Sådan klarer kameraer på satellitter at optage billeder i høj opløsning

Melek Ozcelik
satellit Teknologi

Med det stadigt stigende antal jordobservations- og rumudforskningsmissioner stiger efterspørgslen efter højkvalitets satellitkameraer også. I dag er flere modeller designet til forskellige anvendelser, lige fra overvågning af klimaændringer til forvaltning af naturressourcer.

Så hvordan gør kameraer på satellitter arbejde, og hvorfor bruge satellitkameraer? Vi har besvaret disse spørgsmål og mere i afsnittene nedenfor.

Indholdsfortegnelse



Hvad er et satellitkamera?

Et satellitkamera er en optisk nyttelast på en satellit designet til at tage billeder i rummet, før de sendes tilbage til Jorden. Disse kamerasæt har et unikt design, der gør det muligt for dem at fungere optimalt under ugunstige miljøforhold. Når det er sagt, fungerer kameraerne på satellitter ikke som almindelige smartphone-kameraer; snarere bruger de flere instrumenter såsom infrarøde sensorer, varmedetektorer og filtre til synligt lys.

Satellitter, der sendes ud i rummet til jordobservationsmissioner, bærer forskellige satellitkamerasæt og kommunikationssystemer med sig. Der er tre baner, som kunstige satellitter opererer i: den lave jord, mellemjorden og geostationære baner. Den lave jordbane er tættere på jordens overflade, mens den geostationære bane er længere væk. Kameraets type og design på disse satellitter varierer.

Her er nogle af de almindelige anvendelser af et satellitkamera:

  • Overvågning af naturressourcer – holder styr på landbrugsbedrifter, ferskvandsområder og energikilder såsom kulminer. De rapporterer også om og reagerer på naturkatastrofer som oversvømmelser, jordskælv og tsunamier.
  • Vejrudsigt – hjælper med at forudsige og afbøde klimaændringer.
  • Overvågning af dyrelivstendenser og biodiversitet – migration af fugle og vilde dyr og sporing af truede dyre- og plantearter.
  • Måling af ændringer i arealanvendelsen – billeder i høj opløsning fra rummet kan hjælpe med at overvåge begivenheder som skovrydning, tørke osv.

Hvordan virker satellitkamera?

satellit over kysten

Kameraer på satellitter fungerer ligesom rumfartskameraer. De er designet til at tage billeder af Jorden og rumobjekter ved hjælp af elektromagnetiske (EM) bølger. Så i stedet for at tage digitale billeder, bruger de sensordetektorer til at scanne jordens overflade for EM-stråling, der udsendes eller reflekteres.

Disse sensorer sender derefter radio-, infrarøde eller termiske signaler i digitalt format, hvor specialiseret software derefter filtrerer signalerne og tegner et tilsvarende billede. Der er tre typer satellitbilleder: pankromatisk, multispektral og hyperspektral.

Et sort-hvidt kamera tager pankromatiske billeder på et rumfartøj. Multispektrale billeder har mindst tre synlige farver, rød, blå og grøn (RBG), mens hyperspektrale billeder optager flere smalle bånd, der dækker et kontinuerligt lysspektrum. Multi- og hyperspektral billeder bruges til avancerede billedbehandlingsapplikationer, f.eks. sporing af subtile ændringer i vegetationsvækst.

Sådan vælger du det rigtige satellitkamera

Med flere satellitkameramoduler på markedet kan det være en skræmmende oplevelse at vælge det bedste satellitkamera. Alligevel er der visse faktorer, som du kan være opmærksom på for at vælge det rigtige satellitkameramodul til dine unikke jordobservations- eller rumudforskningsmissioner. Disse faktorer omfatter:

  • Satellitkameraopløsning – Afhængigt af den unikke anvendelse af dit satellitkamera, bør du vælge et med den rigtige opløsning. Et kamera designet til billed- og kortlægningsapplikationer kommer med en avanceret opløsning.
  • Fysisk størrelse og masse – Kameraets fysiske størrelse og masse skal være kompatibel med satellittens. Med andre ord skal satellitten være større og kraftig nok til at rumme satellitkameraet.
  • GSD og Swath – jo mindre GSD ( afstand til jordprøvetagning ), jo større er billedets rumlige opløsning og jo mere detaljerede billeder. Skår er det område, der er afbildet på jordens overflade. Jo større skår, jo større er størrelsen af ​​det optagede område, men jo mindre detaljerede er billederne. De fleste satellitkameramoduler leveres med et skår, der spænder fra 10 km til 100 km.

Udover ovenstående faktorer vil du også være opmærksom på både satellittens og kameraets levetid. Designets robusthed såvel som kvaliteten af ​​linser er også værd at overveje.

Sørg endelig for, at produktproducenten har en dokumenteret track record i branchen. Tjek altid kundeanmeldelserne, års erfaring, industricertificeringer, antallet af vellykkede lanceringer og tilstedeværelsen af ​​detaljerede instruktioner om, hvordan du bruger satellitkameraet.

Konklusion

I nutidens rumudforskningsindustri kommer mindre og mere kompakte satellitter på markedet. Dette har set hurtig innovation af satellitkameraer for at imødekomme den skiftende markedsdynamik. Så når du vælger en optisk nyttelast til dine unikke applikationer, skal du være opmærksom på de faktorer, vi har fremhævet ovenfor.

Hvis du har spørgsmål eller forslag om jordobservation og satellitkameramoduler, så efterlad os en note i kommentarfeltet nedenfor.