Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Forskere udvikler et referencemål for orbitalsatellitter, der kalibrerer

Åbent reflektansmål. Kredit:Ural Federal University

For første gang, et internationalt team af forskere fra Rusland, Estland og Finland har analyseret driften af ​​et målpanel bygget i den sydøstlige del af Estland for at kalibrere banesatellitter og for at sikre maksimal nøjagtig fjernmåling af planetens overflade til analyse af jordens forhold, afgrøder, høst, græsgange, skove, byområder, transportere, industriel infrastruktur, naturkatastrofer, nødsituationer og andre formål.

Forskerne har offentliggjort forskningsresultaterne i International Journal of Applied Observation of the Earth and Geoinformation .

Panelet blev konstrueret på Järvselja-naturreservatets område mellem Tartu og den estisk-russiske grænse, og er helt glat, vandret, almindelig grå betonplatform 10 × 10 meter i størrelse, beskyttet mod miljøpåvirkning af et aftageligt tag.

"Der er flere metoder til kalibrering af sensorerne på kunstige jordsatellitter. Den første er laboratorietests. Dette er data om lys fra en bestemt bølgelængde, der spredes i en bestemt vinkel og i et bestemt medium, for eksempel, vulkansk sand, og detekteres under sterile forhold ved at sammenligne refleksionsspektrene med specielle designs af diffusoren. Den anden metode til kalibrering af satellitsensorer bruger flyvepladser eller ørkener, da deres sammensætning er homogen, og staten er relativt stabil. Imidlertid, ingen af ​​metoderne kan sammenlignes i nøjagtighed med den, vi bruger, "siger medforfatter Maria Gritsevich.

Dækning af horisonten i midten af ​​panelet. Kredit:Ural Federal University

For eksempel, flyvepladsen græs ændrer sin farve hele året, men platformen udviklet af forskerne er "af samme farve om vinteren og sommeren." Denne funktion giver målinger af høj kvalitet, hvilket er grundlæggende vigtigt - satellitmåling er meget dyrt, og omkostningerne ved en fejl er høje. Når satellitten retter sig mod platformen på Jorden, den modtager data, der fungerer som en standard i afstemningen af ​​de målinger, som satellitten udsender under overfladeovervågning. Uden kalibrering via sammenligning med standarden, de data, der indhentes under registreringen, er irrelevante og kan ikke fortolkes eller anvendes.

Kalibreringsprocessen er som følger:Panelet reflekterer en lysstrøm, der kommer fra solen eller fra en satellit, og polariserer det - det vil sige det omdanner naturligt, uordnet lys i et ordnet bundt af orienterede stråler, som modtages og behandles af satellitsensorer. Dermed, satellitten måler polarisationen ud over lysintensiteten. I øvrigt, ved hjælp af platformen, det er muligt at opnå et detaljeret billede af, hvordan en bestemt bølge med en bestemt frekvens og længde opfører sig i en given lysspredningsgeometri. Det er værd at bemærke, at panelet i Järvselja giver et stabilt signal hele året, som sikrer en stabil reproducerbarhed af processerne og resultaterne af satellitmålinger og peger på systemets pålidelighed.

Derudover panelet kan bruges til behandling af målinger ud over bare synligt lys (bølger fra 380 til 760 nanometer i længden). Forskerne har undersøgt, hvordan panelet interagerer med bølger i området op til 2, 500 nanometer, det er, inden for infrarød og mikrobølgestråling.

"Nogle satellitter er designet, så de kun fanger bølger af en bestemt længde og i en bestemt vinkel, hvormed disse bølger reflekteres fra jordens overflade. Det store bølgelængdeområde, som det panel, vi studerede og beskrev, fungerer, gør det muligt for os at indstille et bred vifte af instrumenter, herunder kunstige jordsatellitter, «siger Maria Gritsevich.

I øvrigt, brugen af ​​det estiske panel som standard muliggør forbedring af nye modeller af kunstige satellitter, vælge den optimale bølgelængde, observationsgeometri (lysrefleksionsvinkel) og billedopløsning.


Varme artikler