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Fusionar imágenes en color de una sola banda y de varias bandas

Fusionar imágenes en color de una sola banda y de varias bandas


Tengo imágenes a dos colores (ortofotomapas). Uno es solo de 1 banda con mapa de color y el segundo es de 3 bandas.

¿Cómo puedo combinarlos con cualquier herramienta FOSS o ArcGIS?


¿Ha pensado en utilizar la herramienta Bandas compuestas en arctoolbox?


Perdón por responderme a mí mismo. Por si acaso, si alguien se pregunta cómo hacer un mosaico de la imagen del mapa de color (1 banda) con la imagen RGB (3 bandas). Pensé que el método más simple sería convertir el mapa de color en RGB (posible en Arc con la herramienta Copiar ráster) y luego crear un mosaico. Gracias.


Un prototipo de red de información geográfica de extremo a extremo basada en el espacio para la exploración lunar y planetaria y la respuesta de emergencia (experimentos de campo de 2002 y 2003)

Los experimentos de comunicaciones e imágenes realizados en el desierto de Arizona durante julio de 2002 con la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) y el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) ayudaron a identificar un conjunto fundamental de instrumentos científicos centrados en la composición de la superficie y la determinación de la temperatura para el calibración y validación de sensores espaciales y aéreos de NASA y USGS e integrarlos con una red híbrida móvil inalámbrica y satelital para exploración lunar y planetaria y respuesta de emergencia. El experimento de 2002 se centró en el intercambio de información geográfica de veracidad terrestre y de detección remota entre analistas y científicos de campo. Ese experimento reveló varias modificaciones que mejorarían el rendimiento y la eficacia de las redes de información geográfica (GIN) para la exploración lunar y planetaria y la respuesta de emergencia. Los experimentos de fase 2 realizados durante junio de 2003 en el sitio de pruebas de imágenes geológicas del Centro de Datos de Sistemas de Observación y Recursos Terrestres (EROS) del USGS cerca del Monumento Nacional Dinosaurio en el desierto de NE Utah incorporaron varias de las lecciones aprendidas del experimento de 2002 y agregaron con éxito cinco nuevos componentes importantes : (1) adquisición de imágenes satelitales hiperespectrales y multiespectrales casi en tiempo real, (2) mediciones de sensores terrestres móviles en tiempo real controladas y coordinadas de forma remota durante el paso elevado del satélite de imágenes, (3) Protocolo de control de transmisión optimizado de retardo prolongado / Protocolo de Internet TCP / Protocolos IP para mejorar el rendimiento de la red sobre circuitos satelitales de comunicaciones geosincrónicas, (4) computación paralela multinodo distribuida en Internet Power GRID (IPG) de la NASA, y (5) validación casi en tiempo real de imágenes satelitales como parte de una prueba exitosa de el Sistema Nacional de Información de Cartografía de Emergencias de NASA-USGS.


Apilamiento multibanda¶

Esto es para cuando tienes todos los mosaicos de una banda juntos como una imagen. Este proceso fusiona el mosaico reflectante en una imagen con múltiples bandas.

  1. En la parte superior de la ventana de QGIS, debajo de Ráster y gt Varios, seleccione Combinar
  • Los archivos de entrada deben ser los archivos .vrt que completó en el paso anterior
  • La salida debe ser "location-date-MergedNoAlphaReflectance.tif" y debe estar en la misma carpeta que los datos.
  • Seleccione cada archivo de entrada como una banda separada
  1. Haga clic en el icono de edición a la derecha de la ventana de la línea de comandos en la parte inferior del indicador.

Reemplace la primera línea con el siguiente texto

gdal_merge.bat -separate -of GTiFF -co COMPRESS = DESINFLATE -co PREDICTOR = 2 -co ZLEVEL = 9 -o

Asegúrese de que las bandas estén en el orden si es azul (si corresponde), verde, rojo, borde rojo, NIR. Ahora puede ejecutar el comando. Puede que tarde unos minutos en procesarse

  1. Ahora debería tener una imagen de trama única reflectante de varios colores. Es probable que se vea morado o azul, pero puede convertirlo en un compuesto de color falso y debería ser como el ejemplo a continuación. Este archivo debe cargarse en la carpeta principal de resultados de este vuelo.

& copy Copyright 2018, Alex Mandel, Arielle Rose, Sierra Mabanta, Emily Prisa, Ani Ghosh, Robert Hijmans. Licencia: Reconocimiento 4.0 Internacional de Creative Commons


Apilamiento multibanda¶

Esto es para cuando tienes todos los mosaicos de una banda juntos como una imagen. Este proceso fusiona el mosaico reflectante en una imagen con múltiples bandas.

  1. En la parte superior de la ventana de QGIS, debajo de Ráster y gt Varios, seleccione Combinar
  • Los archivos de entrada deben ser los archivos .vrt que completó en el paso anterior
  • La salida debe ser "location-date-MergedNoAlphaReflectance.tif" y debe estar en la misma carpeta que los datos.
  • Seleccione cada archivo de entrada como una banda separada
  1. Haga clic en el icono de edición a la derecha de la ventana de la línea de comandos en la parte inferior del indicador.

Reemplace la primera línea con el siguiente texto

gdal_merge.bat -separate -of GTiFF -co COMPRESS = DESINFLATE -co PREDICTOR = 2 -co ZLEVEL = 9 -o

Asegúrese de que las bandas estén en el orden si es azul (si corresponde), verde, rojo, borde rojo, NIR. Ahora puede ejecutar el comando. Puede que tarde unos minutos en procesarse

  1. Ahora debería tener una imagen de trama única reflectante de varios colores. Es probable que se vea morado o azul, pero puede convertirlo en un compuesto de color falso y debería ser como el ejemplo a continuación. Este archivo debe cargarse en la carpeta principal de resultados de este vuelo.

& copy Copyright 2018, Alex Mandel, Arielle Rose, Sierra Mabanta, Emily Prisa, Ani Ghosh, Robert Hijmans.
Creado con Sphinx 1.7.6.


Familia

Texto de formato libre: REGISTRO PARA CORREGIR LA FECHA DE EJECUCIÓN DEL 2do INVENTOR ANTERIORMENTE GRABADO EN EL CARRETE 014955 FRAME 0478. ASIGNANTES: ABDELGANY, MOHYELDEEN FOUADLAUB, DANA VINCENTRAMACHANDRAN, BALAREEL / FRAME: 016622/060613703 FECHAS DE 20030613703

Texto de formato libre: ESTUCHE PATENTADO

Nombre del dueño: CISCO SYSTEMS, INC., CALIFORNIA

Texto de formato libre: ASIGNACIÓN DE ASIGNADORES INTERESANTE ASIGNADOR: SKYWORKS SOLUTIONS, INC.REEL / FRAME: 019235/0312

Fecha efectiva: 20070323

Nombre del dueño: CISCO TECHNOLOGY, INC., CALIFORNIA

Texto de formato libre: ASIGNACIÓN DE ASIGNADORES INTERESANTE ASIGNADOR: CISCO SYSTEMS, INC.REEL / FRAME: 019834/0310

Fecha efectiva: 20070806

Año de pago de la tarifa: 4

Año de pago de la tarifa: 8

Texto de formato libre: PAGO DE LA TARIFA DE MANTENIMIENTO, 12 ° AÑO, ENTIDAD GRANDE (CÓDIGO ORIGINAL DEL EVENTO: M1553)


Fusionar imágenes en color de banda única y multibanda - Sistemas de información geográfica

Sistemas de cámara aérea industrial y amp de fase uno

Nos complace ofrecer una gama de sistemas de cámaras industriales y técnicas, incluida la serie de cámaras Phase One IXU-RS: la IXU-RS 1000 y la solución multiespectral de 4 bandas.

El IMX y el IXU-RS cuentan con un innovador diseño de obturador de lente central. La tecnología del obturador se basa en un concepto innovador de accionamiento directo con carga electrónica que mejora la velocidad de exposición hasta 1 / 2500s al tiempo que garantiza medio millón de exposiciones, ¡una duración de obturación sin precedentes! Excepción Tasa de captura de 0,5 segundos por fotograma a 150 millones de píxeles con ISO de 50 a 12.600.

La solución multiespectral de 4 bandas + incorpora una innovadora herramienta de procesamiento por lotes que automatiza y, por lo tanto, simplifica la generación de imágenes aéreas de cuatro bandas. Usando dos cámaras de ultra alta resolución (una con patrón de bayer, una de espectro selectivo para NIR, que produce resultados ideales para NDVIA y análisis de cultivos.

Diseñado y optimizado para aplicaciones de imágenes fotogramétricas aerotransportadas y aplicaciones industriales especializadas.

El peso ligero y el tamaño reducido hacen que las cámaras iXU sean perfectamente adecuadas para la integración de aviones pequeños y UAV, con salida HDMI completa y la capacidad de capturar miles de imágenes por misión.

Las nuevas impresoras imagePROGRAF están diseñadas para hacer exactamente eso: superar las expectativas y hacer que la impresión sea agradable. El uso de un nuevo cabezal de impresión compacto integrado de 12 canales y 1.28 pulgadas de ancho, juego de tintas LUCIA PRO más Chroma Optimizer, una plataforma mecánica de alta precisión y el motor de procesamiento de imágenes de alta velocidad L-COA PRO logra un equilibrio entre una impresión excepcional calidad y velocidad que necesitas ver para apreciar.

Estas tecnologías e innovaciones únicas de Canon establecen la base para una solución de imágenes fotográficas de ultra alta calidad que solo está disponible en Canon. Impulsado por un flujo de trabajo de Canon a Canon que vincula las imágenes capturadas con una cámara digital EOS e impresas en una impresora de la serie imagePROGRAF PRO, el resultado es una solución que ofrece impresiones que capturan el momento y la emoción de la imagen original. La abrumadoramente alta calidad de impresión producida por esta solución de entrada a salida se llama Crystal-fidelity.

La serie PRO está diseñada para funcionar sin problemas al cambiar los tipos de papel. Las tintas negro mate y negro fotográfico tienen sus propias boquillas dedicadas, por lo que no es necesario un cambio manual entre los depósitos de tinta. Puede imprimir en papel de bellas artes y luego en papel brillante sin preocupaciones, sin cambios y sin desperdicio.

El nuevo juego de tintas LUCIA PRO adopta tintas pigmentadas de 11 colores de nueva formulación y un optimizador de crominancia. Diseñada específicamente para satisfacer las demandas incluso de los fotógrafos más críticos, la fórmula de la tinta LUCIA PRO incluye colorantes microencapsulados que permiten gradientes suaves, una gama de colores ampliada y una expresión de color más profunda. Este sistema lo ayuda a lograr una reproducción de color sorprendente, claridad de imagen y áreas más oscuras mejoradas. Una novedad en las impresoras de gran formato de Canon es la incorporación de un optimizador de crominancia. Se utiliza cuando se imprime en papel brillante y semibrillante, actúa como una capa transparente, mejorando el rendimiento del color y las características del brillo enriqueciendo las áreas oscuras de una impresión.

• Mejora la resistencia al rayado

• Mejora la reproducción de áreas oscuras

La PF-10, un cabezal de impresión de 1.28 ”de ancho con 18,432 boquillas equipado con tecnología FINE anti-obstrucción, genera velocidades de impresión rápidas mientras reduce la posibilidad de obstrucciones. Las condiciones de expulsión de tinta se controlan con precisión mediante 27 sensores y, si se detecta una obstrucción, otra boquilla proporcionará automáticamente una copia de seguridad.

Este nuevo cabezal de impresión es más ancho que los cabezales de impresión imagePROGRAF anteriores, lo que requiere que los modelos solo tengan uno en lugar de dos. Tener un solo cabezal de impresión significa una impresora más compacta que logra velocidades de impresión más rápidas mientras mantiene una alta calidad de impresión.

La función de calibración de color está diseñada para producir una reproducción de color uniforme. Esta nueva impresora incluye un densitómetro de color integrado mejorado que ofrece una calibración y una correspondencia de colores precisas. Con un LED de tres colores y una lente de condensador de nuevo desarrollo, el sensor permite una recalibración precisa del dispositivo, lo que le permite mantener una diferencia de color promedio baja entre una impresora y otra. La calibración del color finaliza rápidamente después de unos sencillos pasos en el panel de operación de la impresora. Se puede aplicar una calibración de un solo color realizada con un tipo de material a los materiales en todos los modos de impresión.

Consola de administración de dispositivos

El software Device Management Console, ideal para la gestión de flotas, le permite realizar calibraciones de color de forma remota. Este software le permite monitorear el estado de la impresora de hasta 50 unidades desde cualquier lugar del mundo, ser notificado por correo electrónico cuando se produce un error o verificar la cantidad de tinta que queda en las impresoras sin tener que abandonar la comodidad de su escritorio. .

El sistema de rollo multifunción opcional es un sistema de solución de manejo de papel versátil que permite cargar un segundo rollo de papel en la impresora o configurar la unidad como una unidad de recogida de papel bidireccional.

• Alimentación de doble rollo: el mecanismo de alimentación de doble rollo permite a los usuarios cargar un segundo rollo de un tipo y tamaño de soporte diferente para que los usuarios puedan cambiar simultáneamente de la impresión en papel mate a brillante sin pausar su trabajo para recargar. Además, el segundo rollo se puede utilizar para admitir impresiones de gran volumen al permitir que dos rollos del mismo material se alimenten a la impresora.

• Rebobinado bidireccional: el operador también puede configurar el sistema de rollo multifunción como una unidad de recogida para rebobinar impresiones más largas. El usuario puede optar por rebobinar el material con la superficie impresa en el exterior o el interior del rollo, lo que permite el "rebobinado bidireccional".

Cargar papel en una impresora Canon de formato más grande nunca ha sido tan fácil. Simplemente coloque el soporte del rollo en la impresora, gire las asas del soporte del rollo y deje que el material ingrese automáticamente a la impresora. No es necesario tocar el papel, lo que reduce el riesgo de arrugas y manchas.

Crear impresiones de gran formato ahora es más fácil con la introducción de Print Studio Pro para las impresoras de gran formato imagePROGRAF. Este software ofrece funciones que agilizan su flujo de trabajo de impresión. Compatible con el software Canon Digital Photo Professional®, el software Adobe Photoshop® y el software Adobe Lightroom®, Print Studio Pro ofrece una versatilidad nunca antes vista con la impresión de gran formato de Canon.

• Importe varias imágenes y realice ediciones por lotes que se apliquen a todos

• Crear configuraciones de "Favoritos"

• Capacidad para imprimir imágenes múltiples

Hay mucho más, pero es posible que esté cansado de leer y listo para ver impresiones: hagamos algunas impresiones juntos, hagamos una cita con Bear Images para ver la nueva Canon Pro-2100 y Pro-4100 o Pro-6100 de primera mano.


Después de completar este tutorial, podrá:

  • Explique cómo se pueden utilizar los datos HDF5 para almacenar datos espaciales y los beneficios asociados de este formato cuando se trabaja con grandes cubos de datos espaciales.
  • Extraiga metadatos de archivos HDF5.
  • Corta o subconjunta datos HDF5. Extraerás una banda de píxeles.
  • Trace una matriz como una imagen y un ráster.
  • Exporte un GeoTIFF final (proyectado espacialmente) que se pueda utilizar tanto en análisis posteriores como en herramientas SIG comunes como QGIS.

Error en la compilación al intentar integrar código fuente externo

Estoy ejecutando Ubuntu 12.04 con OpenCV instalado. He estado jugando con él y compilando muy bien.

Ahora quiero usar un programa externo de código abierto (OSP), llamado Gerbil, para agregar alguna funcionalidad adicional a mi proyecto. Deseo poder elegir una cantidad mínima de archivos de este OSP. No he realizado ningún trabajo con grandes proyectos integrados, por lo que no estoy seguro de cómo agregar estos archivos y hacer que se compilen.

Lo que he hecho es escribir un pequeño programa de juguete que incluye uno de los archivos de encabezado del OSP y luego intentar declarar una variable que está definida dentro de ese archivo de encabezado incluido. Agregué la ubicación que contiene el archivo de inclusión a mi ruta de inclusión.

El error que obtengo es: "/home/nedwards/Research2/testFiles/Projects/MyFirstProject/HelloOpenCVAvi/main.cpp:9:2: error:" multi_img "no se declaró en este ámbito"

Me he encontrado con este problema antes, creo, cuando necesitaba agregar "std ::" o algo similar al frente de la desaceleración. Si agrego "multi_img ::" o variantes de esto, obtengo este error: "/home/nedwards/Research2/testFiles/Projects/MyFirstProject/HelloOpenCVAvi/main.cpp:9:2: error: 'multi_img' no ha sido declarado "

Intenté usar multi_img y multi_img_base con el mismo resultado.

Así que supongo que me pregunto cómo se supone que debo usar el código fuente de otra persona CORRECTAMENTE. He compilado y ejecutado este OSP, pero tengo que poder eliminar la capa visual y solo usar la funcionalidad de back-end.

¿Tengo que importar a mi proyecto todos los archivos que usaré, así como todos los archivos que usarán que no son estándar? (usando Codelite a partir de ahora)

Aquí hay una copia de mi código y una copia del archivo de encabezado que estoy tratando de incluir. Se agradecería cualquier ayuda, información, etc.


Fusionar imágenes en color de banda única y multibanda - Sistemas de información geográfica

Proc. SPIE. 9999, Teledetección del océano, el hielo marino, las aguas costeras y las grandes regiones de agua 2016

PALABRAS CLAVE: Radar, modelado de objetivos sumergidos, modelado de datos, retrodispersión, tomografía de coherencia óptica, radar de apertura sintética, rugosidad de la superficie, modelado 3D, metrología del tiempo, radiación de microondas

El radar de apertura sintética (SAR) es un instrumento activo que se utiliza para crear imágenes de un objeto. La topografía del fondo submarino se puede recuperar indirectamente midiendo las variaciones de la rugosidad de la superficie del mar en las imágenes del SAR, aunque las microondas no pueden penetrar en el agua. En este artículo, presentamos un nuevo método simple para el mapeo batimétrico en el mar poco profundo. Sobre la base de la corrección radiométrica, la rugosidad de la superficie del mar se obtiene utilizando imágenes SAR. Estos resultados se utilizan luego para inversiones de profundidad del agua basadas en el modelo de Alpers-Hennings (AH), respaldado por algunos puntos de datos de profundidad verdaderos (datos de sondeo o datos de gráficos). Este método se utiliza para el mapeo batimétrico de dos áreas en el banco de Subei. Los resultados del estudio de los dos casos muestran que la tendencia de la inversión y las profundidades reales coinciden bien. La precisión de la recuperación depende de los puntos de datos de profundidad reales. En un caso, los datos de profundidad reales son los datos de sondeo, los errores relativos entre la inversión y las profundidades reales son menos del 20%. En el otro caso, los verdaderos datos de profundidad son los datos de la carta. Y el resultado es peor, porque el tiempo de medición del gráfico es 1979, y el tiempo de las imágenes SAR son 2000. Se cambió la topografía del fondo. El método propuesto tiene dos ventajas, ya que no requiere parámetros ambientales y es relativamente sencillo de operar.

Artículo de las actas | 19 de octubre de 2016

Proc. SPIE. 9999, Teledetección del océano, el hielo marino, las aguas costeras y las grandes regiones de agua 2016

PALABRAS CLAVE: Radar, análisis estadístico, modelado de datos, retrodispersión, satélites, reflectividad, meteorología, oceanografía, centros de datos, banda Ku

Este artículo evalúa los efectos de la lluvia sobre la retrodispersión del radar de banda Ku en ángulos de baja incidencia. Los datos utilizados consistieron en la retrodispersión de la superficie del mar y las tasas de lluvia promediadas de las mediciones del radar de precipitación de la Misión de Mapeo de la Lluvia Tropical (TRMM PR) y las velocidades del viento de predicción numérica de 10 m de altura colocadas del Centro Europeo de Pronósticos Meteorológicos a Mediano Plazo (ECMWF). La retrodispersión inducida por el viento se estimó mediante el modelo de retrodispersión de baja incidencia de banda Ku (KuLMOD) y se consideró el posible sesgo debido a diferentes entradas de velocidad del viento. El efecto de la lluvia se analizó comparando la retrodispersión superficial medida por TRMM PR para la superficie del mar afectada por la lluvia con la retrodispersión colocada inducida por el viento. Descubrimos que la retrodispersión superficial disminuye con los aumentos en la tasa de lluvia promedio. La retrodispersión inducida por la lluvia dependía claramente de la velocidad del viento y dependía ligeramente del ángulo de incidencia. Los resultados muestran que es necesario desarrollar un modelo de retrodispersión de viento y lluvia en lugar de un modelo de retrodispersión de viento único.

SPIE Journal Paper | 15 de febrero de 2016

PALABRAS CLAVE: modelado de datos, radar, banda Ku, arreglos asociativos, resolución espacial, centros de datos, retrodispersión, medición de viento, satélites, análisis de errores

Se propone un modelo de retrodispersión de baja incidencia en banda Ku (KuLMOD) para recuperar la velocidad del viento de los datos del radar de precipitación (PR) de la Misión de Mapeo de Lluvias Tropicales (TRMM). El conjunto de datos consistió en observaciones de TRMM PR y datos de viento y oleaje medidos por boyas del programa National Data Buoy Center (NDBC) y Tropical Ocean Global Atmosphere. Las propiedades de los datos de TRMM PR se analizaron con respecto a su dependencia de la resolución espacial, la velocidad del viento, la dirección relativa del viento y la altura significativa de las olas. El modelo KuLMOD se desarrolló utilizando ángulos de incidencia (0,5 a 6,5 ​​grados) y velocidades del viento (1,5 a 16,5 m / s) como entradas. Los coeficientes del modelo se obtuvieron ajustando los datos colocados.La sección transversal de radar normalizada derivada de KuLMOD, σ0, se comparó con las obtenidas de las observaciones de TRMM PR y un modelo teórico cuasi-especular y mostró una buena concordancia. Con el KuLMOD, las velocidades del viento se recuperaron de los datos de TRMM PR utilizando el método de mínimos cuadrados y se validaron con las medidas de las boyas, lo que arrojó un error cuadrático medio de 1,45 m / s. Se obtuvieron las precisiones de recuperación para los diferentes ángulos de incidencia, velocidades del viento y resoluciones espaciales.

Artículo de las actas | 14 de diciembre de 2015

Proc. SPIE. 9815, MIPPR 2015: procesamiento de imágenes de teledetección, sistemas de información geográfica y otras aplicaciones

PALABRAS CLAVE: Radar, modelado de datos, satélites, antenas, arreglos asociativos, centros de datos, banda Ku, modelado atmosférico, medición de viento, modelado de sistemas

Se propone un nuevo modelo de baja incidencia de banda Ku (KuLMOD) para recuperar las velocidades del viento de los datos del radar de precipitación (PR) de la Misión de Mapeo de Lluvias Tropicales (TRMM). El conjunto de datos consistió en observaciones de TRMM PR y datos de viento y oleaje medidos por boyas del National Data Buoy Center (NDBC). Las propiedades de los datos de TRMM PR se analizaron con respecto a su dependencia de la velocidad del viento. El modelo KuLMOD se desarrolló utilizando ángulos de incidencia (0.5–6.5 & deg) y velocidades del viento (1.5–16.5 m / s) como entradas. Los coeficientes del modelo se obtuvieron ajustando los datos colocados. Con el KuLMOD, las velocidades del viento se recuperaron de los datos de TRMM PR utilizando el método de mínimos cuadrados y se validaron con las mediciones de las boyas NDBC, lo que arrojó un error cuadrático medio de 1,57 m / s. Se presentan las precisiones de recuperación para los diferentes ángulos de incidencia y velocidades del viento.

Artículo de las actas | 14 de octubre de 2015

Proc. SPIE. 9638, Teledetección del océano, el hielo marino, las aguas costeras y las grandes regiones de agua 2015

PALABRAS CLAVE: Radar, Litio, Carreteras, Polarización, Satélites, Radar de apertura sintética, Frentes de onda, Óptica oceánica, Imágenes satelitales, Oceanografía

Las ondas internas oceánicas a menudo son observadas por SAR. Por lo tanto, SAR proporciona una nueva técnica para medir ondas internas en un área grande. Y es complementario a las medidas tradicionales. En este documento se dan los procedimientos para extraer la dirección, longitud de onda, amplitud, velocidad y profundidad de las ondas internas. Las imágenes ENVISAT ASAR y Radarsat-2 SAR del Mar de China Meridional se utilizan para extraer los parámetros. Y las imágenes ópticas HJ-1 se utilizan para ayudar. Luego, se utilizan algunos datos in situ de la boya para verificar los resultados de la extracción. Los tiempos de los datos in situ y la imagen SAR son similares. Se muestran los resultados que: 1) El parámetro de onda interna se puede extraer de las imágenes de SAR, aunque en algún momento la extracción necesita otros datos. 2) El error de dirección de onda entre SAR e in situ es inferior a 15 grados. El error de amplitud de onda entre SAR e in situ es inferior a 15 m, el error relativo es inferior al 20%. 3) La longitud de onda de la onda interna no se puede medir con una boya. La profundidad de la ola, medida por la boya, es la profundidad donde la velocidad del flujo es máxima. No es la profundidad de la onda interna.

Artículo de las actas | 10 de diciembre de 2014

Proc. SPIE. 9261, Teledetección y Monitoreo Oceánico desde el Espacio

PALABRAS CLAVE: Modelado de datos, Polarización, Satélites, Radar de apertura sintética, Análisis de imágenes, Imágenes satelitales, Recuperación de imágenes, Oceanografía, Colisionador lineal de Stanford, Hassium

Este documento propone principalmente modelos empíricos simples de banda C entre la altura de ola significativa (Hs) de las olas oceánicas y el límite del azimut SAR utilizando datos del modo de polarización cuádruple fina RADARSAT-2. Los modelos empíricos de polarización VV, HH y VH relacionan los Hs con el punto de corte dividido por rango-velocidad-relación con relaciones aproximadamente lineales. En comparación con los datos de las boyas NDBC, los H recuperados por modelos empíricos tienen los errores de raíz cuadrática media (Rms) de 0,62 m, 0,52 my 0,70 m para la polarización VV, HH y VH, respectivamente. En particular, la polarización HH presenta el mejor rendimiento de recuperación de Hs.

Artículo de las actas | 14 de octubre de 2014

Proc. SPIE. 9240, Teledetección del océano, el hielo marino, las aguas costeras y las grandes regiones de agua 2014

PALABRAS CLAVE: Modelado de datos, Polarización, Satélites, Radar de apertura sintética, Análisis de errores, Polarimetría, Oceanografía, Conversión de datos, Centros de datos, Medición del viento

Este documento compara los métodos de recuperación de la velocidad del viento en las mediciones de SAR multipolarización de banda C para encontrar el más apropiado para cada dato de polarización. Los datos de RADARSAT-2 SAR de polarización cuádruple (VV + HH + VH + HV) y los datos de viento de boya NDBC se combinaron. Para la polarización VV, la velocidad del viento recuperada se compara entre cuatro funciones de modelo geofísico (GMF). Para la polarización HH, la velocidad del viento recuperada se compara entre cuatro modelos de relación de polarización (PR) basados ​​en CMOD5 GMF. Para la polarización VH, la velocidad del viento recuperada se compara entre dos modelos lineales. Las comparaciones muestran que los tres datos de SAR polarimétricos tienen la capacidad de recuperar la velocidad del viento. Con base en el análisis de errores, se proponen los métodos de recomendación para cada polarización.

Artículo de las actas | 26 de octubre de 2013

Proc. SPIE. 8921, MIPPR 2013: Procesamiento de imágenes de teledetección, sistemas de información geográfica y otras aplicaciones

PALABRAS CLAVE: Satélites, Procesamiento de imágenes, Teledetección, Sistemas de información geográfica, Procesamiento de datos, Resolución espacial, Oceanografía, Distribución de productos, Fuente de corriente controlada actual, Fusión de datos

Los altímetros satelitales se utilizan ampliamente en la investigación de la dinámica de los océanos. En este documento se utilizan métodos de fusión de datos como el método de Kriging, el método de corrección sucesiva y el método de distancia inversa a una potencia, y los parámetros apropiados para estos métodos se logran para la fusión de los datos de velocidad del viento en la superficie del mar (SSW) de GFO, Jason- 1, altímetros Jason-2 y Envisat en los mares de China y alrededores. Se muestra que (1) la fusión SSW necesita al menos 3 satélites (2) los diferentes métodos tienen poco impacto en el resultado combinado cuando se usan suficientes datos (3) las características y la distribución del resultado concuerdan bien con los datos estadísticos en el área de estudio .

Artículo de las actas | 17 de octubre de 2013

Proc. SPIE. 8891, Análisis, modelado y técnicas de imágenes SAR XIII

PALABRAS CLAVE: Detección de objetivos, Análisis estadístico, Coherencia (óptica), Modelado de datos, Radar de apertura sintética, Resolución de imagen, Interferometría, Análisis de imagen, Redes neuronales, Centros de datos

Es difícil para un simple SAR espacial identificar las plataformas petrolíferas de manera efectiva en una imagen de SAR de una sola pasada. Un método de detección de plataformas petrolíferas es el uso de imágenes SAR multitemporales. Algunos artículos habían investigado un poco al respecto. En este artículo, utilizamos la imagen SAR de interferometría para detectar las plataformas petrolíferas. Obtenemos la imagen del coeficiente de correlación a partir de los datos de In-SAR y, utilizando el histograma de la imagen del coeficiente de correlación, se importa un algoritmo de tasa de falsas alarmas constantes (CFAR) para detectar las plataformas petrolíferas. La red neuronal probabilística (PNN) se utiliza para obtener el umbral de detección. El resultado de la prueba muestra que la detección de un objetivo coherente con el mar en la imagen de coeficiente coherente es eficaz.

Artículo de las actas | 16 de octubre de 2013

Proc. SPIE. 8888, Teledetección del océano, el hielo marino, las aguas costeras y las grandes regiones de agua 2013

PALABRAS CLAVE: Radar, Modulación, Polarización, Satélites, Radar de apertura sintética, Transformadas de Fourier, Imágenes satelitales, Funciones de transferencia de modulación, Oceanografía, Colisionador lineal Stanford

Se propone un nuevo método para extraer los espectros de las olas oceánicas direccionales de las imágenes de SAR de polarización dual. En primer lugar, se construye una nueva transformación SAR-océano combinando las transformadas cuasi-lineales de los espectros de imágenes de polarización dual y espectros cruzados. La función de transferencia de modulación (MTF) de la transformada depende solo de la MTF de inclinación. La incertidumbre de los MTF en la modulación hidrodinámica y de acumulación de velocidad no puede traer errores adicionales. En segundo lugar, la ambigüedad de 180 ° de los espectros de ondas es eliminada por la parte imaginaria de los espectros cruzados de polarización dual. Por último, se recopilaron imágenes de SAR de polarización cuádruple Radarsat-2 para validar el rendimiento. Los parámetros de las olas extraídos se comparan con los de la boya. Las comparaciones muestran de manera preliminar el potencial de la extracción de espectros de ondas a partir de imágenes de SAR de polarización dual. Se estudiarán más casos.

Artículo de las actas | 19 de octubre de 2012

Proc. SPIE. 8532, Teledetección del océano, el hielo marino, las aguas costeras y las grandes regiones de agua 2012

PALABRAS CLAVE: Modelado matemático, Transformaciones de wavelets, Análisis estadístico, Speckle, Radar de apertura sintética, Filtrado digital, Wavelets, Denoising, Filtrado de imágenes, Filtrado no lineal

En la actualidad, existen dos tipos de métodos para detectar barcos en imágenes SAR. Uno es un tipo de detección directa, que detecta barcos directamente. El otro es un tipo de detección indirecta. Es decir, primero detecta las estelas de barcos y luego busca barcos alrededor de las estelas. Todos los dos tipos tienen efecto por ruido de moteado. Para mejorar la precisión de la detección de barcos y obtener parámetros precisos de los barcos y las estelas de los barcos, como la longitud del barco, el ancho del barco, el área del barco, el ángulo de las estelas del barco y el contorno del barco de las imágenes SAR, es extremadamente necesario eliminar el ruido moteado en Imágenes de SAR antes de los datos utilizados en varias imágenes de SAR para detección de barcos. El uso de un filtro de reducción de ruido de moteado depende de la especificación para una aplicación particular. Algunos filtros comunes se utilizan ampliamente en la reducción de ruido de moteado, como el filtro medio, el filtro mediano, el filtro lee, el filtro lee mejorado, el filtro Kuan, el filtro frost, el filtro antiempañante mejorado y el filtro gamma, pero estos filtros representan algunas desventajas en la detección de barcos por imágenes SAR debido a los diversos tipos de barcos. Por lo tanto, se utilizó una función matemática conocida como la transformada de ondículas y el análisis de resolución múltiple para localizar una imagen del océano SAR en diferentes componentes de frecuencia o subbandas útiles, y reducir efectivamente el moteado en las subbandas de acuerdo con las estadísticas locales dentro de las bandas. Finalmente, se presenta el análisis de los resultados estadísticos, que demuestra las ventajas y desventajas de utilizar técnicas de contracción de ondículas sobre los filtros de moteado estándar.

Artículo de las actas | 19 de octubre de 2012

Proc. SPIE. 8532, Teledetección del océano, el hielo marino, las aguas costeras y las grandes regiones de agua 2012

PALABRAS CLAVE: Imagen infrarroja, MODIS, Satélites, Agua, Procesamiento de imágenes, Detección remota, Radiación infrarroja, Oceanografía, Desarrollo de algoritmos, Metrología de temperatura

En este artículo, los datos del color del océano y la temperatura de la superficie del mar de EOS MODIS se utilizaron para estudiar la influencia del afloramiento costero en una marea roja en las aguas costeras de Zhejiang en el verano de 2007. Varios colores y mar del océano sin nubes y con fecha continua -Las imágenes de temperatura de la superficie durante el evento de marea roja fueron seleccionadas y procesadas en este estudio. Según las observaciones de campo de la marea roja, los píxeles con una concentración de clorofila superior a un cierto valor se consideraron como las aguas de la marea roja en las imágenes en color del océano. Y el afloramiento costero en las aguas costeras de Zhejiang se midió aplicando un enfoque de umbral de temperatura a partir de las imágenes de temperatura de la superficie del mar. Luego, se analizaron de manera contrastante las distribuciones temporal y espacial de la marea roja y el afloramiento costero. Los resultados muestran que existe un alto grado de correlación en la distribución espacial entre el afloramiento costero y la marea roja. El afloramiento costero afecta la cobertura espacial de la marea roja de acuerdo con su correlación espacial y el afloramiento juega un papel crucial en el desarrollo de la marea roja en términos de temperatura del agua. El afloramiento en las aguas costeras de Zhejiang es un factor dinámico importante para la formación de mareas rojas allí.

Artículo de las actas | 19 de octubre de 2012

Proc. SPIE. 8532, Teledetección del océano, el hielo marino, las aguas costeras y las grandes regiones de agua 2012

PALABRAS CLAVE: Radar, Radar de apertura sintética, Segmentación de imágenes, Análisis de imágenes, Propagación de ondas, Energía eólica, Arreglos asociativos, Funciones de transferencia de modulación, Oceanografía, Hassium

Los espectros direccionales de las olas oceánicas pueden describir la distribución de energía de las olas oceánicas y desempeñar un papel importante en la oceanografía. El radar de apertura sintética (SAR) puede medir espectros de ondas basándose en un modelo de mapeo no lineal entre los espectros de imagen (o espectros cruzados) y los espectros de ondas. Debido a la complejidad de la estimación de variables y al número de ondas cortado en la dirección del azimut en el proceso de mapeo, algunos científicos se han esforzado por mejorar la recuperación de espectros de ondas. El documento propone un método para la recuperación, que no depende de ninguna información externa, excepto la dirección del viento. Se divide en dos partes. En la parte 1, se calculan los espectros para imágenes reales o los espectros cruzados para imágenes complejas. Y la función de transferencia de modulación (MTF) se estima incluyendo MTF de radar de apertura real (RAR) y agrupamiento de velocidad. Luego, los espectros de ondas se recuperan mediante división directa basada en la relación cuasi-lineal. La ambigüedad de 180 grados se elimina de la parte imaginaria de los espectros cruzados o la dirección del viento. La altura de onda significativa (Hs), la longitud de onda máxima (L) y la dirección de onda máxima (D) se extraen de la recuperación. Si el ángulo entre D y la dirección del acimut es superior a 45 °, la recuperación ha finalizado. Si el ángulo es inferior a 45 °, seguimos recuperando. En la parte 2, los espectros de la primera conjetura son necesarios para compensar la información de onda perdida, que se puede construir paramétricamente basándose en los espectros de ondas recuperados en la parte 1. Finalmente, los espectros de onda se recuperan iterativamente de los espectros de la primera conjetura en función de la relación no lineal. Las imágenes de Envisat ASAR se utilizan para validar el método. En el caso 1, el RMSE entre este método y SARTool en D, L, Hs es de 7,6 °, 19,7 m, 0,18 m respectivamente. En el caso 2, el RMSE entre este método y Jason-1 en Hs es de 0,5 m.

Artículo de las actas | 8 de octubre de 2011

Proc. SPIE. 8175, Teledetección del océano, el hielo marino, las aguas costeras y las grandes regiones de agua 2011

PALABRAS CLAVE: Radar, Modulación, Radar de apertura sintética, Espectroscopia, Simulaciones por computadora, Energía eólica, Recuperación de imágenes, Funciones de transferencia de modulación, Desarrollo de algoritmos, Simulación de dispositivos

El radar de apertura sintética (SAR) puede medir el espectro de ondas direccionales basándose en el mecanismo de mapeo oceánico SAR no lineal cerrado. El algoritmo de recuperación del espectro de ondas correspondiente se ha estado desarrollando durante décadas, pero persisten algunas limitaciones, como el corte del número de ondas alto en dirección azimutal y la necesidad del espectro de primera conjetura. El espectrómetro de ondas es una especie de nuevo radar de apertura real (RAR) basado en satélites que opera a baja incidencia, que tiene un haz estrecho y escanea 360 grados completos mediante la rotación de la antena. Deriva el espectro de ondas mediante la relación lineal simple entre el espectro de ondas y el espectro de modulación del espectrómetro de ondas. El coeficiente lineal se puede estimar mediante el haz de nadir o la información de la velocidad del viento externo. Este artículo propone un método de estimación del espectro de ondas basado en la medición conjunta del SAR sincrónico y el espectrómetro de ondas. En primer lugar, el espectro de modulación se deriva del espectro de señales del espectrómetro de ondas, a partir del cual se puede construir el espectro de ondas relativo. Entonces, el espectro de ondas relativo se considera como el primer espectro de conjetura para la recuperación del espectro de ondas de la imagen SAR. Debido a que el espectro de onda relativo tiene el mismo patrón que el espectro de onda real pero tiene una energía absoluta diferente, podemos recuperar el espectro de onda direccional mediante la iteración basada en el espectro de onda relativo de la imagen SAR. Este artículo utiliza tecnología de simulación para validar la medición conjunta. La simulación compara el espectro de entrada y el recuperado en términos de dirección de pico, longitud de onda de pico y altura de ola significativa, que tiene una desviación de 6 & deg, 4metro y 0.3metro, respectivamente. Los resultados de la simulación muestran que la medición conjunta tiene la viabilidad de recuperar el espectro direccional de las olas oceánicas.


Editor de números especiales

Las condiciones geográficas son parte de las condiciones nacionales. El objetivo de proponer este concepto es enfatizar el reconocimiento de la situación nacional desde una perspectiva geográfica, y abogar por el estudio de la situación nacional a partir de la analítica integradora de los datos integrales geográficos-sociales-económicos, de manera que revelen la evolución espacio-temporal. patrón y las relaciones de variación inherentes relativas al desarrollo natural, económico y social a diferentes escalas en China.

Las condiciones geográficas abarcan aspectos como las características territoriales y geográficas del país, la topografía y geomorfología, las redes viales, la distribución de ríos y lagos, la cobertura del suelo, el trazado y expansión urbanos, las condiciones ambientales y ecológicas y las características espaciales de la productividad. Geográfico Condiciones metroonitoring (GeoCM) tiene como objetivo monitorear todo tipo de índices para cada aspecto mencionado anteriormente de manera dinámica y cuantitativa, y analizar los cambios de índices desde la cantidad y frecuencia, características de distribución, diferencias regionales y tendencias, logrando así objetivos objetivos, integrales y descripciones geográficas de las distribuciones espaciales y cambios espacio-temporales de los factores naturales, económicos y sociales.

Hasta ahora, muchos países han realizado proyectos relacionados con GeoCM. El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) lanzó un plan de cinco años titulado "Programa de análisis y monitoreo geográfico" (GAM) en 2002, que todavía está en funcionamiento. El 12 de marzo de 2013, el Parlamento Europeo adoptó un reglamento por el que se establece el Programa Copernicus, conocido como programa europeo para el establecimiento de una capacidad europea de observación de la Tierra. En Japón, además de desarrollar servicios básicos de topografía y mapeo, las autoridades también son responsables del monitoreo de desastres, el monitoreo del paisaje urbano, el monitoreo del movimiento del suelo y el monitoreo del uso del suelo, como proyectos clave y distribuyen los resultados a través de mapas temáticos, mapas de Internet e informes. . Además de las actividades anteriores de GeoCM, en los últimos años se han llevado a cabo varias actividades de seguimiento a escala continental o incluso mundial. Este número especial proporcionará algunos artículos exploratorios en relación con la teoría, metodología, técnicas y aplicaciones de GeoCM. Los aspectos y temas relativos incluyen los siguientes :.

  • Visiones de progreso para marcos, políticas y estándares de GeoCM
  • Fusión de datos de múltiples fuentes para GeoCM
  • Algoritmos y metodologías de extracción de información geográfica
  • Mapeo de la cobertura terrestre de áreas extensas
  • Detección de cambios terrestres a partir de conjuntos de datos multitemporales
  • Algoritmos informáticos de alto rendimiento aplicados para GeoCM
  • lAnálisis confiable y control de calidad de GeoCM
  • Análisis y evaluación geoestadística
  • Modelado y análisis espacio-temporal
  • GeoCM típico, como monitoreo de ecología y medio ambiente, monitoreo de expansión urbana, etc.
  • Geo-visualización para GeoCM

Prof. Dr. Jixian Zhang
Editor invitado

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Constelación comercial OptiSAR (óptica y SAR) de UrtheCast

En junio de 2015, UrtheCast, la compañía de tecnología con sede en Vancouver, anunció planes para construir, lanzar y operar la primera constelación comercial de satélites de observación de la Tierra (radar de apertura sintética) y óptica multiespectral completamente integrada del mundo (conocida como OptiSARConstelación), que se implementará en varios lanzamientos en 2019 y 2020. 1) 2)

Se espera que la Constelación comprenda un mínimo de 16 satélites (8 ópticos y 8 SAR) volando en dos planos orbitales, y cada plano consta de cuatro pares de satélites, igualmente espaciados alrededor del plano orbital. Cada par de satélites consistirá en un satélite óptico de alta resolución de modo dual (video y pulsador) y un satélite SAR de alta resolución de doble banda (banda X y banda L) volando en tándem.

Constellation proporcionará lo que la Compañía anticipa que serán capacidades de imágenes espaciales incomparables, incluida una alta capacidad de recopilación, fusión de datos ópticos y SAR, imágenes de alta resolución independientes del clima utilizando el SAR, revisión de objetivos y latencia de imágenes. Al volar los satélites en formaciones de tándem óptico y SAR estrechamente emparejados, se espera que el Constellation ofrezca una serie de capacidades innovadoras, incluido el procesamiento en tiempo real a bordo, la señalización cruzada entre los satélites y la generación de imágenes de nubes en tiempo real en el SAR líder. satélites que permiten evitar las nubes en los satélites ópticos que se arrastran. Al emplear dos planos orbitales, el Constellation permitirá velocidades máximas de revisión en las latitudes medias, al tiempo que brindará a la Compañía una cobertura global que se extenderá a los polos.

UrtheCast, aunque es un nombre relativamente nuevo en la industria, ya se ha convertido en un actor clave en la industria espacial descendente. La novedosa visión de la compañía de democratizar la observación de la Tierra se ha logrado, en parte, mediante el establecimiento de varias capacidades espaciales soberanas en un período relativamente corto. Esto incluye las cámaras de Generación 1 que se acoplaron a la ISS en 2013 que ha estado produciendo videos de ultra alta definición (a través del Iris instrumento) e imágenes de resolución media (a través del Theia instrumento). Sin las limitaciones habituales de potencia, masa y temperatura de una nave espacial independiente, el uso de la ISS cambia drásticamente la economía de la observación de la Tierra desde el espacio. Además de esto, el recientemente adquirido Deimos Imaging por la compañía viene con el beneficio adicional del uso de los satélites Deimos-1 de resolución media y Deimos-2 de alta resolución totalmente operativos.

La siguiente pieza de la gran visión de la compañía es la misión OptiSAR Constellation recientemente anunciada, una constelación de 16 satélites de última generación de satélites SAR y ópticos, construida y probada en asociación con SSTL, Reino Unido. La combinación de satélites SAR y ópticos forma una constelación cuyo rendimiento y funcionalidad no tiene paralelo en el dominio de la observación de la Tierra.

• En noviembre de 2015, UrtheCast anunció que está reorientando su inversión de las cámaras montadas en la Estación Espacial Internacional hacia una constelación planificada de satélites de imágenes de la Tierra. UrtheCast había estado invirtiendo en un sistema de cámara de segunda generación para la estación espacial, pero ha cambiado el enfoque para prepararse para una constelación de 16 satélites de ocho satélites ópticos y ocho satélites SAR (radar de apertura sintética) en LEO (órbita terrestre baja), todo para ser construido por el especialista en satélites pequeños SSTL (Surrey Satellite Technology Ltd.), Reino Unido. 3)

- El sistema de cámara de segunda generación para la estación espacial, una cámara de modo dual más un radar de apertura sintética, ahora se suspenderá para respaldar el desarrollo de la constelación.

- La plataforma de señalización de la cámara de video Iris de alta resolución, proporcionada por el socio de UrtheCast RSC Energia de Kaliningrado, Rusia, estaba defectuosa y requería un cableado nuevo y un parche de software.

• El 30 de marzo de 2016, el proveedor de servicios de imágenes geoespaciales UrtheCast Corp. de Canadá brindó a los inversionistas una mirada en profundidad a la estrategia de la compañía, incluida una nueva incorporación de constelaciones de ocho satélites al sistema de 16 satélites anunciado en noviembre de 2015. 4)

- UrtheCast se negó a decir cuándo se construiría su constelación OptiSAR de ocho satélites ópticos y ocho satélites de radar de dos bandas, insistiendo en que la compañía no buscaría financiamiento de los mercados de capitales, sino que esperaría a que los posibles clientes comprometieran los recursos necesarios.

- Lo mismo es cierto para los recién revelados. Constelación UrtheDaily de ocho satélites ópticos de resolución media. Para ser construido por el mismo equipo con sede en Surrey Satellite Technology Ltd. que construirá OptiSAR, UrtheDaily no sucederá sin compromisos firmes con los clientes, dijo la compañía.

- "El desencadenante es cuando hemos registrado suficientes clientes cuya demanda contractual es suficiente para que podamos financiarla", dijo el presidente ejecutivo de UrtheCast, Wade Larson, y agregó que el modelo comercial de la compañía toma prestado más del proveedor establecido de imágenes geoespaciales DigitalGlobe de Westminster. Colorado, que de Skybox Imaging de Google, recientemente rebautizada como Terra Bella, de Mountain View, California.

- UrtheCast, tras la compra de Deimos Imaging de España en julio de 2015, opera cuatro sensores ópticos. El satélite Deimos-1 de resolución media y una cámara Theia de resolución media montada en el lado ruso de la estación espacial internacional ofrecen una cobertura de área amplia. El satélite Deimos-2 de alta resolución proporciona imágenes más nítidas pero de áreas más pequeñas y, con fines comerciales, a menudo se incluye con la cámara de video Iris de alta resolución de UrtheCast, también a bordo de la estación espacial.

• 4 de abril de 2016: UrtheCast anunció el establecimiento de un Acuerdo de Investigación y Desarrollo Cooperativo (CRADA) con la NGA (Agencia Nacional de Inteligencia Geoespacial) de EE. UU. 5)

• 2 de mayo de 2016: UrtheCast anunció que ha completado con éxito las pruebas de hardware prototipo de los principales elementos habilitadores del núcleo de nuestra innovadora tecnología SAR (Synthetic Aperture Radar). Esto incluye la electrónica del sensor digital, que es el "corazón" del instrumento SAR, y la antena SAR de doble frecuencia y apertura múltiple en la que las bandas X y L comparten la misma apertura. 6)

- Trabajando en estrecha colaboración con socios estratégicos, UrtheCast ha construido dos DRFU (unidades de radiofrecuencia digital) multicanal y ha realizado pruebas exhaustivas de las funciones principales a velocidades de datos ultra altas que son totalmente representativas del sistema de vuelo. Esto incluyó pruebas para demostrar la capacidad de sincronizar dos DRFU a las velocidades de datos de Tbit / s requeridas para permitir el funcionamiento de múltiples aperturas de la antena SAR. Las pruebas han demostrado una precisión de muestreo de 150 femtosegundos (es decir, 150 x 10-15 s), fundamental para lograr la capacidad de rendimiento de apertura múltiple sin precedentes de la tecnología SAR de UrtheCast. La Compañía también ha construido y probado un panel de su antena de doble frecuencia y apertura múltiple utilizando procesos de fabricación representativos de vuelo que han demostrado con éxito el rendimiento de RF de la antena en las frecuencias de banda X y L y en los modos de transmisión y recepción. Además, las pruebas confirmaron la eficiencia excepcionalmente alta del sistema de antena.

- La tecnología SAR de UrtheCast permite un rendimiento y una flexibilidad de imágenes sin precedentes, proporcionando alta resolución, amplia franja, capacidad de imágenes de apertura múltiple y doble banda X y L simultáneas con una supresión mejorada de ambigüedades, y todo a un costo mucho menor que el que está funcionando actualmente. sistemas SAR de última generación. Esta nueva tecnología SAR se está desarrollando como parte del programa previamente anunciado por la compañía. OptiSARConstelación. Al capturar SAR y datos ópticos al unísono, se espera que Constellation ofrezca imágenes de EO (Observación de la Tierra) y productos de información derivados exclusivamente ricos en información, que atiendan no solo a los mercados tradicionales de EO sino también a los mercados de geoanalítica en rápido crecimiento.

- "Creemos que el SAR de UrtheCast es el radar de imágenes más sofisticado del mundo en desarrollo comercial", dijo el director de tecnología de UrtheCast, George Tyc. "Se ha desarrollado a través de numerosas innovaciones y ha dado lugar a la presentación de múltiples solicitudes de patente". Ahora que se ha demostrado utilizando piezas y procesos representativos de vuelo, y las pruebas han demostrado que funciona espectacularmente bien, los riesgos técnicos y programáticos de nuestro Constelación OptiSAR ™ programa de desarrollo se han reducido enormemente. En resumen, la revolucionaria tecnología SAR de bajo costo de UrtheCast ahora puede considerarse probada. Es un cambio de juego ".

• 26 de mayo de 2016: UrtheCast Corp. anunció que recibirá $ 5.0 millones en fondos del TDP (Programa de Desarrollo Tecnológico) del Gobierno de Canadá, como parte de un programa de contribución de $ 54 millones para el desarrollo de nuevas tecnologías satelitales, administrado por el Gobierno de Canadá. 7)

- Este Acuerdo TDP ayudará a UrtheCast en el desarrollo de tecnologías innovadoras para su OptiSAR ™ Constellation, actualmente programada para su implementación en 2020-2021. Se espera que la Constelación OptiSAR ™ de 16 satélites conste de ocho satélites SAR de bandas X y L y ocho satélites ópticos de alta resolución, volando en una configuración en tándem pareada.

• 17 de enero de 2017: UrtheCast Corp.anunció que ha firmado un acuerdo vinculante con un cliente gubernamental confidencial para la venta y operación compartida de los dos primeros satélites en la Constelación OptiSAR TM, la primera constelación EO comercial del mundo con radar de apertura sintética y óptica integrada (SAR) sensores, por US $ 180 millones. El cliente también acordó pagar US $ 30 millones adicionales por otros productos y servicios relacionados con la venta de los satélites, dependiendo de que las partes lleguen a un acuerdo mutuo sobre el alcance final de estos entregables. 8)

- "Este hito en el programa OptiSAR TM es el resultado de años de desarrollo tecnológico y muchos meses de negociaciones contractuales", explicó el presidente y director ejecutivo de UrtheCast, Wade Larson. "No solo es un fuerte respaldo de OptiSAR TM Constellation y una evidencia de la demanda comercial de esta tecnología, sino que creemos que este contrato acelerará la negociación de acuerdos similares con otros clientes para la compra de los satélites restantes".

- En junio de 2015, UrtheCast anunció por primera vez sus planes para construir, lanzar y operar la Constelación OptiSAR TM, que se espera que comprenda 16 satélites en total (ocho ópticos y ocho SAR) volando en dos planos orbitales, cada uno de los cuales consta de cuatro satélites. pares. Cada par volará en tándem y consistirá en un satélite óptico de alta resolución que ofrece imágenes de video e imágenes pushbroom y un satélite SAR de alta resolución de doble banda compuesto por bandas de radar X y L. Al emplear dos planos orbitales, OptiSAR TM Constellation puede proporcionar velocidades máximas de revisión en las latitudes medias, al tiempo que proporciona una cobertura global que se extiende a los polos. Sujeto a que UrtheCast financie la construcción y el lanzamiento de los seis satélites restantes en el primer plano orbital, los primeros ocho satélites están programados para su lanzamiento a fines de 2021, y se espera que las operaciones comiencen en 2022.

¡Esta no es solo otra constelación!

La fase de "Nuevo espacio" ha estado en su punto más alto. En los últimos años se ha producido un aumento significativo en los anuncios de constelaciones "revolucionarias" en el ámbito de la observación de la Tierra, la ciencia y las telecomunicaciones. Entonces, ¿esta misión es realmente única o es solo otra idea genial? UrtheCast Constellation es la primera constelación comercial óptica y SAR combinada del mundo. El objetivo de la misión es recopilar datos que puedan procesarse en imágenes ópticas fijas y de video de muy alta resolución, clase de 0,5 m, y productos SAR de banda L y banda X de alta resolución. El sensor SAR incorpora una tecnología patentada que le da la capacidad de obtener imágenes simultáneamente en banda L de polarización cuádruple y banda X de polarización simple desde el mismo sensor.

Estos productos servirán a una variedad de usuarios finales y mercados, como las aplicaciones civiles y comerciales tradicionales de observación de la Tierra, el análisis de datos y las aplicaciones de "big data", y las incipientes redes sociales y aplicaciones de consumo. El rendimiento individual de cada satélite, como se describe en las próximas secciones, habla por sí solo, sin embargo, el otro aspecto que diferencia a esta constelación del resto es su innovador concepto de operaciones. Esto también se detallará en las próximas secciones.

Cámara óptica de modo dual

Los satélites ópticos dentro de la constelación incluyen una gama de conjuntos de sensores: la cámara de modo dual, la cámara meteorológica y los receptores AIS (Sistema de identificación automática). La cámara de modo dual se puede operar en modo pushbroom o en modo de video.

El sensor pushbroom utiliza una arquitectura TDI (integración retardada en el tiempo) de 64 etapas, digitalizada a 14 bits. Este sensor produce una franja nominal de 12,29 km (en el nadir para una altitud de 450 km) y está compuesto por un canal pancromático que proporciona imágenes de clase de 0,5 my seis canales multiespectrales que dan imágenes de clase de 2 m: azul, verde, amarillo, rojo, borde rojo y NIR (infrarrojo cercano). El sensor de video utiliza un detector CMOS de 20 megapíxeles que produce una huella nominal de 2,5 km x 1,9 km (en el nadir para una altitud de 450 km) a hasta 30 FPS (cuadros por segundo), digitalizado a 12 bits. Este detector utiliza un filtro Bayer que proporciona tres canales espectrales (rojo, azul y verde) que proporcionan imágenes de clase 0,5 m.

El aumento de la cámara óptica de modo dual es una cámara meteorológica (MetCam), que proporciona canales espectrales adicionales, aunque a una resolución más baja, diseñada para medir el impacto de la atmósfera en las imágenes y permitir su corrección durante el procesamiento de imágenes terrestres. Sin embargo, los datos de MetCam no se incluyen en el producto distribuido.

Complementando la carga útil SAR líder están los receptores AIS que, cuando se combinan con los datos SAR procesados, brindan información útil sobre posibles objetivos de interés en las regiones marítimas, para que el satélite óptico luego investigue más.

SAR de doble banda (radar de apertura sintética)

Los satélites SAR dentro de la constelación incluyen un par de conjuntos de sensores: el SAR de doble banda y la cámara en la nube. El SAR de doble banda, banda L y banda X se puede operar en uno de dos modos: StripMap y ScanSAR.

• El modo StripMap puede adquirir imágenes de clase 2 m (banda X) y clase 10 m (banda L) con un ancho de franja nominal de 10 km.

• El modo ScanSAR puede adquirir imágenes de clase 10 m (banda X) y clase 30 m (banda L) con un ancho de franja nominal de 25 km cuando ambas bandas funcionan juntas. Cuando se opera solo con la banda L, el modo ScanSAR puede adquirir imágenes de clase 30 m con un ancho de franja de hasta 100 km.

El SAR de banda L es compatible con el complemento completo de opciones de polarización, que incluyen polo simple, doble, cuádruple, compacto lineal y compacto circular. El SAR de banda X solo admite polarización VV. - Los datos de SAR también se pueden utilizar para generar productos interferométricos.

Además de la carga útil de SAR, hay una cámara en la nube (CloudCam), que proporciona una cobertura continua de la nube para ayudar al satélite óptico que se arrastra con su campaña de adquisición de imágenes. La justificación de esto se describe en la siguiente sección.

Concepto novedoso de operaciones

Tradicionalmente, la naturaleza hambrienta de energía de los sensores SAR combinada con su capacidad de generación de imágenes diurnas y nocturnas ha llevado a los satélites SAR a volar en órbitas de amanecer a anochecer para maximizar la generación de energía y el ciclo de trabajo de la carga útil. Sin embargo, este no ha sido el caso de los satélites ópticos debido a las condiciones de iluminación del suelo menos que óptimas en tales órbitas. Para la Constelación, la formación en tándem de ambos tipos de naves espaciales impulsa la hora solar local del plano síncrono del sol a la más adecuada para un satélite óptico. Sin embargo, es esta combinación de satélites SAR y ópticos la que forma una constelación cuyo rendimiento y funcionalidad no tienen paralelo en el dominio de la observación de la Tierra. Este es el resultado de que cada par de satélites SAR-Optical en la constelación puede interactuar de manera única entre sí en tiempo real para optimizar y mejorar los datos adquiridos por la constelación.

Los estudios han demostrado que aproximadamente el 67% de la superficie de la Tierra generalmente está cubierta por nubes, y solo el 30% de la tierra generalmente está libre de nubes. Dado que los satélites ópticos con frecuencia son susceptibles de adquirir imágenes nubladas, es importante administrar los recursos a bordo de manera efectiva, para maximizar la cantidad de imágenes útiles adquiridas y aumentar el potencial de ingresos. Dado que las nubes no se pueden mover y es difícil y costoso proporcionar a los satélites una cobertura de nubes en tiempo real desde el suelo, ¿por qué no simplemente evitarlas de forma autónoma? Como se detalla en la sección anterior, cada uno de los principales satélites SAR tendrá la capacidad de tomar imágenes de nubes en tiempo real a través de CloudCam. Se enviará un flujo continuo de mapas de nubes a los satélites ópticos posteriores, que luego procesarán los datos a bordo para determinar qué áreas de interés libres de nubes puede visualizar para optimizar su campaña de adquisición de imágenes.

La capacidad de señalización cruzada del Constellation proporciona otro nivel de servicio completamente único, donde el satélite SAR puede operar en un modo de vigilancia de área amplia (usando ScanSAR) y usarse en combinación con la cámara en la nube a bordo para determinar si un objetivo de interés (TOI) que puede ser captado por el satélite óptico de seguimiento. Si es así, el satélite SAR puede enviar inmediatamente la posición del TOI al satélite óptico, que luego correlaciona este objetivo con los datos AIS que está recibiendo de sus receptores AIS a bordo, para luego reprogramarse para maniobrar para tomar un imagen de muy alta resolución del objetivo a los pocos minutos de la detección.

Estos son solo algunos de los conceptos operativos únicos que ilustran el fundamento de esta formación en tándem y el potencial de la misión.

Lo que obtienes de la constelación

Una combinación de los sensores de última generación a bordo de cada satélite de la Constellation y el concepto innovador de operaciones genera conjuntos de datos únicos y útiles de los que se puede extraer una amplia gama de información.

Figura 1: Tipos de productos de información óptica y de SAR (crédito de imagen: OptiSAR Team)

Constellation generará un conjunto estándar de la industria de productos y videos del modelo RPC (Rapid Positioning Capability) y OM (Ortho Model). Estos productos incluirán las imágenes (todos los canales espectrales del sensor óptico y todas las polarizaciones del sensor SAR) y los metadatos asociados para ambos sensores.

Una de las principales ventajas de Constellation es la capacidad de fusionar SAR y datos ópticos. Los datos SAR y ópticos son muy complementarios en cuanto a la información que se puede extraer de cada fuente.

La polarización y la medición dieléctrica proporcionada por los datos SAR pueden respaldar la determinación de la clasificación del material, la humedad, la estructura, la textura y la información de rugosidad sobre la escena que los datos ópticos a menudo no pueden. Por ejemplo, las aplicaciones agrícolas y forestales basadas en datos ópticos deben incluir una corrección para la humedad del suelo. Y los datos de SAR también pueden ayudar a diferenciar los tipos de plantas y árboles en función de su información de polarización. Los productos interferométricos SAR también se pueden utilizar para medir variaciones mínimas en la superficie de la Tierra.

La medición espectral proporcionada por los datos ópticos puede respaldar la determinación de información de clasificación de firmas sobre la escena que los datos de SAR a menudo no pueden. Por ejemplo, las firmas espectrales de diferentes tipos de objetos hechos por el hombre, la vegetación y las características geológicas están bien caracterizadas en los datos ópticos, y menos en los datos SAR. - La adición de una serie temporal de imágenes adquiridas por el sensor de video sobre el arco de geometrías de adquisición produce una comprensión aún más profunda de la escena debido al modelo de superficie 3D y la información del vector de movimiento que proporciona.

En consecuencia, la fusión de imágenes ópticas, imágenes de SAR e información interferométrica, modelos de superficie 3D y productos de vectores de movimiento produce un conjunto de productos donde hay mucha más información que se puede extraer de cualquier fuente de datos individual.

Con imágenes co-incidentes ópticas y SAR, modelo de superficie 3D e información de vector de movimiento, la precisión y el rango de posibles aplicaciones se vuelve aún más interesante porque elimina una variedad de fuentes de error inexplicables, típicas de la mayoría de los productos de fusión resultantes del registro incorrecto debido a condiciones climáticas, iluminaciones solares, cambios temporales de escena, visualización de geometrías, etc.

Por ejemplo, en la estimación de biomasa forestal, el sensor SAR de banda X se usa para ubicar las copas de los árboles y el sensor SAR de banda L se usa para ubicar la parte inferior del árbol, lo que arroja una altura precisa del rodal. El sensor de escoba se utiliza para realizar una clasificación espectral para determinar las especies de árboles y la densidad del rodal. El sensor de video se utiliza para construir un modelo de superficie 3D de la escena y corregir cualquier error en los resultados intermedios. Luego, los datos se fusionan, junto con los modelos forestales apropiados, para estimar la biomasa.

El procesamiento de datos SAR de alta resolución se beneficiará enormemente de la fusión con modelos de superficie 3D precisos e información de vectores de movimiento, lo que producirá imágenes enfocadas con precisión. Los datos de SAR se han procesado tradicionalmente asumiendo una Tierra lisa o un DEM grueso y, por lo tanto, tienden a estar algo desenfocados y sufren de escalas y artefactos de sombras. Dado que los datos de SAR se basan en el historial de la fase Doppler, los objetos que se mueven están mal ubicados.

La naturaleza cíclica de las variaciones de la iluminación solar de la órbita inclinada media permitirá la construcción de modelos de imágenes en 3D libres de sombras de ciudades mediante la fusión de datos ópticos y SAR adquiridos en varias órbitas, proporcionando información estructural y de color para todas las superficies.

Las imágenes de la Figura 2 ilustran un ejemplo simple de fusión de datos de múltiples sensores, combinando SAR de banda X, SAR de banda L e imágenes ópticas multiespectrales, lo que da como resultado un producto de información muy rico en contenido.

Figura 2: Muestras de imagen SAR de banda X (arriba a la izquierda), imagen de SAR de banda L (arriba a la derecha), imagen óptica multiespectral (abajo a la izquierda), imagen fusionada (abajo a la derecha), crédito de la imagen: OptiSAR Team

Al final del día, ¡se trata de las aplicaciones!

Los productos estándar y de fusión discutidos anteriormente se incorporarán a aplicaciones y servicios tales como análisis de datos, monitoreo de sitios y reconocimiento de áreas amplias.

La combinación única de los datos ópticos multiespectrales y los datos SAR de banda L de banda L de cuatro polos completos y de banda X proporciona muchas aplicaciones únicas. Como se describió en la sección anterior, los datos de SAR de banda L tienen la capacidad única de penetrar a través del dosel del bosque para medir la biomasa, por ejemplo, y detectar objetos debajo de los árboles, mientras que el SAR de banda X se refleja desde la parte superior del dosel hasta apoyan las estimaciones de biomasa y proporcionan una resolución más alta. Cuando se combina con los datos ópticos multiespectrales, esto proporciona productos de fusión ricos en información.

Como otro ejemplo, en el área de rápido crecimiento de la analítica de "big data", los datos SAR de doble banda por sí solos pueden proporcionar un valor muy alto debido a su capacidad para proporcionar imágenes independientes de las nubes y también de noche. Cuando se combina con datos ópticos (cuando están disponibles en los días sin nube), esto puede proporcionar información poderosa que alimenta los motores de análisis de "big data" para crear muchos tipos diferentes de productos de información.

Figura 3: Aplicaciones y beneficios de Constellation (crédito de imagen: OptiSAR Team)

Constellation también servirá como plataforma para avanzar en la investigación y el desarrollo de una serie de nuevas aplicaciones y servicios. La combinación de capacidad de procesamiento a bordo, modos de adquisición de sensores ópticos y SAR flexibles y altamente configurables y la entrega rápida de datos se utilizará para respaldar experimentos que involucren nuevas geometrías de adquisición y explotación de imágenes, y reducir la latencia en la entrega de información procesable hasta el final. usuarios.

Solo un pequeño subconjunto de las áreas de aplicación potenciales que se están explorando actualmente son:

Vigilancia marítima: Los sensores SAR y ópticos podrían usarse en un escenario de señalización cruzada. El sensor SAR líder escanearía el océano, el procesador a bordo realizaría la detección de barcos en tiempo real y el sensor óptico líder recibiría órdenes para adquirir imágenes de muy alta resolución de barcos seleccionados para la identificación positiva y detección de cualquier descarga de contaminación. Solo los mensajes OTH-Gold (Over-The-Horizon), junto con sus correspondientes chips de imagen tanto del sensor SAR como del sensor óptico, tendrían que ser enlazados sin necesidad de procesamiento adicional en tierra.

Seguimiento de derrames de petróleo: El SAR de banda X proporciona un contraste superior entre el petróleo y el mar. El SAR de banda L totalmente polarimétrico combinado con datos ópticos proporciona una clasificación del aceite en términos de su composición (vegetal o mineral) y espesor.

Detección de camuflaje: Las capacidades de penetración del sensor SAR se aprovecharían para detectar vehículos u otras estructuras artificiales escondidas debajo del follaje natural o artificial. Cuando el sensor óptico no detecta los mismos vehículos o estructuras, esto indica una posible situación de camuflaje.

Detección de señuelos: Las capacidades de clasificación de materiales del sensor SAR se aprovecharían para diferenciar los vehículos reales de los señuelos de madera, papel o plástico que pueden engañar fácilmente a un sensor óptico.

Detección de tierra perturbada: Las capacidades de penetración del sensor SAR se aprovecharían para detectar cambios en el suelo. Cuando el sensor óptico no detecta las mismas perturbaciones, esto indica un posible cambio reciente.

Monitoreo de puertos: Los sensores SAR y ópticos se utilizarían para contar los contenedores de envío y determinar los volúmenes de almacenamiento.

Conteo de coches: El sensor SAR se usaría para contar los vehículos estacionados ubicados alrededor de fábricas, centros comerciales, lugares de reunión y centros de transporte. La órbita de inclinación media se explotaría para producir recuentos de automóviles en momentos del día en constante cambio, lo que permitiría monitorear los turnos de los trabajadores, determinar los horarios pico de compras y rastrear los niveles de los pasajeros.

Está claro que la innovación y las aplicaciones de la Constelación son considerables, pero ¿qué se necesita realmente para diseñar una constelación de tal complejidad? La siguiente sección describirá el enfoque necesario para diseñar esta constelación a bajo costo y bajo riesgo pero que, lo más importante, no sacrifica el rendimiento.

La forma original del "nuevo espacio"

Durante la última década, la industria espacial ha experimentado un aumento en el número de empresas de "New Space". Estas empresas emplean un enfoque que tiene como objetivo hacer que el acceso al espacio sea asequible a través de la innovación y la flexibilidad y, en tiempos más recientes, también la miniaturización. Entonces, con los desafiantes requisitos de Constellation y una empresa emergente y ambiciosa en UrtheCast, ¿por qué no explotar el enfoque de "Nuevo espacio"? ¿Qué hace que SSTL y el enfoque establecido de la compañía sean ideales para implementar esta misión?

En el entorno de numerosas empresas nuevas que operan en el ámbito del "Nuevo espacio", SSTL continúa poniendo en práctica con éxito el enfoque que lo ha convertido en el proveedor líder mundial de sistemas satelitales de bajo costo durante más de 30 años. Estas prácticas dan como resultado misiones de bajo costo construidas según el tiempo y el cronograma, pero que, lo más importante, se centran en cumplir los objetivos clave de la misión. Esto contrasta con el enfoque de "Nuevo espacio", donde el enfoque en la reducción de costos puede resultar en un desempeño de la misión que se ve seriamente comprometido.

UrtheCast Constellation exige una misión centrada en la calidad, pero con un enfoque que garantice que el costo, el cronograma y el riesgo se minimicen. El enfoque SSTL es una combinación exitosa de gestión, elementos técnicos y operativos desarrollados específicamente para permitir que la empresa suministre misiones espaciales de bajo costo rápidamente y sin sacrificar la calidad. SSTL es bien conocido por la aplicación considerada de tecnología COTS avanzada a sus satélites y, de hecho, este es uno de los elementos clave de su éxito. Otro elemento clave de los logros de SSTL ha sido el enfoque de los proyectos en la identificación y el cumplimiento de los objetivos operativos clave. Los objetivos secundarios "agradables" y los requisitos derivados se gestionan de cerca para mantener el proyecto dentro de la escala de tiempo y el presupuesto. Esto implica trabajar en estrecha colaboración con los clientes para determinar sus criterios clave para una misión exitosa, un enfoque que se ha demostrado a través de la estrecha relación de trabajo hasta la fecha entre SSTL y UrtheCast en el diseño de la constelación propuesta de satélites de observación de la Tierra. Este enfoque de gestión de requisitos garantiza que el diseño final de la misión dé como resultado un rendimiento útil y, al mismo tiempo, optimice factores importantes como la masa del sistema, el tamaño, los plazos de fabricación y el coste. Esto se opone al enfoque de "Nuevo espacio" que sigue una tendencia que busca minimizar la masa y el tamaño, pero limita el rendimiento útil obtenido como resultado.

La capacidad de fabricar misiones satelitales en escalas de tiempo cortas también permite a SSTL lanzar misiones con frecuencia, probando sus tecnologías y técnicas en órbita y proporcionando herencia de vuelo para misiones futuras. Esto ayudará a reducir tanto el tiempo de desarrollo como el riesgo involucrado cuando se trata de una constelación de esta escala con varias tecnologías nuevas e innovadoras.

SSTL está integrado vertical y horizontalmente, ejecutando misiones desde estudios de prefactibilidad hasta operaciones en órbita y sistemas de fabricación desde el nivel de componentes hacia arriba. Además, aunque cada proyecto se basa en la experiencia de toda la empresa según sea necesario, los sistemas espaciales de SSTL están diseñados por equipos integrados, que consisten en un gerente de proyecto de tiempo completo y un 'equipo central' dedicado de ingenieros y asistentes de proyecto, que proporcionan una base para actividades del proyecto. Esto da como resultado compensaciones flexibles y bien informadas entre las decisiones de diseño a nivel de sistema, subsistema y equipo. Al operar de esta manera, SSTL puede reducir los niveles de calificación a nivel de equipo, documentación formal y análisis de confiabilidad cuantitativa, reemplazándolos con validación a nivel de sistema, comunicaciones internas sólidas y herencia en órbita demostrada, lo que permite a la empresa entregar un producto de alta calidad. que se requiere para la Constelación a bajo precio.

Para respaldar las prácticas discutidas anteriormente, SSTL tiene un riguroso proceso de ingeniería de sistemas que se ha empleado en más de 40 misiones hasta la fecha y garantiza que el sistema que suministra cumplirá los objetivos de la misión, incluida la disponibilidad y la vida útil deseadas.

Para empezar, cada nueva misión se gestiona como una evolución de una misión anterior existente: el llamado enfoque de `` línea de base del patrimonio '', cada misión de satélite SSTL desde UoSAT-2 (1984) se ha derivado de una misión SSTL anterior a través de un proceso controlado. de cambios con cada misión que representa un paso evolutivo. En pocas palabras, la línea de base del patrimonio cumple con ciertos requisitos operativos en un entorno determinado, y el objetivo del nuevo proyecto es ampliarlo para cumplir con los nuevos requisitos operativos en un nuevo entorno. Esta es una tarea fundamentalmente diferente de diseñar un nuevo producto desde cero para cumplir con los nuevos requisitos y resulta en ahorros sustanciales de costos y tiempo. Por ejemplo, aunque el entorno operativo de la Constellation es relativamente nuevo (es decir, una órbita de muy baja altitud y alta resistencia), SSTL aún puede utilizar el enfoque de 'línea de base patrimonial' tanto para la nave espacial Óptica como para la SAR, implementando modificaciones cuando se considere necesario. (por ejemplo, un sistema de propulsión de ΔV alto).

Los cambios en los requisitos entre la misión anterior y la nueva misión se identifican y los riesgos que surgen de estos cambios de requisitos se gestionan cuidadosamente. La validación analítica o física de los diseños existentes minimiza los nuevos desarrollos y, cuando son necesarios nuevos desarrollos, se adhieren a los métodos probados de SSTL.

SSTL también emplea pruebas oportunas y exhaustivas para proporcionar el mayor nivel de garantía de producto posible dentro de las limitaciones de cada proyecto. El enfoque de prueba de SSTL se centra en las pruebas donde más cuenta: reducir los riesgos clave al principio del proyecto y luego verificar y validar el rendimiento a nivel del sistema antes del lanzamiento.

SSTL prueba cada elemento del equipo después de la fabricación para ejercitar las interfaces y verificar la funcionalidad y los parámetros operativos clave antes de la integración del sistema. La fase AIV (Ensamblaje, Integración y Validación) de SSTL cubre un extenso período de pruebas funcionales, de verificación y validación que abarcan los niveles de equipos, subsistemas y sistemas. A medida que las unidades de equipo se unen para formar el sistema integrado, se prueban individualmente, en grupos y, en última instancia, como un sistema completo. Este período de integración y prueba verifica las funciones de la interfaz y el subsistema. La fase AIV también brinda una oportunidad para una prueba de extremo a extremo a nivel de misión que involucra al hardware y software del segmento terrestre interactuando con el segmento espacial en un ensayo general significativo (pero asequible) para operaciones en órbita. Esto reduce y optimiza en gran medida el tiempo dedicado a llevar la nave espacial a un estado completamente operativo una vez en órbita, una gran ventaja, especialmente cuando se considera el tamaño de la constelación. Después de AIV, la nave espacial se somete a EVT (pruebas ambientales) a nivel de sistema, la fuente final y más importante de SSTL de garantía de calidad previa al lanzamiento.

Para garantizar de manera confiable que los objetivos de la misión se cumplan durante una vida útil determinada, el enfoque SSTL se centra en proporcionar solidez al sistema, por ejemplo, mediante el uso de redundancia. Para la mayoría de las misiones SSTL, incluida la Constellation, se emplea un alto grado de redundancia paralela fría, a veces utilizando equipos de diferentes diseños para evitar fallas sistemáticas. Además, las misiones anteriores de SSTL brindan un conocimiento invaluable para mejorar la confiabilidad con la experiencia de las misiones en órbita retroalimentadas directamente a todos los equipos de productos. SSTL también tiene como objetivo un sistema seguro y un diseño de misión en el que los eventos transitorios (por ejemplo, alteraciones inducidas por la radiación) o alteraciones temporales de los sistemas mantenibles no se produzcan en cascada para causar la pérdida de la misión o una disminución de la vida útil.

El enfoque SSTL se ha demostrado con éxito en las 43 misiones que ha lanzado hasta la fecha y seguirá siendo la piedra angular en el desarrollo del sistema UrtheCast asegurando que la asociación SSTL-UrtheCast obtenga la máxima utilidad de su ambiciosa y emocionante constelación planificada de Óptica. y satélites SAR.

Asociación estratégica

El volumen de negocios anual de la industria espacial del Reino Unido es actualmente de 11.000 millones de libras esterlinas, y emplea a más de 37.000 personas. 9) Se ha establecido un objetivo para que alcance los 40.000 millones de libras esterlinas por año para 2030. Hay varias iniciativas y recomendaciones diferentes sobre cómo alcanzar este objetivo, incluido un gran impulso para mejorar la competencia y la innovación en el sector de aplicaciones posteriores, una mejora de la base de conocimiento central para los futuros ingenieros y líderes empresariales emprendedores y un fortalecimiento significativo de las actividades de exportación del Reino Unido tanto upstream como downstream.

Podría decirse que la industria espacial se encuentra en su fase más emocionante de la historia, con la era del "Nuevo espacio" que impulsa la demanda y la percepción del público a un nivel sin precedentes. Con EE. UU. Actualmente a la vanguardia de la capitalización de la demanda de "Nuevo espacio", proporcionando constelaciones que brindan acceso asequible al espacio, existe la opinión de que el Reino Unido ha permanecido estancado, sin beneficiarse de este nuevo interés a través de oportunidades de exportación.

El anuncio en 2015 de que SSTL se unirá a UrtheCast como socio de implementación de la misión Constellation destaca claramente que este no es el caso. Este anuncio siguió a más de un año de estrecha cooperación entre los equipos de SSTL y UrtheCast para diseñar las plataformas de órbita terrestre baja de alto rendimiento que cumplirán los ambiciosos requisitos de la misión UrtheCast Constellation.

Durante más de 30 años, la industria del Reino Unido ha demostrado capacidad de adaptación y capacidad para satisfacer las demandas de los consumidores y reducir los costos (es decir, el enfoque original de "Nuevo espacio") para muchas misiones de observación de la Tierra. Esto ha llevado al Reino Unido a ganar una reputación formidable en el sector espacial upstream, liderando el avance y la exportación de tecnología satelital. La asociación y la Constelación resultante son una prueba de que el Reino Unido ha estado buscando activamente oportunidades de exportación comercial en el dominio del "Nuevo espacio" y mejora aún más el estatus del Reino Unido como un centro para la excelencia en la observación de la Tierra. Se espera que esto demuestre y mejore la percepción del Reino Unido como líder mundial en innovación espacial y satélites de alto rendimiento y bajo costo, estimulando el crecimiento económico en el sector espacial del Reino Unido al capitalizar la demanda de "Nuevo espacio".

En resumen, el UrtheCast SAR y Optical Constellation de 16 satélites ofrece claramente una capacidad de observación de la Tierra sin igual en la industria. Los beneficios obtenidos del desempeño individual de cada satélite y el nuevo concepto de operaciones son amplios e incluyen mejoras significativas en las capacidades de monitoreo, detección de cambios, conocimiento de la situación y caracterización de la actividad en comparación con los sistemas tradicionales de teledetección a bordo de vehículos espaciales.

Las ventajas de los sensores SAR son bien conocidas, ya que proporcionan una adquisición de imágenes fiable en cualquier momento del día o de la noche y en cualquier condición meteorológica.Por tanto, es posible garantizar, como mínimo, una imagen SAR en caso de que la imagen óptica no esté adecuadamente iluminada por el sol. Otra ventaja del SAR es que proporciona información sobre la textura y la rugosidad que caracteriza el contenido de la escena.

Las ventajas de los sensores ópticos son igualmente bien conocidas, donde la información espectral proporciona imágenes fáciles de interpretar y clasificar. Con un rico conjunto de imágenes y metadatos adquiridos durante un tiempo de permanencia más largo, es posible la reconstrucción precisa del modelo 3D y el análisis de vectores de movimiento de la escena. Además, esta información es útil para generar productos precisos y de mayor valor.

La Constelación brindará un contexto mucho más amplio con respecto a la naturaleza de la ubicación y las actividades que se están viendo. En lugar de solo ver números estáticos de personas, vehículos o tráfico marítimo dentro del área objetivo, los analistas de imágenes pueden detectar mejor los patrones temporales y evaluar su importancia en el contexto de la escena que, con la combinación de ambos planos, les permite hacerlo en un marco de tiempo que le importa a la gente.

El OptiSAR TM Constelación

Sobre la base de su experiencia en el uso de lectores de imágenes de video de alta y media resolución en la ISS, UrtheCast desarrolló una cartera de soluciones de procesamiento y análisis para la comunidad de usuarios de EO. Inmediatamente se reconoció que hay conjuntos de datos disponibles limitados, y la mayoría tiende a estar limitada a satélites ópticos de resolución media y alta y disponibilidad limitada de datos SAR. Los servicios existentes no están coordinados, por lo que es casi imposible capturar datos co-temporales y, en la mayoría de los casos, los datos son costosos y de difícil acceso. UrtheCast decidió crear su propia constelación, proporcionando no solo un conjunto de datos ópticos y SAR de alta calidad, sino uno que también capturaba datos co-temporales y de esta manera puede agregar un valor sustancial a los datos. Dada la complejidad de los productos deseados, la única forma realista de entregar un sistema de esta naturaleza es dividir los sensores por diferentes satélites. Una vez más, las constelaciones ofrecen una solución al distribuir la capacidad a través de la constelación. 10) 11)

La constelación OptiSAR TM consta de 8 pares en tándem de satélites ópticos y SAR divididos en dos planos orbitales. Los 4 pares en tándem estarán equi-espaciados alrededor de un plano orbital, donde cada par en tándem consiste en un satélite SAR líder, que utiliza la tecnología SAR-XL de UrtheCast para su carga útil, y un satélite óptico de seguimiento que sigue aproximadamente 2 minutos detrás del SAR. satélite. La Figura 4 muestra la configuración del par de satélites en tándem OptiSAR TM.

Figura 4: Par de satélites en tándem de constelación UrtheCast OptiSAR ™ (crédito de la imagen: OptiSAR Team)

El primer plano orbital es un SSO (Sun-Synchronous Orbit) con un tiempo de cruce del ecuador de 10:30 horas que es una órbita comúnmente utilizada para misiones de observación de la Tierra, y el segundo plano es un MIO (Mid-Inclination Orbit) con un

Inclinación de 45º. El MIO se utiliza para proporcionar una revisión ultra alta en las regiones de latitud media de la Tierra donde reside la mayor parte de la población mundial. Ambos aviones en órbita tienen una altitud de satélite de 450 km. La configuración del plano de la órbita y la fase del satélite dentro de cada plano de la órbita se muestran en la Figura 5.

La constelación OptiSAR TM representa un cambio de capacidad en la teledetección espacial. El satélite óptico utiliza una cámara óptica de alta resolución (0,5 m GSD) de modo dual (pulsador multiespectral y vídeo en color RGB), mientras que el satélite SAR utiliza la tecnología SAR-XL de UrtheCast que proporciona una doble banda (banda X y Instrumento SAR de banda L) configurado con 6 aperturas totalmente independientes. La carga útil del SAR-XL proporciona imágenes de banda X de clase de 1 m (polarización VV) e imágenes de banda L totalmente polarimétricas de clase de 5 m.

Figura 5: Configuración esquemática del diseño de la constelación en cada plano orbital (crédito de la imagen: OptiSAR Team)

• 14 de agosto de 2017: UrtheCast Corporation anunció hoy que ha celebrado un contrato con un cliente confidencial para el desarrollo y la entrega de un satélite de clase operativa de radar de apertura sintética (SAR) independiente de doble frecuencia como "acelerador" para OptiSAR Constelación de TM. El monto exacto del contrato no se divulga en este momento por razones de confidencialidad y competitividad, pero la Compañía puede confirmar que se trata de un contrato sustancial por valor de más de cien millones de dólares canadienses. El contrato es para la entrega de la nave espacial SAR, elementos clave del segmento terrestre, a saber, el sistema de control y planificación de la misión y el procesador SAR, y el apoyo a las operaciones en órbita, pero no incluye el precio del lanzamiento o el seguro (que son responsabilidad del cliente). Este cliente confidencial ha firmado previamente un MOU (Memorando de Entendimiento) con la Compañía para la Constelación OptiSAR. 12)

- El contrato está sujeto a que el cliente obtenga la aprobación final de la asignación gubernamental y a que UrtheCast y sus proveedores obtengan permisos de exportación de transferencia de tecnología en términos aceptables para el cliente. Sujeto a que se cumplan estas condiciones, se anticipa que el trabajo en el programa comenzará a principios de 2018, para su lanzamiento a fines de 2020. Los pagos del cliente a UrtheCast bajo el contrato están condicionados a que la Compañía alcance con éxito varios hitos de entrega del programa. Como parte de los entregables en virtud del contrato, UrtheCast también ha acordado proporcionar elementos del segmento terrestre del satélite y mantenimiento posterior al lanzamiento y soporte operativo, cada uno de los cuales se detallará y ampliará en contratos definitivos separados.

- Utilizando la misma tecnología SAR que la Compañía ha estado desarrollando para la constelación OptiSAR, este contrato permitirá a UrtheCast acelerar tanto la operacionalización de su tecnología SAR como el inicio de nuestro negocio de servicios de datos SAR. El contrato permite a la Compañía construir y lanzar un satélite SAR como misión precursora (o "acelerador") de la Constelación OptiSAR y así demostrar su alta capacidad, alto rendimiento y capacidad de clase totalmente operativa con una gama de imágenes sin precedentes. modos y calidad de datos de grado científico. Según el contrato, las partes acordaron celebrar un contrato definitivo separado para proporcionar a UrtheCast los derechos de distribución comercial exclusivos de la capacidad de imágenes satelitales no utilizada del cliente fuera de regiones específicas sobre una base de ingresos netos compartidos 50/50, lo que permite a la Compañía vender el Datos SAR-XL y servicios derivados de SAR antes del despliegue de la constelación OptiSAR, cuya fecha ahora se ha retrasado al menos un año.

Satélites ópticos OptiSAR TM

Los satélites ópticos OptiSAR TM (Figura 6) son una plataforma de observación de la Tierra de alta resolución y muy ágil originalmente basada en el sistema SSTL 300, pero dada la necesidad de dar servicio a un gran generador de imágenes complejo, es un satélite de clase de 700 kg. Aunque es un satélite "grande", su arquitectura central es la misma que la del SSTL300 y utiliza en gran medida aviónica similar.

Figura 6: Ilustración de los satélites ópticos OptiSAR ™ (crédito de la imagen: OptiSAR Team)

Volará una HRC (cámara de alta resolución) diseñada y construida por SSTL con una cámara fija de siete bandas, más un video en color, como se describe en la Tabla 1.

El HRC-DM incluye un mecanismo de enfoque que permite el enfoque después del lanzamiento para compensar la desgasificación de la humedad del barril y el enfoque estacional para mantener el rendimiento de la MTF (función de transferencia de modulación). Esto se ha utilizado con éxito en satélites SSTL anteriores y los mecanismos de enfoque ahora se utilizan de forma rutinaria en misiones de alta resolución.

El HRC-DM ofrece tiras de barrido de hasta 8,5 minutos (equivalente a

3600 km de longitud de franja en el suelo), así como modos de área de apoyo y amplificador estéreo y modos de video. Además, el satélite también vuela una cámara meteorológica, conocida como el MetCam que admite la corrección atmosférica en el posprocesamiento terrestre de las imágenes capturadas por el HRC-DM.

Cada satélite tiene almacenamiento de datos integrado para 3 TB de memoria flash no volátil y admite compresión JPEG-LS o JPEG-2000 con relaciones de compresión variables de hasta 5: 1. Cada satélite tiene dos transmisores de datos de banda X, que se utilizan juntos para ofrecer 2 x 800 Mbit / s utilizando antenas de polarización cruzada.