüntüdeki bir piksele karşılık gelen, Dünya yüzeyinin bir öğesinden sensör tarafından alınan radyasyonun yoğunluğunu temsil eder.
görüntü oluşur n x m pikseller, her pikselin koordinatları vardır (i, j)- satır numarası ve sütun numarası. Sayı ben (i, j)- tamsayı ve pikselin gri seviyesi (veya spektral parlaklığı) olarak adlandırılır (i, j)... Görüntü elektromanyetik spektrumun birkaç aralığında elde edilirse, sayılardan oluşan üç boyutlu bir kafes ile temsil edilir. ben (i, j, k), nerede k Spektral kanalın numarasıdır. Matematiksel açıdan bakıldığında, bu formda elde edilen sayısal verilerin işlenmesi zor değildir.
Bilgi alma noktaları tarafından sağlanan dijital kayıtlar üzerinde görüntünün doğru bir şekilde yeniden oluşturulabilmesi için kayıt formatının (veri yapısı) yanı sıra satır ve sütun sayısının bilinmesi gerekir. Verileri şu şekilde sıralayan dört biçim kullanılır:
- bölgelerin sırası ( Sıralı Bant, BSQ);
- çizgiler boyunca değişen bölgeler ( Satır Arasına Giren Bant, BIL);
- piksel cinsinden değişen bölgeler ( Pixel, BIP Tarafından Araya Girilen Bant);
- grup kodlama yöntemiyle (örneğin, jpg formatında) bilgilerin bir dosyaya sıkıştırıldığı bir bölge dizisi.
V BSQ-biçim her alan görüntüsü ayrı bir dosyada bulunur. Bu, tüm bölgelerle aynı anda çalışmaya gerek olmadığında kullanışlıdır. Bir bölgenin okunması ve görselleştirilmesi kolaydır, bölge görüntüleri istediğiniz sırayla yüklenebilir.
V fatura-biçim bölge verileri bir dosyaya satır satır yazılır, bölgeler satırlar boyunca değişir: 1. bölgenin 1. satırı, 2. bölgenin 1. satırı, ..., 1. bölgenin 2. satırı, 2. satır 2. bölge, vb. Bu tür kayıt, tüm bölgeler aynı anda analiz edildiğinde uygundur.
V BIP-biçim her pikselin spektral parlaklığının bölgesel değerleri sırayla saklanır: önce her bölgedeki ilk pikselin değerleri, ardından her bölgedeki ikinci pikselin değerleri vb. Bu biçime birleşik denir . Örneğin sınıflandırma algoritmalarında, çok bölgeli bir görüntünün piksel piksel işlenmesi sırasında kullanışlıdır.
Grup kodlaması raster bilgi miktarını azaltmak için kullanılır. Bu tür formatlar, büyük görüntüleri depolamak için uygundur; onlarla çalışmak için, verileri açmanın bir yolunun olması gerekir.
Görüntü dosyalarına genellikle anlık görüntülerle ilgili aşağıdaki ek bilgiler eşlik eder:
- veri dosyasının tanımı (format, satır ve sütun sayısı, çözünürlük, vb.);
- istatistiksel veriler (parlaklık dağılımının özellikleri - minimum, maksimum ve ortalama değer, varyans);
- harita projeksiyon verileri.
Ek bilgiler, görüntü dosyasının başlığında veya görüntü dosyasıyla aynı ada sahip ayrı bir metin dosyasında bulunur.
Karmaşıklık derecesine göre, kullanıcılara sağlanan aşağıdaki CW işleme seviyeleri farklılık gösterir:
- 1A - Bireysel sensörlerin duyarlılığındaki farklılıklardan kaynaklanan bozulmaların radyometrik düzeltmesi.
- 1B - işleme seviyesi 1A'da radyometrik düzeltme ve panoramik bozulmalar, Dünya'nın dönüşü ve eğriliğinden kaynaklanan bozulmalar, uydu yörüngesinin yüksekliğindeki dalgalanmalar dahil olmak üzere sistematik sensör bozulmalarının geometrik düzeltmesi.
- 2A, 1B seviyesinde görüntü düzeltmesini ve yer kontrol noktalarını kullanmadan verilen bir geometrik projeksiyona göre düzeltmeyi gösterir. Geometrik düzeltme için, küresel bir sayısal yükseklik modeli ( DEM, DEM) yerde 1 km'lik bir adımla. Kullanılan geometrik düzeltme, sensörün sistematik bozulmalarını ortadan kaldırır ve görüntüyü standart bir projeksiyona yansıtır ( UTM WGS-84), bilinen parametreleri kullanarak (uydu efemeris verileri, uzamsal konum, vb.).
- 2B - 1B seviyesinde görüntü düzeltme ve yer kontrol noktaları kullanılarak belirli bir geometrik projeksiyona göre düzeltme;
- 3 - 2B düzeyinde görüntü düzeltmesi artı arazi DEM (ortorektifikasyon) kullanılarak düzeltme.
- S - referans görüntüsünü kullanarak görüntü düzeltme.
Uzaktan algılamadan elde edilen verilerin kalitesi, uzaysal, spektral, radyometrik ve zamansal çözünürlüklerine bağlıdır.
uzamsal çözünürlük
Raster bir görüntüde kaydedilen bir pikselin (Dünya yüzeyinde) boyutu ile karakterize edilir - genellikle 1 ila 4000 metre arasında değişir.
spektral çözünürlük
Landsat verileri, kızılötesi spektrum dahil, 0.07 ila 2.1 µm arasında değişen yedi bant içerir. Earth Observing-1 cihazının Hyperion sensörü, 0,4 ila 2,5 µm arasında 220 spektral bandı, 0,1 ila 0,11 µm spektral çözünürlüğü ile kaydetme yeteneğine sahiptir.
radyometrik çözünürlük
Sensörün kaydedebileceği sinyal seviyesi sayısı. Tipik olarak 8 ila 14 bit arasında değişir, bu da 256 ila 16 384 seviye ile sonuçlanır. Bu özellik aynı zamanda enstrümandaki gürültü seviyesine de bağlıdır.
geçici izin
Uydunun ilgilenilen yüzey alanı üzerindeki uçuş sıklığı. Bir dizi görüntüyü incelerken, örneğin ormanların dinamiklerini incelerken yararlıdır. Başlangıçta, serinin analizi, özellikle altyapıdaki değişiklikleri, düşmanın hareketlerini izlemek için askeri istihbarat ihtiyaçları için gerçekleştirildi.
Uzaktan algılama verilerine dayalı doğru haritalar oluşturmak için geometrik bozulmayı ortadan kaldıran bir dönüşüm gereklidir. Düz aşağıyı gösteren bir cihazla Dünya yüzeyinin bir görüntüsü, yalnızca görüntünün merkezinde bozulmamış bir görüntü içerir. Kenarlara kaydırırken, görüntüdeki noktalar arasındaki mesafeler ve Dünya'daki karşılık gelen mesafeler giderek daha farklı hale geliyor. Bu tür bozulmaların düzeltilmesi fotogrametri işlemi sırasında yapılır. 1990'ların başından beri, çoğu ticari uydu görüntüsü düzeltilmiş halde satıldı.
Ek olarak, radyometrik veya atmosferik düzeltme gerekebilir. Radyometrik düzeltme, örneğin 0'dan 255'e kadar olan ayrı sinyal seviyelerini gerçek fiziksel değerlerine dönüştürür. Atmosferik düzeltme, atmosferin varlığından kaynaklanan spektral bozulmayı ortadan kaldırır.
