衛星のカメラが高解像度画像を撮影する方法

Melek Ozcelik
衛生 テクノロジー

地球観測や宇宙探査のミッションが増え続ける中、高品質の衛星カメラの需要も高まっています。現在、気候変動の監視から天然資源の管理まで、さまざまなアプリケーション向けにいくつかのモデルが設計されています。



だから、どうやって 衛星のカメラ 仕事、そしてなぜ衛星カメラを使うのですか?以下のセクションで、これらの質問などに回答しました。



目次

衛星カメラとは何ですか?

衛星カメラは、地球に送り返す前に宇宙で画像を撮影するように設計された衛星の光学ペイロードです。これらのカメラセットは、悪環境条件で最適に動作できるようにする独自の設計を備えています。とはいえ、衛星のカメラは通常のスマートフォンのカメラのようには機能しません。むしろ、赤外線センサー、熱検出器、可視光フィルターなどの複数の機器を使用しています。

地球観測ミッションのために宇宙に打ち上げられた衛星は、さまざまな衛星カメラセットと通信システムを搭載しています。人工衛星が動作する軌道は、低軌道、中軌道、静止軌道の3つです。低軌道は地球の表面に近く、静止軌道は遠くにあります。これらの衛星のカメラのタイプとデザインはさまざまです。



衛星カメラの一般的な使用法のいくつかを次に示します。

  • 天然資源の監視–農業農場、淡水域、および炭鉱などのエネルギー源を追跡します。また、洪水、地震、津波などの自然災害についても報告し、対応しています。
  • 天気予報–気候変動の予測と緩和に役立ちます。
  • 野生生物の傾向と生物多様性の監視–鳥や野生動物の移動、絶滅危惧種の動植物の追跡。
  • 土地利用の変化の測定–宇宙からの高解像度画像は、森林破壊や干ばつなどのイベントを監視するのに役立ちます。

衛星カメラはどのように機能しますか?

海岸上の衛星

衛星のカメラは、航空宇宙カメラと同じように機能します。これらは、電磁波(EM)を使用して地球と宇宙のオブジェクトの画像をキャプチャするように設計されています。そのため、デジタル画像を撮影する代わりに、センサー検出器を使用して、放出または反射されたEM放射について地球の表面をスキャンします。



次に、これらのセンサーは、無線、赤外線、または熱信号をデジタル形式で送信し、専用のソフトウェアが信号をフィルタリングして、対応する画像を描画します。衛星画像には、パンクロマティック、マルチスペクトル、ハイパースペクトルの3種類があります。

白黒カメラは、宇宙船でパンクロマティック画像を撮影します。マルチスペクトル画像には、赤、青、緑(RBG)の少なくとも3つの可視色がありますが、ハイパースペクトル画像は、連続的な光スペクトルをカバーするいくつかの狭い帯域を記録します。マルチスペクトルおよびハイパースペクトル画像は、植生の成長の微妙な変化の追跡など、高度な画像アプリケーションに使用されます。

適切な衛星カメラの選び方

市場にいくつかの衛星カメラモジュールがあるため、最高の衛星カメラを選択することは困難な経験になる可能性があります。それでも、独自の地球観測または宇宙探査ミッションに適した衛星カメラモジュールを選択するために注意すべき特定の要因があります。これらの要因は次のとおりです。



  • 衛星カメラの解像度–衛星カメラの固有のアプリケーションに応じて、適切な解像度のものを選択する必要があります。イメージングおよびマッピングアプリケーション用に設計されたカメラには、ハイエンドの解像度が付属しています。
  • 物理的なサイズと質量–カメラの物理的なサイズと質量は、衛星の物理的なサイズと質量と互換性がある必要があります。言い換えれば、衛星は衛星カメラを収容するのに十分大きくて強力でなければなりません。
  • GSDとSwath– GSDが小さい( 地上サンプリング距離 )、画像の空間解像度が大きいほど、画像はより詳細になります。スワスは、地球の表面に描かれている領域です。スワスが大きいほど、キャプチャされる領域のサイズは大きくなりますが、画像の詳細度は低くなります。ほとんどの衛星カメラモジュールには、10kmから100kmの範囲のスワスが付属しています。

上記の要因に加えて、衛星とカメラの両方の寿命にも注意を払う必要があります。デザインの頑丈さ、レンズの品質も考慮する価値があります。

最後に、製品メーカーが業界で確かな実績を持っていることを確認してください。カスタマーレビュー、長年の経験、業界認定、成功した打ち上げの数、および衛星カメラの使用方法に関する詳細な指示の存在を常に確認してください。

結論

今日の宇宙探査業界では、より小型でコンパクトな衛星が市場に参入しています。これにより、変化する市場のダイナミクスに対応するための衛星カメラの急速な革新が見られました。したがって、独自のアプリケーションに光ペイロードを選択するときは、上記で強調した要素に注意してください。

地球観測や衛星カメラモジュールについてご質問やご提案がございましたら、下のコメント欄にご記入ください。

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