Станція дистанційного зондування Землі
PER ASPERA AD ASTRA
Глобальні екологічні проблеми біосфери, зокрема зміна хімічного складу атмосфери, що призводить до кислотних дощів, руйнування озонового шару, фотохімічного смогу, глобального потепління і т.д., а також дефіцит водних ресурсів і погіршення їх якості; збезлісення і опустелювання; зниження біологічного різноманіття обумовлюють гостру необхідність розробки механізмів вирішення питань екологічної та продовольчої безпеки держави.
Моделювання таких механізмів вимагає регулярного одержання й аналізу оперативної та об’єктивної інформації про різні компоненти навколишнього середовища. Джерелом такої інформації є дані дистанційного зондування Землі (ДЗЗ), використання яких забезпечує можливість здійснення контролю за станом екологічної безпеки, проведення моніторингу фактичного використання земель (оцінка площ посівів, стану земель та рослинності, змін ландшафту, прогнозування врожайності та ін.).
Для вирішення цих проблем потрібно джерело актуальної і достовірної інформації. Цим джерелом є дані дистанційного зондування Землі (ДЗЗ), що дозволяють оперативно отримувати об’єктивну інформацію про використання земель в стані посівів.
Використання даних ДЗЗ забезпечує наступні переваги:
- актуальність інформації, що надходить;
- високу достовірність отриманої інформації;
- високу періодичність отримання інформації;
- охоплення великих територій;
- отримання інформації в єдиному стандартизованому виді;
- можливість накопичення статистичної інформації та використання її для прогнозів урожайності і оцінки збитків…
Сучасні різноманітні дані ДЗЗ володіють технічними характеристиками, що дозволяють вирішувати цілий комплекс завдань в сфері аграрного виробництва – від картографування меж полів до аналізу ступеня використання земель і стану сільськогосподарських культур на великих територіях (розрахунок вегетаційних індексів). Використання різночасових знімків дозволяє відслідковувати динаміку змін рослинного покриву та проведення агротехнічних робіт, виявити площі, що постраждали в результаті стихійних природних явищ, самозахвати земель, а також багато інших задач.
Для вирішення вказаних завдань на базі Поліського національного університету створюється станція дистанційного зондування Землі. На станцію, зокрема, покладаються завдання приймання, реєстрації попередньої обробки інформації:
- низького розрізнення (3-4 км) в діапазоні частот 137-138 МГц (метеорологічні КА серії NOAA, Метеор формати даних АPT, LRPT);
- низького розрізнення (1100 м) в діапазоні частот 1670…1710 МГц з технічною швидкістю передачі інформації 1,33 Мбіт/с (КА NOAA, формат даних HRPT);
- середнього (250-1000 м) розрізнення в діапазоні частот 8128-8332 МГц з швидкістю передачі інформації не менше 20 Мбіт/с (КА TERRA, AQUA).
Метою станції є прийом та оброблення інформації ДЗЗ з космічних апаратів, що передають дані у відкритому режимі та відповідно до ліцензійних угод, для її використання у навчальному процесі та в наукових дослідженнях.
Станція забезпечує виконання наступних основних задач:
- розрахунок оперативного плану проведення сеансів прийому інформації (сеансів зв’язку) з КА ДЗЗ;
- розрахунок цілевказівок системі управління антенною за кутом місця та азимутом;
- приймання з борту КА та реєстрація інформації дистанційного зондування Землі (далі – спеціальної інформації (СІ) низького, середнього та високого розрізнення;
- попередня обробка прийнятої СІ;
- оцінка якості, виділення та відбраковування СІ, що не підлягає подальшій обробці;
- анотування обробленої СІ;
- архівація вихідної інформації (розпакованого бітового потоку), довгочасне зберігання та ведення бази даних (БД) вихідної та обробленої СІ;
- формування вихідної продукції (тематична обробка) згідно з поданими заявками, анотування, конвертування в обмінні формати даних;
- передачу необробленої та обробленої СІ споживачам для вирішення навчальних, наукових та інших задач, її архівація для наступної передачі вихідної продукції зовнішнім споживачам.
Комплекс має наступні технічні характеристики:
- діапазони частот приймання інформації ДЗЗ: 137-138 МГц; 1670-1710 МГц; 8128-8332 МГц;
- інформаційна швидкість приймання СІ по радіолінії 8,2 ГГц, – не менше 20,0 Мбіт/с;
- кількість сеансів приймання інформації дистанційного зондування Землі по радіолінії 137 МГц – до 12-ти сеансів на добу;
- кількість сеансів приймання інформації дистанційного зондування Землі по радіолінії 1,7 ГГц – до 4-х сеансів на добу;
- кількість сеансів приймання інформації дистанційного зондування Землі по радіолінії 8,2 ГГц – до 4-х сеансів на добу;
- мінімальний кут місця надійного приймання СІ – 7 град.