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Mesclar imagens coloridas de banda única e multibanda

Mesclar imagens coloridas de banda única e multibanda


Tenho duas imagens coloridas (ortofotomapas). Um possui apenas 1 banda com mapa colorido e o segundo possui 3 bandas.

Como posso mesclá-los com qualquer ferramenta FOSS ou ArcGIS?


Você já viu como usar a ferramenta Composite Bands no arctoolbox?


Desculpe por responder a mim mesmo. No caso, se alguém se perguntar como fazer um mosaico de imagem de mapa de cores (1 banda) com imagem RGB (3 bandas). Eu imaginei que o método mais simples seria converter o mapa de cores em RGB (possível no Arc com a ferramenta Copy Raster) e então colocá-los em mosaico. Obrigado.


Um protótipo de rede de informação geográfica de ponta a ponta baseado no espaço para exploração lunar e planetária e resposta a emergências (experimentos de campo de 2002 e 2003)

Experimentos de comunicação e imagem conduzidos no deserto do Arizona durante julho de 2002 com a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) e o Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS) ajudaram a identificar um conjunto fundamental de instrumentos científicos focados na composição da superfície e determinação de temperatura para o calibração e validação de sensores espaciais e aerotransportados da NASA e USGS e integrá-los a uma rede móvel híbrida sem fio e de satélite para exploração lunar e planetária e resposta a emergências. O experimento de 2002 se concentrou na troca de informações geográficas de sensoriamento remoto e verdade do solo entre analistas e cientistas de campo. Esse experimento revelou várias modificações que melhorariam o desempenho e a eficácia das redes de informações geográficas (GIN) para a exploração lunar e planetária e resposta a emergências. Os experimentos da Fase 2 conduzidos durante junho de 2003 no local de teste de imagens geológicas do Data Center de Recursos e Sistemas de Observação da Terra do USGS, próximo ao Monumento Nacional dos Dinossauros, no deserto de Utah, incorporaram várias das lições aprendidas no experimento de 2002 e adicionaram com sucesso cinco novos componentes principais : (1) aquisição de imagem de satélite hiperespectral e multiespectral em tempo quase real, (2) medições do sensor terrestre móvel em tempo real controlado e coordenado remotamente durante o viaduto do satélite de imagem, (3) Protocolo de Controle de Transmissão / Protocolo de Internet otimizado para longo atraso / Protocolos IP para melhorar o desempenho da rede em circuitos de comunicações geossíncronas por satélite, (4) computação paralela multinodo distribuída no Internet Power GRID (IPG) da NASA e (5) validação quase em tempo real de imagens de satélite como parte de um teste bem-sucedido de o Sistema de Informação de Mapeamento de Emergência Nacional da NASA – USGS.


Empilhamento Multi-Band

Isso é para quando você tem todas as peças de uma banda juntas como uma imagem. Este processo mescla o ladrilho reflexivo em uma imagem com várias bandas.

  1. No topo da janela QGIS em Raster & gt Miscellaneous selecione Merge
  • Os arquivos de entrada devem ser os arquivos .vrt que você completou na etapa anterior
  • A saída deve ser “location-date-MergedNoAlphaReflectance.tif” e deve estar na mesma pasta que os dados.
  • Selecione cada arquivo de entrada como uma banda separada
  1. Clique no ícone de edição à direita da janela da linha de comando na parte inferior do prompt.

Substitua a primeira linha pelo seguinte texto

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

Certifique-se de que as bandas estejam na ordem: Azul (se aplicável), Verde, Vermelho, Borda Vermelha, NIR Agora você pode executar o comando. Pode levar alguns minutos para processar

  1. Agora você deve ter uma imagem de varredura única reflexiva multicolorida. Provavelmente ficará roxo ou azul, mas você pode convertê-lo em um composto de cor falsa e deve ser como o exemplo abaixo. Este arquivo deve ser carregado para a pasta de resultados principal deste voo.

& cópia Copyright 2018, Alex Mandel, Arielle Rose, Sierra Mabanta, Emily pressa, Ani Ghosh, Robert Hijmans. Licença: Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional


Empilhamento Multi-Band

Isso é para quando você tem todas as peças de uma banda juntas como uma imagem. Este processo mescla o ladrilho reflexivo em uma imagem com várias bandas.

  1. No topo da janela QGIS em Raster & gt Miscellaneous selecione Merge
  • Os arquivos de entrada devem ser os arquivos .vrt que você completou na etapa anterior
  • A saída deve ser “location-date-MergedNoAlphaReflectance.tif” e deve estar na mesma pasta que os dados.
  • Selecione cada arquivo de entrada como uma banda separada
  1. Clique no ícone de edição à direita da janela da linha de comando na parte inferior do prompt.

Substitua a primeira linha pelo seguinte texto

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

Certifique-se de que as bandas estão na ordem: Azul (se aplicável), Verde, Vermelho, Borda Vermelha, NIR Agora você pode executar o comando. Pode levar alguns minutos para processar

  1. Agora você deve ter uma imagem de varredura única reflexiva multicolorida. Provavelmente ficará roxo ou azul, mas você pode convertê-lo em um composto de cor falsa e deve ser como o exemplo abaixo. Este arquivo deve ser carregado para a pasta de resultados principal deste voo.

e cópia Copyright 2018, Alex Mandel, Arielle Rose, Sierra Mabanta, Emilyurry, Ani Ghosh, Robert Hijmans.
Criado usando Sphinx 1.7.6.


Família

Texto de formato livre: REGISTRO PARA CORRIGIR A DATA DE EXECUÇÃO DO 2º INVENTOR ANTERIORMENTE GRAVADO NO CARRETEL 014955 QUADRO 0478.ASSIGNORES: ABDELGANY, MOHYELDEEN FOUADLAUB, DANA VINCENTRAMACHANDRAN, BALAREEL / QUADRO: 0166703 A 200306SIGNING

Texto de formato livre: CASO PATENTEADO

Nome do proprietário: CISCO SYSTEMS, INC., CALIFÓRNIA

Texto de formato livre: ATRIBUIÇÃO DE CEDIDORES INTERESSANTE: SKYWORKS SOLUTIONS, INC.REEL / FRAME: 019235/0312

Data efetiva: 20070323

Nome do proprietário: CISCO TECHNOLOGY, INC., CALIFORNIA

Texto de formato livre: ATRIBUIÇÃO DE CEDENTES INTERESTASSIGNOR: CISCO SYSTEMS, INC.REEL / FRAME: 019834/0310

Data efetiva: 20070806

Ano de pagamento da taxa: 4

Ano de pagamento da taxa: 8

Texto de formato livre: PAGAMENTO DA TAXA DE MANUTENÇÃO, 12º ANO, GRANDE ENTIDADE (CÓDIGO DO EVENTO ORIGINAL: M1553)


Mesclar imagens coloridas de banda única e multibanda - Sistemas de Informações Geográficas

Phase One Industrial & amp Aerial Camera Systems

Temos o prazer de oferecer uma variedade de sistemas de câmeras industriais e técnicos, incluindo a série de câmeras Phase One IXU-RS - a IXU-RS 1000 e a solução multiespectral de 4 bandas.

O IMX e o IXU-RS apresentam um design inovador de obturador de lente central. A tecnologia do obturador é baseada em um conceito inovador de acionamento direto com carregamento eletrônico que aumenta a velocidade de exposição para até 1 / 2500s, garantindo meio milhão de exposições - uma vida útil do obturador sem precedentes! Taxa de captura de exceção de 0,5 segundos por quadro a 150 milhões de pixels com ISO de 50 a 12.600.

A solução multiespectral de 4 bandas + incorpora uma ferramenta inovadora de processamento em lote que automatiza e, portanto, simplifica a geração de imagens aéreas de quatro bandas. Usando duas câmeras de resolução ultra-alta (uma com padrão bayer, outra de espectro seletivo para NIR, que produz resultados ideais para NDVIA e análise de cultura).

Projetado e otimizado para as aplicações de imagem aerotransportada fotogramétrica e aplicações industriais especializadas.

O peso leve e o tamanho reduzido tornam as câmeras iXU perfeitamente adequadas para pequenas aeronaves e integração com UAV - com saída HDMI completa e capacidade de capturar milhares de imagens por missão.

As novas impressoras imagePROGRAF são projetadas para fazer exatamente isso - exceder as expectativas e tornar a impressão agradável. O uso de uma nova cabeça de impressão compacta integrada de 12 canais e 1,28 polegadas de largura, conjunto de tintas LUCIA PRO mais Chroma Optimizer, uma plataforma mecânica de alta precisão e o mecanismo de processamento de imagem de alta velocidade L-COA PRO atinge um equilíbrio entre impressão excepcional qualidade e velocidade que você precisa ver para apreciar.

Essas tecnologias e inovações exclusivas da Canon estabelecem a base para uma solução de imagem fotográfica de altíssima qualidade que está disponível apenas na Canon. Alimentado por um fluxo de trabalho Canon-to-Canon que vincula imagens capturadas com uma Câmera Digital EOS e impressas em uma impressora imagePROGRAF PRO Series, o resultado é uma solução que fornece impressões que capturam o momento e a emoção da imagem original. A qualidade de impressão incrivelmente alta produzida por essa solução de entrada para saída é chamada de Crystal-fidelity.

A série PRO foi projetada para funcionar perfeitamente ao alterar os tipos de mídia. As tintas preto fosco e preto fotográfico têm seus próprios bicos dedicados, portanto, nenhuma troca manual entre os tanques de tinta é necessária. Você pode imprimir em papel de belas artes e depois em papel brilhante sem preocupações, sem alterações e sem desperdício.

O novo conjunto de tintas LUCIA PRO adota tintas de pigmento de 11 cores recentemente formuladas e um otimizador de croma. Projetada especificamente para atender às demandas até mesmo do fotógrafo mais crítico, a formulação da tinta LUCIA PRO inclui corantes microencapsulados que permitem gradientes suaves, uma gama de cores expandida e expressão de cor mais profunda. Este sistema ajuda você a obter uma reprodução de cores impressionante, clareza de imagem e áreas mais escuras aprimoradas. Uma novidade para as impressoras de grande formato da Canon é a adição de um Chroma Optimizer. Usado ao imprimir em papel brilhante e semibrilhante, atua como um revestimento transparente, melhorando o desempenho da cor e as características de brilho enriquecendo as áreas escuras de uma impressão.

• Melhorar a resistência a arranhões

• Aprimore a reprodução da área escura

O PF-10, um cabeçote de impressão de 1,28 ”de largura com 18.432 bicos equipados com tecnologia anti-entupimento FINE, gera velocidades de impressão rápidas enquanto reduz a possibilidade de entupimento. As condições de ejeção da tinta são verificadas com precisão por 27 sensores e, se um entupimento for detectado, outro bico fornecerá backup automaticamente.

Esta nova cabeça de impressão é mais larga do que as cabeças de impressão imagePROGRAF anteriores, exigindo que os modelos tenham apenas uma em vez de duas. Ter apenas uma cabeça de impressão significa uma impressora mais compacta que atinge velocidades de impressão mais rápidas, mantendo a alta qualidade de impressão.

A função de calibração de cores é projetada para produzir reprodução de cores consistente. Esta nova impressora inclui um densitômetro de cores integrado atualizado que oferece calibração precisa e correspondência de cores. Usando um LED de três cores e lentes condensadoras recentemente desenvolvidas, o sensor permite a recalibração precisa do dispositivo, permitindo que você mantenha uma diferença de cor média de impressora para impressora baixa. A calibração de cores é concluída rapidamente após algumas etapas simples no painel de operação da impressora. Uma calibração de cor única executada com um tipo de mídia pode ser aplicada à mídia em todos os modos de impressão.

Console de gerenciamento de dispositivos

O software Device Management Console, ideal para gerenciamento de frota, permite realizar calibrações de cores remotamente. Este software permite monitorar o status da impressora de até 50 unidades de qualquer local do mundo, ser notificado por e-mail quando um erro ocorrer ou verificar a quantidade de tinta deixada nas impressoras sem nunca ter que sair do conforto de sua mesa .

O Sistema de Rolo Multifuncional opcional é um sistema de solução de manuseio de mídia versátil que permite que um segundo rolo de mídia seja carregado na impressora ou a unidade pode ser configurada como uma unidade de captação de mídia bidirecional.

• Alimentação de rolo duplo: O mecanismo de alimentação de rolo duplo permite que os usuários carreguem um segundo rolo de um tipo e tamanho de mídia diferente para que os usuários possam alternar simultaneamente de impressão em papel fosco para brilhante sem interromper o trabalho para recarregar. Além disso, o segundo rolo pode ser usado para suportar a impressão de alto volume, permitindo que dois rolos da mesma mídia sejam alimentados para a impressora

• Rebobinamento bidirecional: O sistema de rolo multifuncional também pode ser configurado pelo operador como uma unidade de recolhimento para rebobinar impressões mais longas. O usuário pode escolher rebobinar a mídia com a superfície impressa do lado de fora ou do lado de dentro do rolo, suportando assim o “rebobinamento bidirecional”.

Carregar mídia em uma impressora Canon de formato maior nunca foi tão fácil. Simplesmente coloque o suporte do rolo na impressora, gire as alças do suporte do rolo e deixe a mídia ser alimentada automaticamente na impressora. Não há necessidade de tocar no papel diminuindo o risco de vincos e manchas.

Criar impressões de grande formato agora é mais fácil com a introdução do Print Studio Pro para impressoras de grande formato imagePROGRAF. Este software oferece recursos que agilizam seu fluxo de trabalho de impressão. Compatível com o software Canon Digital Photo Professional®, o software Adobe Photoshop® e o software Adobe Lightroom®, o Print Studio Pro oferece versatilidade nunca antes vista com a impressão em grandes formatos da Canon.

• Importe várias imagens e faça edições em lote que se apliquem a todos

• Crie configurações de "Favoritos"

• Capacidade de imprimir várias imagens

Tem muito mais, mas você pode estar cansado de ler e pronto para ver as Impressões - Vamos fazer algumas impressões juntos, marque uma hora com o urso Imagens para ver as Novas Canon Pro-2100 e Pro-4100 ou Pro-6100 em primeira mão.


Depois de concluir este tutorial, você será capaz de:

  • Explique como os dados HDF5 podem ser usados ​​para armazenar dados espaciais e os benefícios associados a este formato ao trabalhar com grandes cubos de dados espaciais.
  • Extraia metadados de arquivos HDF5.
  • Divida ou subconjunto de dados HDF5. Você vai extrair uma banda de pixels.
  • Trace uma matriz como uma imagem e um raster.
  • Exporte um GeoTIFF final (projetado espacialmente) que pode ser usado em análises posteriores e em ferramentas GIS comuns como QGIS.

Erro na compilação ao tentar integrar o código-fonte externo

Estou executando o Ubuntu 12.04 com OpenCV instalado. Eu tenho mexido com ele e compilado muito bem.

Agora quero usar um programa de código aberto (OSP) externo, chamado Gerbil, para adicionar algumas funcionalidades adicionais ao meu projeto. Desejo poder escolher uma quantidade mínima de arquivos deste OSP. Eu não fiz nenhum trabalho com grandes projetos integrados, então não tenho certeza de como adicionar esses arquivos e obtê-los para compilar.

O que fiz é escrever um pequeno programa de brinquedo que inclui um dos arquivos de cabeçalho do OSP e, em seguida, tentar declarar uma variável que é definida nesse arquivo de cabeçalho incluído. Eu adicionei o local que contém o arquivo de inclusão ao meu caminho de inclusão.

O erro que recebo é: "/home/nedwards/Research2/testFiles/Projects/MyFirstProject/HelloOpenCVAvi/main.cpp:9:2: erro:‘ multi_img ’não foi declarado neste escopo"

Já me deparei com esse problema antes, acho, quando precisei adicionar "std ::" ou algo semelhante à frente da desaceleração. Se eu adicionar "multi_img ::" ou variantes disso, recebo este erro: "/home/nedwards/Research2/testFiles/Projects/MyFirstProject/HelloOpenCVAvi/main.cpp:9:2: erro: 'multi_img' não foi declarado "

Eu tentei usar multi_img e multi_img_base com o mesmo resultado.

Então, acho que estou me perguntando como devo usar o código-fonte de outra pessoa CORRETAMENTE. Compilei e executei este OSP, mas tenho que ser capaz de remover a camada visual e usar apenas a funcionalidade de back end.

Devo importar para o meu projeto todos os arquivos que estarei usando, bem como todos os arquivos que eles usarão que não são padrão? (usando Codelite a partir de agora)

Aqui está uma cópia do meu código e uma cópia do arquivo de cabeçalho que estou tentando incluir. Qualquer ajuda, insights, etc, seriam apreciados.


Mesclar imagens coloridas de banda única e multibanda - Sistemas de Informação Geográfica

Proc. SPIE. 9999, Sensoriamento Remoto do Oceano, Gelo Marinho, Águas Costeiras e Grandes Regiões de Água 2016

PALAVRAS-CHAVE: Radar, modelagem de alvos submersos, modelagem de dados, retroespalhamento, tomografia de coerência óptica, radar de abertura sintética, rugosidade de superfície, modelagem 3D, metrologia do tempo, radiação de microondas

O radar de abertura sintética (SAR) é um instrumento ativo usado para criar imagens de um objeto. A topografia do fundo subaquático pode ser recuperada indiretamente medindo as variações da rugosidade da superfície do mar nas imagens SAR, embora as microondas não possam penetrar na água. Neste artigo, apresentamos um novo método simples para mapeamento batimétrico em mar raso. Com base na correção radiométrica, a rugosidade da superfície do mar é derivada usando imagens SAR. Esses resultados são então usados ​​para inversões de profundidade de água com base no modelo Alpers-Hennings (AH), apoiado por alguns pontos de dados de profundidade reais (dados de sondagem ou dados gráficos). Este método é usado para mapeamento batimétrico de duas áreas no cardume de Subei. Os resultados do estudo dos dois casos mostram que a tendência da inversão e as profundidades verdadeiras combinam bem. A precisão da recuperação depende dos verdadeiros pontos de dados de profundidade. Em um caso, os dados de profundidade verdadeiros são os dados de sondagem, os erros relativos entre a inversão e as profundidades verdadeiras são menores que 20%. No outro caso, os verdadeiros dados de profundidade são os dados do gráfico. E o resultado é pior, porque o tempo de medição do gráfico é 1979, e o tempo das imagens SAR são 2000s. A topografia inferior foi alterada. O método proposto tem duas vantagens por não exigir parâmetros ambientais e ser relativamente simples de operar.

Artigo de Procedimentos | 19 de outubro de 2016

Proc. SPIE. 9999, Sensor Remoto do Oceano, Gelo Marinho, Águas Costeiras e Grandes Regiões de Água 2016

PALAVRAS-CHAVE: Radar, Análise estatística, Modelagem de dados, Backscatter, Satélites, Refletividade, Meteorologia, Oceanografia, Data centers, Banda Ku

Este artigo avalia os efeitos da chuva no retroespalhamento do radar em banda Ku em ângulos de baixa incidência. Os dados usados ​​consistiram em retroespalhamento da superfície do mar e taxas médias de chuva das medições do radar de precipitação Tropical Rainfall Mapping Mission (TRMM PR) e as velocidades de vento de previsão numérica de 10 m de altura do Centro Europeu de Previsões Meteorológicas de Médio Prazo (ECMWF). O retroespalhamento induzido pelo vento foi estimado pelo modelo de retroespalhamento de baixa incidência da banda Ku (KuLMOD) e um possível viés devido a diferentes entradas de velocidade do vento foi considerado. O efeito da chuva foi analisado comparando o retroespalhamento da superfície medido pelo TRMM PR para a superfície do mar afetada pela chuva com o retroespalhamento induzido pelo vento colocado. Descobrimos que o retroespalhamento da superfície diminui com o aumento da taxa média de chuva. O retroespalhamento induzido pela chuva era claramente dependente da velocidade do vento e ligeiramente dependente do ângulo de incidência. Os resultados mostram que é necessário desenvolver um modelo de retroespalhamento de vento e chuva em vez de um modelo de retroespalhamento de vento único.

SPIE Journal Paper | 15 de fevereiro de 2016

PALAVRAS-CHAVE: Modelagem de dados, radar, banda Ku, matrizes associativas, resolução espacial, data centers, retroespalhamento, medição de vento, satélites, análise de erros

É proposto um modelo de retroespalhamento de baixa incidência em banda Ku (KuLMOD) para recuperar as velocidades do vento dos dados do radar de precipitação (PR) da Tropical Rainfall Mapping Mission (TRMM). O conjunto de dados consistiu em observações de TRMM PR e dados de vento e ondas medidos por bóias do National Data Buoy Center (NDBC) e do Tropical Ocean Global Atmosphere. As propriedades dos dados TRMM PR foram analisadas em relação à sua dependência da resolução espacial, velocidade do vento, direção relativa do vento e altura significativa das ondas. O modelo KuLMOD foi desenvolvido usando ângulos de incidência (0,5 a 6,5 ​​graus) e velocidades do vento (1,5 a 16,5 m / s) como entradas. Os coeficientes do modelo foram derivados ajustando os dados colocados.A seção transversal normalizada derivada de KuLMOD, σ0, foi comparada com aquelas obtidas a partir de observações TRMM PR e um modelo teórico quase especular e mostrou boa concordância. Com o KuLMOD, as velocidades do vento foram recuperadas dos dados do TRMM PR usando o método dos mínimos quadrados e validadas com as medições da bóia, resultando em uma raiz quadrada média do erro de 1,45 m / s. As precisões de recuperação para os diferentes ângulos de incidência, velocidades do vento e resoluções espaciais foram obtidas.

Artigo de Procedimentos | 14 de dezembro de 2015

Proc. SPIE. 9815, MIPPR 2015: Processamento de Imagens de Sensoriamento Remoto, Sistemas de Informação Geográfica e Outras Aplicações

PALAVRAS-CHAVE: Radar, modelagem de dados, satélites, antenas, matrizes associativas, centros de dados, banda Ku, modelagem atmosférica, medição de vento, modelagem de sistemas

Um novo modelo de baixa incidência da banda Ku (KuLMOD) é proposto para recuperar as velocidades do vento dos dados do radar de precipitação (PR) da Tropical Rainfall Mapping Mission (TRMM). O conjunto de dados consistiu em observações TRMM PR e dados de vento e ondas medidos por bóia do National Data Buoy Center (NDBC). As propriedades dos dados TRMM PR foram analisadas quanto à sua dependência da velocidade do vento. O modelo KuLMOD foi desenvolvido usando ângulos de incidência (0,5–6,5 & deg) e velocidades do vento (1,5–16,5 m / s) como entradas. Os coeficientes do modelo foram derivados ajustando os dados colocados. Com o KuLMOD, as velocidades do vento foram recuperadas dos dados TRMM PR usando o método dos mínimos quadrados e validadas com as medições da bóia NDBC, resultando em um erro médio quadrático médio de 1,57 m / s. As precisões de recuperação para os diferentes ângulos de incidência e velocidades do vento são apresentadas.

Artigo de Procedimentos | 14 de outubro de 2015

Proc. SPIE. 9638, Sensoriamento Remoto do Oceano, Gelo Marinho, Águas Costeiras e Grandes Regiões de Água 2015

PALAVRAS-CHAVE: Radar, Lítio, Estradas, Polarização, Satélites, Radar de abertura sintética, Frentes de onda, Óptica oceânica, Imagens de satélite, Oceanografia

As ondas oceânicas internas são frequentemente observadas por SAR. Portanto, o SAR fornece uma nova técnica para medir a onda interna em uma grande área. E é complementar às medições tradicionais. Os procedimentos são fornecidos neste artigo para extrair a direção, comprimento de onda, amplitude, velocidade e profundidade das ondas internas. Imagens ENVISAT ASAR e Radarsat-2 SAR do Mar da China Meridional são usadas para extrair os parâmetros. E as imagens ópticas HJ-1 são usadas para auxiliar. Em seguida, alguns dados in situ da bóia são usados ​​para verificar os resultados da extração. Os tempos dos dados in-situ e da imagem SAR são semelhantes. Os resultados são mostrados que: 1) O parâmetro de onda interna pode ser extraído de imagens SAR, embora às vezes a extração precise de outros dados. 2) O erro de direção da onda entre SAR e in-situ é inferior a 15 graus. O erro de amplitude da onda entre SAR e in-situ é inferior a 15m, o erro relativo é inferior a 20%. 3) O comprimento de onda da onda interna não pode ser medido por bóia. A profundidade da onda, medida por bóia, é a profundidade onde a velocidade do fluxo é máxima. Não é a profundidade da onda interna.

Artigo de Procedimentos | 10 de dezembro de 2014

Proc. SPIE. 9261, Sensor Remoto e Monitoramento do Oceano a partir do Espaço

PALAVRAS-CHAVE: Modelagem de dados, Polarização, Satélites, Radar de abertura sintética, Análise de imagens, Imagens de satélite, Recuperação de imagens, Oceanografia, Colisor Linear de Stanford, Hassium

Este artigo propõe principalmente modelos empíricos simples de banda C entre a altura de onda significativa (Hs) e o corte de azimute SAR usando dados de modo de polarização quádrupla fina RADARSAT-2. Os modelos empíricos de polarização VV, HH e VH relacionam o Hs ao ponto de corte dividido pelo intervalo-velocidade-razão com relações aproximadamente lineares. Comparado a partir de dados de bóia NDBC, Hs recuperados por modelos empíricos têm os erros de raiz quadrada média (Rms) de 0,62 m, 0,52 me 0,70 m para polarização VV, HH e VH, respectivamente. Particularmente, a polarização HH apresenta o melhor desempenho de recuperação de Hs.

Artigo de Procedimentos | 14 de outubro de 2014

Proc. SPIE. 9240, Sensoriamento Remoto do Oceano, Gelo Marinho, Águas Costeiras e Grandes Regiões de Água 2014

PALAVRAS-CHAVE: Modelagem de dados, Polarização, Satélites, Radar de abertura sintética, Análise de erros, Polarimetria, Oceanografia, Conversão de dados, Data centers, Medição de vento

Este artigo compara os métodos de recuperação da velocidade do vento em medições SAR de multipolarização na banda C para descobrir o mais adequado para cada dado de polarização. Os dados de polarização quádrupla RADARSAT-2 SAR (VV + HH + VH + HV) e dados de vento de bóia NDBC foram colocados. Para VVpolarization, a velocidade do vento recuperada é comparada entre quatro funções do modelo geofísico (GMF). Para a polarização HH, a velocidade do vento recuperada é comparada entre quatro modelos de razão de polarização (PR) com base no CMOD5 GMF. Para a polarização VH, a velocidade do vento recuperada é comparada entre dois modelos lineares. As comparações mostram que todos os três dados polarimétricos de SAR têm a capacidade de recuperar a velocidade do vento. Com base na análise do erro, os métodos comendatórios são propostos para cada polarização.

Artigo de Procedimentos | 26 de outubro de 2013

Proc. SPIE. 8921, MIPPR 2013: Processamento de Imagens de Sensoriamento Remoto, Sistemas de Informação Geográfica e Outras Aplicações

PALAVRAS-CHAVE: Satélites, Processamento de imagens, Sensoriamento remoto, Sistemas de informação geográfica, Processamento de dados, Resolução espacial, Oceanografia, Distribuição de produtos, Fonte de corrente controlada por corrente, Fusão de dados

Altímetros de satélite são amplamente usados ​​na pesquisa da dinâmica dos oceanos. Métodos de fusão de dados, como método de Krigagem, método de correção sucessiva e distância inversa a um método de potência são usados ​​neste artigo, e os parâmetros apropriados para esses métodos são obtidos para a fusão de dados de velocidade do vento na superfície do mar (SSW) de GFO, Jason- 1, altímetros Jason-2 e Envisat nos mares da China e nas proximidades. É mostrado que (1) a fusão SSW precisa de pelo menos 3 satélites (2) métodos diferentes têm pouco impacto no resultado mesclado quando usam dados suficientes (3) as características e distribuição do resultado estão de acordo com os dados estatísticos na área de estudo .

Artigo de Procedimentos | 17 de outubro de 2013

Proc. SPIE. 8891, Análise, Modelagem e Técnicas de Imagem SAR XIII

PALAVRAS-CHAVE: Detecção de alvos, Análise estatística, Coerência (ótica), Modelagem de dados, Radar de abertura sintética, Resolução de imagens, Interferometria, Análise de imagens, Redes neurais, Centros de dados

É difícil para um SAR espacial simples identificar plataformas de petróleo de maneira eficaz em uma imagem SAR de passagem única. Um método de detecção de plataforma de petróleo é o uso de imagens SAR multitemporais. Alguns jornais fizeram algumas pesquisas sobre isso. Neste artigo, usamos a imagem SAR de interferometria para detectar as plataformas de petróleo. Obtemos a imagem do coeficiente de correlação dos dados In-SAR e, usando o histograma da imagem do coeficiente de correlação, um algoritmo Constant False Alarm Rate (CFAR) é importado para detectar as plataformas de petróleo. A Rede Neural Probabilística (PNN) é usada para obter o limite de detecção. O resultado do teste mostra que a detecção de alvos coerentes com o mar na imagem do coeficiente coerente é eficaz.

Artigo de Procedimentos | 16 de outubro de 2013

Proc. SPIE. 8888, Sensoriamento remoto do oceano, gelo marinho, águas costeiras e grandes regiões aquáticas, 2013

PALAVRAS-CHAVE: Radar, Modulação, Polarização, Satélites, Radar de abertura sintética, Transformadas de Fourier, Imagens de satélite, Funções de transferência de modulação, Oceanografia, Colisor Linear de Stanford

Um novo método é proposto para extrair os espectros direcionais das ondas oceânicas das imagens SAR de dupla polarização. Em primeiro lugar, um novo SAR - transformada do oceano é construído combinando as transformadas quase lineares dos espectros de imagem de polarização dupla e espectros cruzados. A função de transferência de modulação (MTF) da transformação depende apenas do MTF de inclinação. A incerteza dos MTFs na modulação hidrodinâmica e de agrupamento de velocidade não pode trazer erros extras. Em segundo lugar, a ambiguidade de 180 graus dos espectros de onda é removida pela parte imaginária dos espectros cruzados de polarização dupla. Finalmente, imagens SAR Radarsat-2 quad-polarization foram coletadas para validar o desempenho. Os parâmetros de onda extraídos são comparados com os da bóia. As comparações mostram preliminarmente o potencial de extração de espectros de onda de imagens SAR de polarização dupla. Mais casos serão estudados.

Artigo de Procedimentos | 19 de outubro de 2012

Proc. SPIE. 8532, Sensoriamento Remoto do Oceano, Gelo Marinho, Águas Costeiras e Grandes Regiões de Água 2012

PALAVRAS-CHAVE: Modelagem matemática, Transformadas Wavelet, Análise estatística, Speckle, Radar de abertura sintética, Filtragem digital, Wavelets, Denoising, Filtragem de imagens, Filtragem não linear

Atualmente, existem dois tipos de método para detectar navios em imagens SAR. Um é o tipo de detecção direta, detectando navios diretamente. O outro é um tipo de detecção indireta. Ou seja, ele primeiro detecta os rastos dos navios e, em seguida, procura navios em torno dos rastos. Os dois tipos são afetados por ruído de manchas. A fim de melhorar a precisão da detecção do navio e obter parâmetros precisos do navio e do rastro do navio, como comprimento do navio, largura do navio, área do navio, o ângulo do rastro do navio e contorno do navio a partir de imagens SAR, é extremamente necessário remover o ruído de manchas em Imagens de SAR antes dos dados usados ​​em várias imagens de SAR para detecção de envio. O uso do filtro de redução de ruído speckle depende da especificação de uma aplicação particular. Alguns filtros comuns são amplamente usados ​​na redução de ruído de manchas, como o filtro de média, o filtro de mediana, o filtro de lee, o filtro de lee aprimorado, o filtro de Kuan, o filtro de gelo, o filtro de gelo aprimorado e o filtro de gama, mas esses filtros representam algumas desvantagens na detecção de navios de imagens SAR devido aos vários tipos de navios. Portanto, uma função matemática conhecida como transformação wavelet e análise de multi-resolução foram usadas para localizar uma imagem do oceano SAR em diferentes componentes de frequência ou sub-bandas úteis, e efetivamente reduzir o speckle nas sub-bandas de acordo com as estatísticas locais dentro das bandas. Por fim, é apresentada a análise dos resultados estatísticos, que demonstra as vantagens e desvantagens do uso de técnicas de encolhimento wavelet em relação aos filtros speckle padrão.

Artigo de Procedimentos | 19 de outubro de 2012

Proc. SPIE. 8532, Sensoriamento Remoto do Oceano, Gelo Marinho, Águas Costeiras e Grandes Regiões de Água 2012

PALAVRAS-CHAVE: Imagem infravermelha, MODIS, Satélites, Água, Processamento de imagens, Sensoriamento remoto, Radiação infravermelha, Oceanografia, Desenvolvimento de algoritmos, Metrologia de temperatura

Neste artigo, os dados EOS MODIS da cor do oceano e da temperatura da superfície do mar foram usados ​​para estudar a influência da ressurgência costeira em uma maré vermelha nas águas costeiras de Zhejiang no verão de 2007. Vários mar e cor do oceano sem nuvens e com data continuada - Imagens de temperatura superficial durante o evento de maré vermelha foram selecionadas e processadas neste estudo. De acordo com as observações de campo da maré vermelha, pixels com concentração de clorofila superior a um determinado valor foram considerados as águas da maré vermelha nas imagens coloridas do oceano. E a ressurgência costeira nas águas costeiras de Zhejiang foi medida aplicando uma abordagem de limite de temperatura a partir das imagens da temperatura da superfície do mar. Em seguida, as distribuições temporais e espaciais da maré vermelha e da ressurgência costeira foram analisadas de forma contrastante. Os resultados mostram que existe um alto grau de correlação na distribuição espacial entre a ressurgência costeira e a maré vermelha. A ressurgência costeira afeta a cobertura espacial da maré vermelha de acordo com sua correlação espacial e a ressurgência desempenha um papel crucial no desenvolvimento da maré vermelha em termos de temperatura da água. A ressurgência nas águas costeiras de Zhejiang é um fator dinâmico importante para a formação das marés vermelhas.

Artigo de Procedimentos | 19 de outubro de 2012

Proc. SPIE. 8532, Sensoriamento Remoto do Oceano, Gelo Marinho, Águas Costeiras e Grandes Regiões de Água 2012

PALAVRAS-CHAVE: Radar, Radar de abertura sintética, Segmentação de imagens, Análise de imagens, Propagação de ondas, Energia eólica, Matrizes associativas, Funções de transferência de modulação, Oceanografia, Hassium

Os espectros direcionais das ondas oceânicas podem descrever a distribuição de energia das ondas oceânicas e desempenhar um papel importante na oceanografia. O radar de abertura sintética (SAR) pode medir os espectros de onda com base em um modelo de mapeamento não linear entre os espectros de imagem (ou espectros cruzados) e os espectros de onda. Devido à complexidade da estimativa da variável e do número de ondas cortado na direção do azimute no processo de mapeamento, alguns cientistas têm se esforçado para melhorar a recuperação dos espectros das ondas. O artigo propõe um método para a recuperação, que não depende de nenhuma informação externa, exceto a direção do vento. Ele se separa em duas partes. Na parte 1, os espectros para imagem real ou os espectros cruzados para imagens complexas são calculados. E a função de transferência de modulação (MTF) é estimada incluindo o MTF do radar de abertura real (RAR) e o agrupamento de velocidade. Em seguida, os espectros de onda são recuperados por divisão direta com base na relação quase linear. A ambigüidade de 180 graus é removida da parte imaginária do espectro cruzado ou da direção do vento. A altura de onda significativa (Hs), comprimento de onda de pico de onda (L) e direção de onda de pico (D) são extraídos da recuperação. Se o ângulo entre o D e a direção do azimute for superior a 45 & deg, a recuperação está concluída. Se o ângulo for inferior a 45 & deg, continuamos recuperando. Na parte 2, os primeiros espectros de estimativa são necessários para compensar a informação de onda perdida, que pode ser construída parametricamente com base nos espectros de onda recuperados na parte 1. Finalmente, os espectros de onda são recuperados iterativamente dos primeiros espectros de estimativa com base na relação não linear. As imagens Envisat ASAR são usadas para validar o método. No caso 1, o RMSE entre este método e SARTool em D, L, Hs é 7,6 e deg, 19,7 m, 0,18 m, respectivamente. No caso 2, o RMSE entre este método e Jason-1 em Hs é de 0,5 m.

Artigo de Procedimentos | 8 de outubro de 2011

Proc. SPIE. 8175, Sensoriamento Remoto do Oceano, Gelo Marinho, Águas Costeiras e Grandes Regiões de Água 2011

PALAVRAS-CHAVE: Radar, Modulação, Radar de abertura sintética, Espectroscopia, Simulações computacionais, Energia eólica, Recuperação de imagens, Funções de transferência de modulação, Desenvolvimento de algoritmos, Simulação de dispositivos

O radar de abertura sintética (SAR) pode medir o espectro de onda direcional com base no mecanismo fechado de mapeamento oceânico SAR não linear. O algoritmo de recuperação de espectro de onda de acordo tem sido desenvolvido por décadas, mas algumas limitações permanecem, como o número de ondas alto cortado na direção azimutal e a necessidade do espectro de primeira estimativa. O espectrômetro de ondas é um tipo de novo radar de abertura real baseado em satélite (RAR) operando em baixa incidência, que tem um feixe estreito e faz varreduras completas em 360 graus pela rotação da antena. Ele deriva o espectro da onda pela relação linear simples entre o espectro da onda e o espectro de modulação do espectrômetro de onda. O coeficiente linear pode ser estimado pelo feixe nadir ou informações externas de velocidade do vento. Este trabalho propõe um método de estimação do espectro de ondas baseado na medição conjunta de SAR síncrono e espectrômetro de ondas. Em primeiro lugar, o espectro de modulação é derivado do espectro de sinal do espectrômetro de onda, a partir do qual o espectro de onda relativo pode ser construído. Então, o espectro de onda relativo é visto como o primeiro espectro de suposição para a recuperação do espectro de onda da imagem SAR. Como o espectro de onda relativo tem o mesmo padrão com o espectro de onda real, mas tem energia absoluta diferente, podemos recuperar o espectro de onda direcional pela forma de iteração com base no espectro de onda relativo da imagem SAR. Este artigo faz uso de tecnologia de simulação para validar a medição da junta. A simulação compara o espectro de entrada e o recuperado em termos de direção de pico, comprimento de onda de pico e altura de onda significativa, que tem um desvio de 6 & deg, 4m e 0,3m, respectivamente. Os resultados da simulação mostram que a medição conjunta tem a viabilidade para a recuperação do espectro de ondas oceânicas direcional.


Editor de edição especial

As condições geográficas são partes das condições nacionais. O objetivo ao propor este conceito é enfatizar o reconhecimento da situação nacional de uma perspectiva geográfica, e preconizar o estudo da situação nacional a partir da análise integrativa dos dados abrangentes geográfico-socioeconômicos, de modo a revelar a evolução espaço-temporal. padrão e as relações de variação inerentes relativas ao desenvolvimento natural, econômico e social em diferentes escalas na China.

As condições geográficas abrangem aspectos como as características territoriais e geográficas do país, topografia e geomorfologia, redes viárias, distribuição de rios e lagos, cobertura do solo, traçado urbano e expansão, condições ambientais e ecológicas e características espaciais de produtividade. Geográfico ccondições mO onitoring (GeoCM) visa monitorar todos os tipos de índices para todos os aspectos mencionados acima de forma dinâmica e quantitativa, e analisar as mudanças dos índices a partir da quantidade e frequência, características de distribuição, diferenças regionais e tendências, atingindo assim objetivos, abrangentes e descrições geográficas das distribuições espaciais e mudanças espaço-temporais de fatores naturais, econômicos e sociais.

Até agora, muitos países realizaram projetos relacionados ao GeoCM. O Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS) lançou um plano de cinco anos intitulado “Programa de Análise e Monitoramento Geográfico” (GAM) em 2002, que ainda está em execução agora. Em 12 de março de 2013, o Parlamento Europeu adotou regulamentos que instituem o Programa Copernicus, conhecido como Programa Europeu para a Criação de uma Capacidade Europeia de Observação da Terra. No Japão, além de desenvolver serviços básicos de levantamento e mapeamento, as autoridades também são responsáveis ​​pelo monitoramento de desastres, monitoramento da paisagem urbana, monitoramento do movimento do solo e monitoramento do uso do solo, como projetos-chave e distribuem os resultados por meio de mapas temáticos, mapas da Internet e relatórios . Além das atividades do GeoCM acima, várias atividades de monitoramento em escala continental ou mesmo em escala global foram realizadas nos últimos anos. Esta edição especial fornecerá alguns trabalhos exploratórios em relação à teoria, metodologia, técnicas e aplicações do GeoCM. Aspectos e tópicos relativos incluem o seguinte :.

  • Visões de progresso para estruturas, políticas e padrões GeoCM
  • Fusão de dados de múltiplas fontes para GeoCM
  • Algoritmos e metodologias de extração de informação geográfica
  • Mapeamento da cobertura do solo em grandes áreas
  • Land over change detecção de conjuntos de dados multitemporais
  • Algoritmos de computação de alto desempenho aplicados para GeoCM
  • Análise confiável e controle de qualidade do GeoCM
  • Análise e avaliação geoestatística
  • Modelagem e análise espaço-temporal
  • GeoCM típico, como monitoramento de ecologia e meio ambiente, monitoramento de expansão urbana, etc.
  • Geovisualização para GeoCM

Prof. Dr. Jixian Zhang
Editor Convidado

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Os manuscritos enviados não devem ter sido publicados anteriormente, nem estar sob consideração para publicação em outro lugar (exceto artigos de anais de conferências). Todos os manuscritos são completamente avaliados por meio de um processo cego de revisão por pares. Um guia para autores e outras informações relevantes para a submissão de manuscritos estão disponíveis na página de Instruções para Autores. Sensoriamento remoto é uma revista semestral de acesso aberto revisada por pares internacionais publicada pela MDPI.

Visite a página de Instruções para Autores antes de enviar um manuscrito. A taxa de processamento de artigos (APC) para publicação nesta revista de acesso aberto é de 2400 CHF (francos suíços). Os artigos enviados devem ser bem formatados e usar um bom inglês. Os autores podem usar o serviço de edição em inglês da MDPI antes da publicação ou durante as revisões do autor.


Constelação Comercial OptiSAR (Ótica e SAR) da UrtheCast

Em junho de 2015, UrtheCast, a empresa de tecnologia com sede em Vancouver, anunciou planos para construir, lançar e operar a primeira constelação comercial de satélites de Observação da Terra totalmente integrada, óptica multiespectral e SAR (Radar de Abertura Sintética) do mundo (conhecida como OptiSARconstelação), a ser implantado em vários lançamentos em 2019 e 2020. 1) 2)

A constelação deve compreender um mínimo de 16 satélites (8 ópticos e 8 SAR) voando em dois planos orbitais, com cada plano consistindo de quatro pares de satélites, igualmente espaçados ao redor do plano orbital. Cada par de satélites consistirá de um satélite óptico de alta resolução e modo dual (vídeo e pushbroom) e um satélite SAR de alta resolução de banda dupla (banda X e banda L) voando em conjunto.

O Constellation fornecerá o que a empresa prevê serem recursos incomparáveis ​​de imagem espacial, incluindo alta capacidade de coleta, fusão de dados óticos e SAR, imagem de alta resolução independente do clima usando SAR, revisitação de alvo e latência de imagem. Ao voar os satélites em SAR emparelhadas e formações tandem ópticas, o Constellation deve oferecer uma série de recursos inovadores, incluindo processamento em tempo real a bordo, cross-cueing entre os satélites e imagens de nuvem em tempo real no principal SAR satélites que permitem evitar nuvens nos satélites ópticos à direita. Ao empregar dois aviões orbitais, o Constellation permitirá taxas máximas de revisita nas latitudes médias, ao mesmo tempo que fornece à Empresa uma cobertura global que se estende aos pólos.

UrtheCast, embora seja um nome relativamente novo na indústria, já emergiu como um ator-chave na indústria espacial downstream. A nova visão da empresa para democratizar a observação da Terra foi, em parte, alcançada pelo estabelecimento de várias capacidades espaciais soberanas em um período relativamente curto. Isso inclui as câmeras da Geração 1 que foram acopladas à ISS em 2013, que tem produzido vídeos de ultra alta definição (por meio do Íris instrumento) e imagens de resolução média (por meio do Theia instrumento). Sem a energia usual, massa e restrições térmicas de uma espaçonave autônoma, o uso da ISS muda dramaticamente a economia da observação da Terra a partir do espaço. Além disso, o recém-adquirido Deimos Imaging pela empresa vem com o benefício adicional do uso dos satélites Deimos-1 de média resolução totalmente operacionais e Deimos-2 de alta resolução.

A próxima peça da grande visão da empresa é a missão OptiSAR Constellation recentemente anunciada, uma constelação de 16 satélites SAR e satélites ópticos de última geração, construída e testada em parceria com a SSTL, no Reino Unido. A combinação de satélites SAR e ópticos forma uma constelação cujo desempenho e funcionalidade são incomparáveis ​​no domínio de observação da Terra.

• Em novembro de 2015, a UrtheCast anunciou que está redirecionando seu investimento de câmeras montadas na Estação Espacial Internacional para uma constelação planejada de satélites de imagem da Terra. A UrtheCast estava investindo em um sistema de câmeras de segunda geração para a estação espacial, mas mudou o foco para se preparar para uma constelação de 16 satélites de oito satélites ópticos e oito SAR (Synthetic Aperture Radar) em LEO (Low Earth Orbit), todos para ser construído pelo especialista em pequenos satélites SSTL (Surrey Satellite Technology Ltd.), Reino Unido. 3)

- O sistema de câmeras de segunda geração para a estação espacial - uma câmera de modo duplo mais um radar de abertura sintética - agora será colocado em espera para apoiar o desenvolvimento da constelação.

- A plataforma de apontamento da câmera de vídeo Iris de alta resolução - fornecida pelo parceiro da UrtheCast, RSC Energia de Kaliningrado, Rússia - estava com defeito e exigia um novo cabeamento e um patch de software.

• O provedor de serviços de imagem geoespacial UrtheCast Corp. do Canadá em 30 de março de 2016 deu aos investidores uma visão aprofundada da estratégia da empresa, incluindo uma nova adição de constelação de oito satélites ao sistema de 16 satélites anunciado em novembro de 2015. 4)

- A UrtheCast se recusou a dizer quando sua constelação OptiSAR de oito satélites de radar óptico e oito de duas bandas seria construída, insistindo que a empresa não buscaria financiamento no mercado de capitais, mas esperaria que os clientes em potencial comprometessem os recursos necessários.

- O mesmo é verdade para o recém-divulgado Constelação UrtheDaily de oito satélites ópticos de média resolução. Para ser construído pela mesma equipe baseada na Surrey Satellite Technology Ltd. que irá construir o OptiSAR, o UrtheDaily não acontecerá sem compromissos firmes com o cliente, disse a empresa.

- "O gatilho é quando assinamos clientes suficientes cuja demanda contratual é suficiente para financiarmos", disse o presidente-executivo da UrtheCast, Wade Larson, acrescentando que o modelo de negócios da empresa empresta mais do provedor de imagens geoespaciais estabelecido DigitalGlobe of Westminster, Colorado, em vez de Skybox Imaging do Google, recentemente renomeado Terra Bella, de Mountain View, Califórnia.

- A UrtheCast, após sua compra em julho de 2015 da Deimos Imaging da Espanha, opera quatro sensores ópticos. O satélite Deimos-1 de resolução média e uma câmera Theia de resolução média montada no lado russo da estação espacial internacional oferecem cobertura de área ampla. O satélite Deimos-2 de alta resolução fornece imagens mais nítidas, mas de áreas menores e para fins de vendas, muitas vezes vem junto com a câmera de vídeo Iris de alta resolução da UrtheCast, também a bordo da estação espacial.

• 4 de abril de 2016: UrtheCast anunciou o estabelecimento de um Acordo Cooperativo de Pesquisa e Desenvolvimento (CRADA) com a U.S. NGA (National Geospatial-Intelligence Agency). 5)

• 2 de maio de 2016: a UrtheCast anunciou que concluiu com êxito os testes de hardware do protótipo dos principais elementos de ativação do núcleo de nossa tecnologia inovadora SAR (Synthetic Aperture Radar). Isso inclui a eletrônica do sensor digital, que é o "coração" do instrumento SAR, e a antena SAR de dupla frequência e abertura múltipla, na qual as bandas X e L compartilham a mesma abertura. 6)

- Trabalhando em conjunto com parceiros estratégicos, a UrtheCast construiu duas DRFUs (unidades de radiofrequência digital) multicanal e completou o teste completo das funções principais em taxas de dados ultra-altas que são totalmente representativas do sistema de voo. Isso incluiu testes para demonstrar a capacidade de sincronizar dois DRFUs nas taxas de dados Tbit / s necessárias para permitir a operação de abertura múltipla da antena SAR. Os testes demonstraram uma precisão de amostragem de 150 femtossegundos (ou seja, 150 x 10 -15 s), crítica para alcançar a capacidade de desempenho de abertura múltipla sem precedentes da tecnologia SAR da UrtheCast. A empresa também construiu e testou um painel de sua antena de dupla frequência e abertura múltipla usando processos de fabricação representativos de voo que demonstraram com sucesso o desempenho de RF da antena nas frequências de banda X e L e nos modos de transmissão e recepção. Além disso, os testes confirmaram a eficiência excepcionalmente alta do sistema de antena.

- A tecnologia SAR da UrtheCast permite desempenho e flexibilidade de imagem sem precedentes, fornecendo alta resolução, ampla faixa, capacidade de imagem de duas bandas X e L simultâneas e abertura múltipla com supressão aprimorada de ambigüidades - e tudo a um custo muito menor do que o atualmente em operação sistemas SAR de última geração. Esta nova tecnologia SAR está sendo desenvolvida como parte do protocolo previamente anunciado pela empresa OptiSARconstelação. Ao capturar dados ópticos e de SAR em uníssono, espera-se que o Constellation ofereça imagens EO (Earth Observation) ricas em informações e produtos de informação derivados, atendendo não apenas aos mercados tradicionais de EO, mas também aos mercados de rápido crescimento em geoanalítica.

- "Acreditamos que o SAR da UrtheCast é o radar de imagem mais sofisticado do mundo em desenvolvimento comercial", disse o CTO da UrtheCast, George Tyc. "Ele foi desenvolvido por meio de inúmeras inovações e resultou no depósito de vários pedidos de patentes." Agora que foi demonstrado usando peças e processos representativos de voo, e os testes mostraram que funciona espetacularmente bem, os riscos técnicos e programáticos de nosso Constelação OptiSAR ™ programa de desenvolvimento foram reduzidos maciçamente. Resumindo, a revolucionária tecnologia SAR de baixo custo da UrtheCast agora pode ser considerada comprovada. É uma virada de jogo. "

• 26 de maio de 2016: UrtheCast Corp. anunciou que receberá US $ 5,0 milhões em financiamento TDP (Programa de Desenvolvimento de Tecnologia) do Governo do Canadá, como parte de um programa de contribuição de US $ 54 milhões para o desenvolvimento de novas tecnologias de satélite, administrado pelo Governo de Canadá. 7)

- Este Acordo TDP ajudará a UrtheCast no desenvolvimento de tecnologias inovadoras para seu OptiSAR ™ Constellation planejado, atualmente programado para implantação em 2020-2021. Espera-se que o OptiSAR ™ Constellation de 16 satélites consista em oito satélites SAR de banda X e L e oito satélites ópticos de alta resolução, voando em uma configuração emparelhada e tandem.

• 17 de janeiro de 2017: A UrtheCast Corp. anunciou que celebrou um acordo vinculativo com um cliente governamental confidencial para a venda e operação compartilhada dos dois primeiros satélites na Constelação OptiSAR TM, a primeira constelação EO comercial do mundo com Radar de Abertura Ótica e Sintética (SAR) integrado sensores, por US $ 180 milhões. O cliente também concordou em pagar um adicional de US $ 30 milhões por outros produtos e serviços relacionados à venda dos satélites, dependendo das partes chegarem a um acordo mútuo sobre o escopo final dessas entregas. 8)

- "Este marco no programa OptiSAR TM é o resultado de anos de desenvolvimento de tecnologia e muitos meses de negociações de contratos", explicou o presidente e CEO da UrtheCast, Wade Larson. "Isso não é apenas um forte endosso do OptiSAR TM Constellation e uma evidência da demanda comercial por esta tecnologia, mas acreditamos que este contrato irá acelerar a negociação de acordos semelhantes com outros clientes para a compra dos satélites restantes."

- Em junho de 2015, a UrtheCast anunciou pela primeira vez seus planos para construir, lançar e operar a Constelação OptiSAR TM, que deverá compreender 16 satélites no total (oito ópticos e oito SAR) voando em dois planos orbitais, com cada avião consistindo de quatro satélites pares. Cada par voará em conjunto e consistirá em um satélite óptico de alta resolução que oferece imagens de vídeo e pushbroom e um satélite SAR de banda dupla e alta resolução composto de bandas de radar X e L. Ao empregar dois planos orbitais, o OptiSAR TM Constellation pode fornecer taxas máximas de revisita nas latitudes médias, enquanto fornece cobertura global que se estende aos pólos. Sujeito ao financiamento da UrtheCast para a construção e lançamento dos seis satélites restantes no primeiro plano orbital, os primeiros oito satélites estão programados para lançamento no final de 2021, com operações previstas para começar em 2022.

Esta não é apenas mais uma constelação!

A fase de ‘Novo Espaço’ atingiu o seu ponto mais alto. Nos últimos anos, assistimos a um aumento significativo nos anúncios de constelações "revolucionárias" no domínio da observação da Terra, da ciência e das telecomunicações. Então, essa missão é realmente única ou é apenas mais uma ideia legal? A UrtheCast Constellation é a primeira constelação comercial combinada de SAR e ótica do mundo. O objetivo da missão é coletar dados que podem ser processados ​​em resolução muito alta, imagens estáticas e de vídeo de classe de 0,5 m, e produtos SAR de banda L e banda X de alta resolução. O sensor SAR incorpora uma tecnologia patenteada que lhe dá a capacidade de gerar imagens simultaneamente em banda L de polarização quádrupla e banda X de polarização única do mesmo sensor.

Esses produtos atenderão a uma variedade de usuários finais e mercados, como aplicativos comerciais e civis tradicionais de observação da Terra, análise de dados e aplicativos de "big data", e as novas mídias sociais e aplicativos de consumo. O desempenho individual de cada satélite, conforme descrito nas próximas seções, fala por si, no entanto, o outro aspecto que diferencia esta constelação do resto é seu conceito inovador de operações. Isso também será detalhado nas próximas seções.

Câmera ótica de modo duplo

Os satélites ópticos dentro da constelação incluem uma gama de conjuntos de sensores - a câmera de modo duplo, a câmera meteorológica e os receptores AIS (Sistema de Identificação Automática). A câmera de modo duplo pode ser operada tanto no modo pushbroom quanto no modo de vídeo.

O sensor pushbroom usa uma arquitetura TDI (Time Delayed Integration) de 64 estágios, digitalizada para 14 bits. Este sensor produz uma faixa nominal de 12,29 km (no nadir para 450 km de altitude) e é composto por um canal pancromático que dá imagens de classe de 0,5 m e seis canais multiespectrais que dão imagens de classe de 2 m: azul, verde, amarelo, vermelho, borda vermelha e NIR (infravermelho próximo). O sensor de vídeo usa um detector CMOS de 20 Mpixel que produz uma pegada nominal de 2,5 km x 1,9 km (no nadir para 450 km de altitude) a até 30 FPS (quadros por segundo), digitalizado para 12 bits. Este detector usa um filtro Bayer que fornece três canais espectrais (vermelho, azul e verde), fornecendo imagens de classe 0,5 m.

Aumentando a câmera ótica de modo duplo está uma câmera meteorológica (MetCam), que fornece canais espectrais adicionais, embora em uma resolução mais baixa, projetada para medir o impacto da atmosfera nas imagens e permitir sua correção durante o processamento da imagem do solo. Os dados do MetCam não estão incluídos no produto distribuído.

Complementando a carga útil SAR líder estão os receptores AIS que, quando combinados com dados SAR processados, fornecem informações úteis sobre alvos potenciais de interesse nas regiões marítimas, para o satélite óptico investigar mais a fundo.

SAR de banda dupla (radar de abertura sintética)

Os satélites SAR dentro da constelação incluem um par de conjuntos de sensores - o SAR de banda dupla e a câmera em nuvem. O SAR de banda dupla, banda L e X, pode ser operado em um de dois modos: StripMap e ScanSAR.

• O modo StripMap é capaz de adquirir imagens da classe 2 m (banda X) e classe 10 m (banda L) com uma largura de faixa nominal de 10 km.

• O modo ScanSAR é capaz de adquirir imagens da classe 10 m (banda X) e classe 30 m (banda L) com uma largura de faixa nominal de 25 km quando ambas as bandas são operadas juntas. Ao operar a banda L sozinho, o modo ScanSAR é capaz de adquirir imagens de 30 m-class com uma largura de faixa de até 100 km.

O SAR de banda L oferece suporte a todo o complemento de opções de polarização, incluindo pólo único, duplo, quádruplo, compacto linear e compacto circular. O SAR de banda X suporta apenas polarização VV. - Os dados SAR também podem ser usados ​​para gerar produtos interferométricos.

Somando-se à carga útil de SAR está uma câmera em nuvem (CloudCam), fornecendo cobertura contínua de nuvem para auxiliar o satélite óptico em sua campanha de aquisição de imagens. A justificativa para isso é descrita na seção a seguir.

Novo conceito de operações

Tradicionalmente, a natureza faminta de energia dos sensores SAR, combinada com sua capacidade de geração de imagens diurnas e noturnas, levou os satélites SAR a voar em órbitas do amanhecer ao anoitecer para maximizar a geração de energia e o ciclo de trabalho da carga útil. Este, no entanto, não foi o caso dos satélites ópticos devido às condições de iluminação do solo menos do que ideais em tais órbitas. Para a Constelação, a formação em tandem de ambos os tipos de espaçonaves direciona o tempo solar local do plano síncrono do Sol para aquele mais adequado para um satélite óptico. No entanto, é esta combinação de SAR e satélites ópticos que formam uma constelação cujo desempenho e funcionalidade são incomparáveis ​​no domínio da observação da Terra. Isso é o resultado de cada par de satélites óticos de SAR na constelação ser capaz de interagir de forma única entre si em tempo real para otimizar e aprimorar os dados adquiridos pela constelação.

Estudos mostraram que aproximadamente 67% da superfície da Terra é normalmente coberta por nuvens, com apenas 30% da terra geralmente livre de nuvens. Como os satélites ópticos são frequentemente suscetíveis à aquisição de imagens nubladas, é importante gerenciar os recursos de bordo de maneira eficaz para maximizar a quantidade de imagens úteis adquiridas e aumentar o potencial de receita. Como as nuvens não podem ser movidas e é difícil e caro fornecer aos satélites cobertura de nuvens em tempo real a partir do solo, por que não evitá-los de forma autônoma? Conforme detalhado na seção anterior, cada um dos principais satélites SAR terá a capacidade de obter imagens de nuvens em tempo real por meio da CloudCam. Um fluxo contínuo de mapas de nuvem será enviado para os satélites ópticos posteriores, que então processarão os dados a bordo para determinar quais áreas de interesse livres de nuvem podem criar imagens para otimizar sua campanha de aquisição de imagens.

A capacidade de cross-cueing do Constellation fornece outro nível de serviço totalmente exclusivo, onde o satélite SAR pode operar em um modo de vigilância de área ampla (usando ScanSAR) e ser usado em combinação com a câmera de nuvem a bordo para determinar se um alvo de interesse (TOI) parece que pode ser visualizado pelo satélite óptico à direita. Se assim for, o satélite SAR pode enviar imediatamente a posição do TOI para o satélite óptico, que então correlaciona este alvo com os dados AIS que está recebendo de seus receptores AIS a bordo, para então se redefinir para manobrar para tomar um imagem de resolução muito alta do alvo poucos minutos após a detecção.

Esses são apenas alguns dos conceitos de operação exclusivos que ilustram a lógica dessa formação em tandem e o potencial da missão.

O que você obtém da constelação

Uma combinação dos sensores de última geração a bordo de cada satélite do Constellation e o conceito inovador de operações gera conjuntos de dados únicos e úteis dos quais uma ampla gama de informações pode ser extraída.

Figura 1: SAR e Tipos de Produtos de Informação Ótica (crédito da imagem: Equipe OptiSAR)

O Constellation irá gerar um conjunto padrão da indústria de produtos e vídeos RPC (Rapid Positioning Capability) Model e OM (Ortho Model). Esses produtos incluirão as imagens (todos os canais espectrais do sensor óptico e todas as polarizações do sensor SAR) e os metadados associados para ambos os sensores.

Uma das principais vantagens do Constellation é a capacidade de fundir dados SAR e óticos. Os dados SAR e óticos são altamente complementares em termos das informações que podem ser extraídas de cada fonte.

A polarização e a medição dielétrica fornecidas pelos dados SAR podem apoiar a determinação da classificação do material, umidade, estrutura, textura e informações de aspereza sobre a cena que os dados ópticos geralmente não podem. Por exemplo, aplicações agrícolas e florestais baseadas em dados óticos precisam incluir uma correção para a umidade do solo. E os dados SAR também podem auxiliar na diferenciação dos tipos de plantas e árvores com base em suas informações de polarização. Os produtos interferométricos SAR também podem ser usados ​​para medir variações mínimas na superfície da Terra.

A medição espectral fornecida pelos dados ópticos pode apoiar a determinação de informações de classificação de assinatura sobre a cena que os dados SAR geralmente não conseguem. Por exemplo, as assinaturas espectrais de diferentes tipos de objetos feitos pelo homem, vegetação e características geológicas são todos bem caracterizados em dados ópticos, e menos ainda em dados SAR. - A adição de uma série temporal de imagens adquiridas pelo sensor de vídeo ao longo do arco de geometrias de aquisição permite uma compreensão ainda mais profunda da cena devido ao modelo de superfície 3D e às informações do vetor de movimento que ele fornece.

Consequentemente, a fusão de imagens ópticas, imagens SAR e informações interferométricas, modelo de superfície 3D e produtos de vetor de movimento geram um conjunto de produtos onde há significativamente mais informações que podem ser extraídas de qualquer fonte de dados individual sozinha.

Com imagens ópticas co-incidentes e SAR, modelo de superfície 3D e informações de vetor de movimento, a precisão e a gama de possíveis aplicações tornam-se ainda mais interessantes porque elimina uma variedade de fontes inexplicáveis ​​de erro, típicas da maioria dos produtos de fusão resultantes do registro incorreto devido a condições meteorológicas, iluminações solares, mudanças de cena temporal, geometrias de visualização, etc.

Por exemplo, na estimativa de biomassa florestal, o sensor SAR de banda X é usado para localizar as copas das árvores e o sensor SAR de banda L é usado para localizar a parte inferior da árvore, produzindo assim uma altura de suporte precisa. O sensor da vassoura é usado para realizar a classificação espectral para determinar as espécies de árvores e a densidade do povoamento. O sensor de vídeo é usado para construir um modelo de superfície 3D da cena e corrigir quaisquer erros nos resultados intermediários. Os dados são então fundidos, em conjunto com os modelos florestais apropriados, a fim de estimar a biomassa.

O processamento de dados de SAR de alta resolução se beneficiará muito da fusão com modelos de superfície 3D precisos e informações de vetor de movimento, gerando imagens com foco preciso. Os dados de SAR têm sido tradicionalmente processados ​​assumindo uma Terra lisa ou um DEM grosso e, portanto, tendem a ficar um pouco fora de foco e sofrer de layover e artefatos de sombra. Como os dados SAR dependem do histórico da fase Doppler, os objetos que estão se movendo são, portanto, mal localizados.

A natureza cíclica das variações da iluminação solar da órbita média inclinada permitirá a construção de modelos de imagens 3D sem sombras de cidades, fundindo dados ópticos e SAR adquiridos em várias órbitas, fornecendo informações estruturais e de cor para todas as superfícies.

As imagens da Figura 2 ilustram um exemplo simples de fusão de dados multissensor, combinando SAR de banda X, SAR de banda L e imagens ópticas multiespectrais, resultando em um produto de informação muito rico em conteúdo.

Figura 2: Amostras de imagem SAR de banda X (canto superior esquerdo), imagem SAR de banda L (canto superior direito), imagem óptica multiespectral (canto inferior esquerdo), imagem fundida (canto inferior direito), crédito da imagem: Equipe OptiSAR

No final do dia, são os aplicativos!

Os produtos padrão e de fusão discutidos anteriormente serão inseridos em aplicativos e serviços como análise de dados, monitoramento de local e reconhecimento de área ampla.

A combinação exclusiva dos dados ópticos multiespectrais e dos dados SAR da banda X e da banda L quadripolar completa fornece muitas aplicações exclusivas. Conforme descrito na seção anterior, os dados SAR da banda L têm a capacidade única de penetrar através do dossel da floresta para medir a biomassa, por exemplo, e detectar objetos sob as árvores, enquanto o SAR da banda X reflete do topo do dossel para suporta as estimativas de biomassa e fornece maior resolução. Quando combinado com os dados ópticos multiespectrais, isso fornece produtos de fusão ricos em informações.

Como outro exemplo, na área de rápido crescimento da análise de "big data", os dados SAR de banda dupla por si só podem fornecer um valor muito alto devido à sua capacidade de fornecer imagens independentes de nuvens e também à noite. Quando combinado com dados ópticos (quando está disponível em dias sem nuvem), isso pode fornecer informações poderosas que alimentam os mecanismos de análise de "big data" para criar muitos tipos diferentes de produtos de informação.

Figura 3: Aplicativos e benefícios da constelação (crédito da imagem: Equipe OptiSAR)

O Constellation também servirá como uma plataforma para o avanço da pesquisa e do desenvolvimento de uma série de novos aplicativos e serviços. A combinação de capacidade de processamento a bordo, modos de aquisição de sensores ópticos e SAR flexíveis e altamente configuráveis ​​e entrega rápida de dados será usada para dar suporte a experimentos envolvendo novas geometrias de aquisição e exploração de imagens, reduzindo a latência na entrega de informações acionáveis ​​até o fim Comercial.

Apenas um pequeno subconjunto das áreas de aplicação em potencial que estão sendo exploradas são:

Vigilância Marítima: Os sensores SAR e ópticos podem ser usados ​​em um cenário de cross-cue. O sensor principal de SAR varreria o oceano, o processador de bordo executaria a detecção de navios em tempo real e o sensor óptico principal seria comandado para adquirir imagens de alta resolução de navios selecionados para identificação positiva e detecção de quaisquer descargas de poluição. Somente as mensagens OTH-Gold (Over-The-Horizon), junto com seus chips de imagem correspondentes do SAR e do sensor óptico, precisariam ser downlinked sem nenhum processamento de solo adicional necessário.

Rastreamento de derramamento de óleo: O SAR de banda X oferece contraste óleo-mar superior. O SAR de banda L totalmente polarimétrico combinado com dados ópticos fornece a classificação do óleo em termos de sua composição (vegetal ou mineral) e espessura.

Detecção de camuflagem: As capacidades de penetração do sensor SAR seriam exploradas para detectar veículos ou outras estruturas feitas pelo homem escondidas sob folhagem natural ou artificial. Quando o sensor óptico não consegue detectar os mesmos veículos ou estruturas, isso indica uma provável situação de camuflagem.

Detecção de engodo: As capacidades de classificação de material do sensor SAR seriam exploradas para diferenciar veículos reais de madeira, papel ou iscas de plástico que podem facilmente enganar um sensor óptico.

Detecção de Terra Perturbada: As capacidades de penetração do sensor SAR seriam exploradas para detectar mudanças no solo. Quando o sensor óptico não consegue detectar os mesmos distúrbios, isso indica uma provável mudança recente.

Monitoramento de porta: Os sensores SAR e ópticos seriam usados ​​para contar os contêineres e determinar os volumes dos estoques.

Contagem de carros: O sensor SAR seria usado para contar veículos estacionados localizados em torno de fábricas, shoppings, locais de reunião e centros de transporte. A órbita inclinada média seria explorada para produzir contagens de carros em horários em constante mudança do dia, permitindo o monitoramento dos turnos dos trabalhadores, determinando os horários de pico de compras e rastreando os níveis de passageiros.

É claro que a inovação e as aplicações da Constelação são consideráveis, mas o que é realmente necessário para projetar uma constelação de tal complexidade? A seção a seguir descreverá a abordagem necessária para projetar essa constelação com baixo custo e baixo risco, mas que, o mais importante, não sacrifica o desempenho.

O Caminho Original do ‘Novo Espaço’

Na última década, a indústria espacial viu um aumento no número de empresas ‘Novo Espaço’. Essas empresas empregam uma abordagem que visa tornar o acesso ao espaço acessível por meio de inovação e flexibilidade e, em tempos mais recentes, também da miniaturização. Portanto, com os requisitos desafiadores do Constellation e uma empresa emergente e ambiciosa na UrtheCast, por que não explorar a abordagem do ‘Novo Espaço’? O que torna o SSTL e a abordagem estabelecida da empresa ideais para a implementação dessa missão?

No ambiente de várias novas empresas que operam na arena 'Novo Espaço', a SSTL continua a colocar em prática com sucesso a abordagem que a tornou o fornecedor líder mundial de sistemas de satélite de baixo custo por mais de 30 anos. Essas práticas resultam em missões de baixo custo construídas de acordo com o tempo e o cronograma, mas que, mais importante, se concentram em cumprir os principais objetivos da missão. Isso contrasta com a abordagem de ‘Novo Espaço’, em que o foco na redução de custos pode resultar em um desempenho da missão gravemente comprometido.

O UrtheCast Constellation exige uma missão centrada na qualidade, mas com uma abordagem que garanta que o custo, o cronograma e o risco sejam minimizados. A abordagem SSTL é uma combinação bem-sucedida de elementos de gerenciamento, técnicos e operacionais desenvolvidos especificamente para permitir que a empresa forneça missões espaciais de baixo custo rapidamente e sem sacrificar a qualidade. O SSTL é bem conhecido pela aplicação considerada de tecnologia COTS avançada aos seus satélites e, de fato, este é um dos elementos-chave de seu sucesso. Outro elemento chave para as realizações do SSTL tem sido o foco dos projetos na identificação e cumprimento dos principais objetivos operacionais. Objetivos "úteis" secundários e requisitos derivados são gerenciados de perto para manter o projeto dentro do prazo e do orçamento. Isso envolve trabalhar de perto com os clientes para determinar seus critérios-chave para uma missão bem-sucedida - uma abordagem que foi demonstrada por meio da estreita relação de trabalho até o momento entre a SSTL e a UrtheCast no projeto da constelação proposta de satélites de observação da Terra. Essa abordagem de gerenciamento de requisitos garante que o projeto final da missão resulte em um desempenho útil, ao mesmo tempo em que otimiza fatores importantes, como massa do sistema, tamanho, prazos de fabricação e custo. Isso se opõe à abordagem de 'Novo Espaço', que segue uma tendência que visa minimizar a massa e o tamanho, mas limita o desempenho útil obtido como resultado.

A capacidade de fabricar missões de satélite em escalas de tempo curtas também permite ao SSTL lançar missões com frequência, provando suas tecnologias e técnicas em órbita e fornecendo herança de voo para missões futuras. Isso ajudará a reduzir o tempo de desenvolvimento e o risco envolvido ao lidar com uma constelação dessa escala com várias tecnologias novas e inovadoras.

O SSTL é integrado vertical e horizontalmente, executando missões de estudos de pré-viabilidade a operações em órbita e sistemas de manufatura do nível de componente para cima. Além disso, embora cada projeto se baseie na experiência de toda a empresa conforme necessário, os sistemas espaciais da SSTL são projetados por equipes integradas, consistindo de um gerente de projeto em tempo integral e uma 'equipe central' dedicada de engenheiros de projeto e assistentes, fornecendo uma base para atividades do projeto. Isso resulta em trocas bem informadas e flexíveis entre as decisões de projeto de nível de sistema, subsistema e equipamento. Operando dessa forma, o SSTL pode reduzir os níveis de qualificação em nível de equipamento, documentação formal e análise de confiabilidade quantitativa, substituindo-os por validação em nível de sistema, comunicações internas fortes e herança comprovada em órbita, permitindo que a empresa entregue o produto de alta qualidade que é necessário para o Constellation a um preço baixo.

Para apoiar as práticas discutidas anteriormente, o SSTL tem um processo de engenharia de sistemas rigoroso que foi empregado em mais de 40 missões até o momento e garante que o sistema que está fornecendo atenderá aos objetivos da missão, incluindo a disponibilidade e vida útil desejadas.

Para começar, cada nova missão é gerenciada como uma evolução de uma missão anterior existente - a chamada abordagem de 'linha de base da herança' cada missão de satélite SSTL desde UoSAT-2 (1984) foi derivada de uma missão SSTL anterior por meio de um processo controlado de mudanças com cada missão representando um passo evolutivo. Simplificando, a linha de base do patrimônio atende a certos requisitos operacionais em um determinado ambiente, e o objetivo do novo projeto é estendê-lo para atender aos novos requisitos operacionais em um novo ambiente. Esta é uma tarefa fundamentalmente diferente de projetar um novo produto do zero para atender aos novos requisitos e resulta em economia de tempo e custos substanciais. Por exemplo, embora o ambiente operacional para a Constelação seja relativamente novo (ou seja, uma altitude muito baixa, órbita de alta resistência), o SSTL ainda é capaz de utilizar a abordagem de 'linha de base do patrimônio' para as espaçonaves Ótica e SAR, implementando modificações onde for considerado necessário (por exemplo, um sistema de propulsão com ΔV alto).

As mudanças nos requisitos entre a missão anterior e a nova missão são identificadas e os riscos decorrentes dessas mudanças nos requisitos são cuidadosamente gerenciados. A validação analítica ou física de projetos existentes minimiza novos desenvolvimentos e, onde novos desenvolvimentos são necessários, eles aderem aos métodos comprovados do SSTL.

A SSTL também emprega testes completos e oportunos para fornecer o maior nível de garantia de produto possível dentro das restrições de cada projeto. A abordagem de teste do SSTL foca o teste onde é mais importante - reduzindo os principais riscos no início do projeto e, em seguida, verificando e validando o desempenho no nível do sistema antes do lançamento.

O SSTL testa cada item do equipamento após a fabricação para exercitar as interfaces e verificar a funcionalidade e os principais parâmetros operacionais antes da integração do sistema. A fase AIV (Montagem, Integração e Validação) do SSTL cobre um extenso período de testes funcionais, de verificação e validação abrangendo os níveis de equipamento, subsistema e sistema. À medida que as unidades de equipamento são reunidas para formar o sistema integrado, elas são testadas individualmente, em grupos e, finalmente, como um sistema completo. Este período de integração e teste verifica a interface e as funções do subsistema. A fase AIV também oferece uma oportunidade para um teste de ponta a ponta em nível de missão envolvendo o hardware e software do segmento terrestre interagindo com o segmento espacial em um ensaio geral significativo (mas acessível) para operações em órbita. Isso reduz e otimiza muito o tempo gasto para colocar a espaçonave em um estado totalmente operacional depois de entrar em órbita - uma grande vantagem, especialmente quando se considera o tamanho da constelação. Seguindo AIV, a espaçonave passa por EVT (Teste Ambiental) em nível de sistema, a fonte final e mais importante de garantia de qualidade de pré-lançamento do SSTL.

Para garantir de forma confiável que os objetivos da missão sejam atendidos por um período de vida especificado, a abordagem SSTL concentra-se em fornecer robustez do sistema, por exemplo, através do uso de redundância. Para a maioria das missões SSTL, incluindo o Constellation, um alto grau de redundância paralela fria é empregado - às vezes utilizando equipamentos de projetos diferentes para evitar falhas sistemáticas. Além disso, as missões anteriores do SSTL fornecem um conhecimento inestimável para o aprimoramento da confiabilidade com a experiência de missões em órbita diretamente para todas as equipes de produto. O SSTL também visa um sistema seguro e projeto de missão em que eventos transitórios (por exemplo, perturbações induzidas por radiação) ou perturbações temporárias para sistemas de manutenção não se propaguem para causar perda de missão ou diminuição da vida útil.

A abordagem SSTL foi demonstrada com sucesso nas 43 missões que lançou até agora e continuará a ser a pedra angular no desenvolvimento do sistema UrtheCast, garantindo que a parceria SSTL-UrtheCast obtenha o máximo de utilidade de sua ambiciosa e emocionante constelação planejada de Óticas e satélites SAR.

Parceria estratégica

O faturamento anual da indústria espacial do Reino Unido é atualmente de £ 11 bilhões, empregando mais de 37.000 pessoas. 9) A meta foi definida para atingir £ 40 bilhões por ano até 2030. Existem várias iniciativas e recomendações diferentes sobre como atingir essa meta, incluindo um grande esforço para melhorar a competência e inovação no setor de aplicações downstream, uma melhoria da base de conhecimento central para os futuros engenheiros e líderes empresariais e um fortalecimento significativo das atividades de exportação do Reino Unido, tanto upstream quanto downstream.

A indústria espacial está indiscutivelmente em sua fase mais emocionante de todos os tempos, com a era do ‘Novo Espaço’ levando a demanda e a percepção do público a um nível mais alto de todos os tempos. Com os EUA atualmente na vanguarda da capitalização da demanda de ‘Novo Espaço’, fornecendo constelações que oferecem acesso a preços acessíveis ao espaço, há uma visão de que o Reino Unido permaneceu estagnado, não lucrando com esse interesse recém-descoberto por meio de oportunidades de exportação.

O anúncio em 2015 de que o SSTL se unirá à UrtheCast como parceiro de implementação da missão Constellation destaca claramente que este não é o caso. Este anúncio ocorreu após um ano de estreita cooperação entre as equipes SSTL e UrtheCast para projetar as plataformas de órbita terrestre de baixo desempenho de alto desempenho que atenderão aos ambiciosos requisitos da missão UrtheCast Constellation.

Por mais de 30 anos, a indústria do Reino Unido mostrou adaptabilidade e capacidade para atender às demandas dos consumidores e reduzir custos (ou seja, a abordagem original de ‘Novo Espaço’) para muitas missões de observação da Terra. Isso fez com que o Reino Unido ganhasse uma reputação formidável no setor espacial upstream, liderando o avanço e a exportação de tecnologia de satélite. A parceria e o Constellation resultante são a prova de que o Reino Unido tem buscado ativamente oportunidades de exportação comercial no domínio do ‘Novo Espaço’ e aumenta ainda mais o status do Reino Unido como um centro de excelência em observação da Terra. Espera-se que isso demonstre e melhore a percepção do Reino Unido como líder mundial em inovação espacial e baixo custo, satélites de alto desempenho, estimulando o crescimento econômico no setor espacial do Reino Unido, capitalizando na demanda de ‘Novo Espaço’.

Resumindo, o UrtheCast SAR e Optical Constellation de 16 satélites oferece claramente uma capacidade de observação da Terra incomparável na indústria. Os benefícios obtidos com o desempenho individual de cada satélite e o novo conceito de operações são abrangentes e incluem melhorias significativas no monitoramento, detecção de mudanças, consciência situacional e recursos de caracterização de atividades em comparação com os sistemas tradicionais de sensoriamento remoto espacial.

As vantagens dos sensores SAR são bem conhecidas, proporcionando aquisição confiável de imagens a qualquer hora do dia ou da noite e em qualquer condição climática.Portanto, é possível garantir, no mínimo, uma imagem SAR caso a imagem ótica não seja adequadamente iluminada pelo sol. Outra vantagem do SAR é que ele fornece informações de textura e rugosidade que caracterizam o conteúdo da cena.

As vantagens dos sensores óticos são igualmente conhecidas, onde as informações espectrais fornecem imagens fáceis de interpretar e classificar. Com um rico conjunto de imagens e metadados adquiridos ao longo de um tempo de permanência mais longo, é possível a reconstrução precisa do modelo 3D e a análise do vetor de movimento da cena. Além disso, essas informações são úteis para gerar produtos precisos e de alto valor.

A Constelação fornecerá um contexto muito maior em relação à natureza do local e às atividades visualizadas. Em vez de apenas ver números estáticos de pessoas, veículos ou tráfego marítimo dentro da área visada, os analistas de imagens podem detectar melhor os padrões temporais e avaliar sua importância no contexto da cena que, com a combinação de ambos os planos, permite que façam isso em um período de tempo que importa para as pessoas.

O OptiSAR TM constelação

Com base em sua experiência com o uso de imagens de vídeo de alta e média resolução na ISS, a UrtheCast desenvolveu um portfólio de soluções de processamento e análise para a comunidade de usuários de EO. Foi imediatamente reconhecido que existem conjuntos de dados disponíveis limitados, e a maioria tende a ser limitada a satélites ópticos de média e alta resolução e disponibilidade limitada de dados SAR. Os serviços existentes não são coordenados, tornando quase impossível capturar dados co-temporais e, na maioria dos casos, os dados são caros e de difícil acesso. A UrtheCast decidiu criar sua própria constelação, fornecendo não apenas um conjunto de dados ópticos e SAR de alta qualidade, mas um que também capturou dados cotemporais e pode, dessa forma, agregar valor substancial aos dados. Dada a complexidade dos produtos desejados, a única maneira realista de entregar um sistema dessa natureza é dividir os sensores por satélites diferentes. Mais uma vez, as constelações oferecem uma solução ao distribuir a capacidade pela constelação. 10) 11)

A Constelação OptiSAR TM compreende 8 pares tandem de SAR e satélites ópticos divididos em dois planos orbitais. Os 4 pares tandem serão equi-espaçados em torno de um plano orbital, onde cada par tandem consiste em um satélite SAR líder, que usa a tecnologia SAR-XL da UrtheCast para sua carga útil, e um satélite óptico seguindo aproximadamente 2 minutos atrás do SAR satélite. A Figura 4 mostra a configuração do par de satélites em tandem OptiSAR TM.

Figura 4: Par de satélite tandem UrtheCast OptiSAR ™ Constellation (crédito da imagem: Equipe OptiSAR)

O primeiro plano de órbita é um SSO (Órbita Síncrona do Sol) com um tempo de cruzamento do equador de 10:30 horas que é uma órbita comumente usada para missões de Observação da Terra, e o segundo plano é um MIO (Órbita de Inclinação Média) com um

Inclinação de 45º. O MIO é usado para fornecer uma revisita ultra-alta em regiões de latitudes médias da Terra, onde reside a maior parte da população mundial. Ambos os aviões em órbita têm uma altitude de satélite de 450 km. A configuração do plano orbital e a fase do satélite dentro de cada plano orbital são dados na Figura 5.

A constelação OptiSAR TM representa uma mudança de capacidade em sensoriamento remoto baseado no espaço. O satélite óptico usa uma câmera óptica de alta resolução (0,5 m GSD) de modo duplo (vassoura multiespectral e vídeo colorido RGB), enquanto o satélite SAR usa a tecnologia SAR-XL da UrtheCast que fornece uma banda dupla (banda X e Banda L) Instrumento SAR configurado com 6 aberturas totalmente independentes. A carga útil SAR-XL fornece imagens de banda X de classe de 1m (polarização VV) e imagens de banda L totalmente polarimétricas de classe de 5 m.

Figura 5: Configuração esquemática do desenho da constelação em cada plano orbital (crédito da imagem: Equipe OptiSAR)

• 14 de agosto de 2017: UrtheCast Corporation anunciou hoje que celebrou um contrato com um cliente confidencial para o desenvolvimento e entrega de um satélite de classe operacional Radar de Abertura Sintética (SAR) autônomo de dupla frequência como um "acelerador" para o OptiSAR TM Constellation. O valor exato do contrato não está sendo divulgado neste momento por motivos de confidencialidade e concorrência, mas a Empresa pode confirmar que se trata de um contrato substancial com valor superior a cem milhões de dólares canadenses. O contrato é para a entrega da espaçonave SAR, elementos-chave do segmento terrestre, ou seja, o sistema de controle e planejamento da missão e o processador SAR, e suporte de operações em órbita, mas não inclui o preço do lançamento ou seguro (que são responsabilidades do cliente). Este cliente confidencial assinou anteriormente um MOU (Memorando de Entendimento) com a Empresa para a Constelação OptiSAR. 12)

- O contrato está sujeito à obtenção da aprovação final do governo pelo cliente e à UrtheCast e seus fornecedores obterem licenças de exportação de transferência de tecnologia em termos aceitáveis ​​para o cliente. Sujeito ao cumprimento dessas condições, o trabalho no programa está previsto para começar no início de 2018, para lançamento no final de 2020. Os pagamentos pelo cliente à UrtheCast nos termos do contrato estão condicionados ao sucesso da Empresa em atingir vários marcos de entrega do programa. Como parte dos resultados do contrato, a UrtheCast também concordou em fornecer elementos do segmento terrestre de satélite e manutenção pós-lançamento e suporte operacional, cada um a ser mais detalhado e estendido em contratos definitivos separados.

- Usando a mesma tecnologia SAR que a Empresa tem desenvolvido para a constelação OptiSAR, este contrato permitirá que a UrtheCast acelere a operacionalização de sua tecnologia SAR e o início de nosso negócio de serviços de dados SAR. O contrato permite à empresa construir e lançar um satélite SAR como uma missão precursora (ou "acelerador") para a Constelação OptiSAR e, assim, demonstrar sua capacidade de classe de alta capacidade, alto rendimento e totalmente operacional com uma gama sem precedentes de imagens modos e qualidade de dados de nível científico. Nos termos do contrato, as partes concordaram em celebrar um contrato definitivo separado para fornecer à UrtheCast os direitos de distribuição comercial exclusiva para a capacidade de imagem de satélite não utilizada do cliente fora de regiões especificadas em uma base de receita líquida compartilhada 50/50, permitindo que a Empresa venda o Dados SAR-XL e serviços derivados de SAR antes da implantação da constelação OptiSAR - cuja data agora está adiantada em pelo menos um ano.

OptiSAR TM Optical Satellites

Os satélites ópticos OptiSAR TM (Figura 6) são uma plataforma de observação da Terra altamente ágil e de alta resolução, originalmente baseada no sistema SSTL 300, mas dada a necessidade de atender a um grande complexo imageador, é um satélite da classe de 700 kg. Embora seja um satélite "grande", sua arquitetura central é a mesma do SSTL300 e usa aviônicos semelhantes.

Figura 6: Ilustração dos satélites ópticos OptiSAR ™ (crédito da imagem: Equipe OptiSAR)

Ele voará com uma HRC (Câmera de Alta Resolução) projetada e construída pela SSTL com uma câmera fotográfica tipo pushbroom de sete bandas, além de um vídeo colorido, conforme descrito na Tabela 1.

O HRC-DM inclui um mecanismo de foco que permite o foco após o lançamento para compensar a liberação de umidade do barril e o foco sazonal para manter o desempenho da função de transferência de modulação (MTF). Isso foi usado com sucesso em satélites SSTL anteriores e os mecanismos de foco agora são usados ​​rotineiramente em missões de alta resolução.

O HRC-DM fornece faixas de vassoura de até 8,5 minutos (equivalente a

3600 km de comprimento de faixa no solo), além de suportar modos estéreo de área e amplificador e modos de vídeo. Além disso, o satélite também voa uma câmera meteorológica, conhecida como MetCam que apóia a correção atmosférica no pós-processamento terrestre das imagens capturadas pelo HRC-DM.

Cada satélite possui armazenamento de dados on-board para 3 TB de memória flash não volátil e suporta compactação JPEG-LS ou JPEG-2000 com taxas de compactação variáveis ​​de até 5: 1. Cada satélite possui dois transmissores de dados de banda X, usados ​​juntos para fornecer 2 x 800 Mbit / s usando antenas com polarização cruzada.