Интерпретация радарных снимков: поляризация сигнала
На рисунке 1️⃣ показана пара снимков, сделанных в октябре 1994 года радаром L-диапазона спутника SIR-C, и охватывающих часть острова Суматра в Индонезии. Большая часть территории представляет собой тропический лес, перемежающийся с большими участками, расчищенными под плантации масличных пальм. Недавно расчищенные участки, на которых тропический лес свели не позже, чем за пять лет до даты съемки, на снимке в поляризации HH (передается и принимается сигнал горизонтальной поляризации) выглядят как яркие полигоны. Старые вырубки, на которых растут высаженные пальмы, плохо различимы на HH-снимке, но выглядят гораздо темнее на HV-снимке (передается сигнал горизонтальной поляризации, принимается сигнал вертикальной поляризации). Цепочка озер в правом нижнем углу сцены выглядит темной на обоих снимках из-за зеркального отражения.
Выбор поляризации (точнее, комбинации поляризаций передаваемого и принимаемого сигнала), используемой в радарной съемке, зависит от изучаемых особенностей ландшафта. Самую подробную информацию о материалах поверхности дают радарные системы, работающие во всех четырех вариантах поляризации: HH, HV, VH, VV (рисунок 2️⃣). Однако при проектировании радарных систем приходится искать компромисс между пространственным разрешением, шириной полосы захвата и числом доступных поляризаций. В тех случаях, когда полные поляриметрические данные недоступны, используются двухполяризационные радарные системы, реализующие два варианта поляризаций: HH и HV или VV и VH.
На рисунке 3️⃣ показаны поляриметрические композитные изображения, построенные на основе радарных снимков L-диапазона, сделанных с беспилотника. В композитах красным цветом показана поляризация HH, зеленым — поляризация HV, а синим — поляризация VV. На снимке 3️⃣а ледник Хофсйокудль (Hofsjokull) в Исландии окрашен в оттенки зеленого и пурпурного цветов (в верхней части изображения). Эти цвета указывают на различные механизмы рассеяния, которые, в свою очередь, могут быть использованы для получения выводов о состоянии поверхности ледника. Зеленый оттенок обусловлен деполяризованным рассеянием (в том числе, относительно большим рассеянием в поляризации HV) в зоне абляции, где происходит уменьшение массы ледника, происходит таяние и поверхность более шероховатая. На больших высотах поверхность ледника более гладкая, и в радарном отклике преобладает обратное рассеяние поляризаций HH и VV.
На рисунке 3️⃣b показан снимок радара UAVSAR окрестностей Баия-де-Сан-Лоренсо — рукава залива Фонсека, вдающегося в Гондурас. Залив окружен сложной сетью естественных дренажных каналов, проходящих через мангровые болота. В 1999 г. мангровые заросли в этом регионе были объявлены "водно-болотными угодьями международного значения" в соответствии с Рамсарской конвенцией. Холмы в левом и правом нижних углах сцены имеют ярко-зеленый цвет, что объясняется усилением кросс-поляризованного излучения HV от деревьев, растущих на склонах, слишком крутых для земледелия.
На более низких высотах сельскохозяйственные поля расположены на более сухих землях, а пруды аквакультуры перемежаются с мангровыми болотами. Зеленые участки на болотах (с относительно более высоким уровнем обратного рассеяния HV) содержат больше крупной древесной биомассы, в то время как красные, пурпурные и синие участки, как правило, очищены от деревьев. Относительные доли обратного рассеяния HH и VV определяются шероховатостью поверхности, типом растительности и углом падения радара.
На рисунке 1️⃣ показана пара снимков, сделанных в октябре 1994 года радаром L-диапазона спутника SIR-C, и охватывающих часть острова Суматра в Индонезии. Большая часть территории представляет собой тропический лес, перемежающийся с большими участками, расчищенными под плантации масличных пальм. Недавно расчищенные участки, на которых тропический лес свели не позже, чем за пять лет до даты съемки, на снимке в поляризации HH (передается и принимается сигнал горизонтальной поляризации) выглядят как яркие полигоны. Старые вырубки, на которых растут высаженные пальмы, плохо различимы на HH-снимке, но выглядят гораздо темнее на HV-снимке (передается сигнал горизонтальной поляризации, принимается сигнал вертикальной поляризации). Цепочка озер в правом нижнем углу сцены выглядит темной на обоих снимках из-за зеркального отражения.
Выбор поляризации (точнее, комбинации поляризаций передаваемого и принимаемого сигнала), используемой в радарной съемке, зависит от изучаемых особенностей ландшафта. Самую подробную информацию о материалах поверхности дают радарные системы, работающие во всех четырех вариантах поляризации: HH, HV, VH, VV (рисунок 2️⃣). Однако при проектировании радарных систем приходится искать компромисс между пространственным разрешением, шириной полосы захвата и числом доступных поляризаций. В тех случаях, когда полные поляриметрические данные недоступны, используются двухполяризационные радарные системы, реализующие два варианта поляризаций: HH и HV или VV и VH.
На рисунке 3️⃣ показаны поляриметрические композитные изображения, построенные на основе радарных снимков L-диапазона, сделанных с беспилотника. В композитах красным цветом показана поляризация HH, зеленым — поляризация HV, а синим — поляризация VV. На снимке 3️⃣а ледник Хофсйокудль (Hofsjokull) в Исландии окрашен в оттенки зеленого и пурпурного цветов (в верхней части изображения). Эти цвета указывают на различные механизмы рассеяния, которые, в свою очередь, могут быть использованы для получения выводов о состоянии поверхности ледника. Зеленый оттенок обусловлен деполяризованным рассеянием (в том числе, относительно большим рассеянием в поляризации HV) в зоне абляции, где происходит уменьшение массы ледника, происходит таяние и поверхность более шероховатая. На больших высотах поверхность ледника более гладкая, и в радарном отклике преобладает обратное рассеяние поляризаций HH и VV.
На рисунке 3️⃣b показан снимок радара UAVSAR окрестностей Баия-де-Сан-Лоренсо — рукава залива Фонсека, вдающегося в Гондурас. Залив окружен сложной сетью естественных дренажных каналов, проходящих через мангровые болота. В 1999 г. мангровые заросли в этом регионе были объявлены "водно-болотными угодьями международного значения" в соответствии с Рамсарской конвенцией. Холмы в левом и правом нижних углах сцены имеют ярко-зеленый цвет, что объясняется усилением кросс-поляризованного излучения HV от деревьев, растущих на склонах, слишком крутых для земледелия.
На более низких высотах сельскохозяйственные поля расположены на более сухих землях, а пруды аквакультуры перемежаются с мангровыми болотами. Зеленые участки на болотах (с относительно более высоким уровнем обратного рассеяния HV) содержат больше крупной древесной биомассы, в то время как красные, пурпурные и синие участки, как правило, очищены от деревьев. Относительные доли обратного рассеяния HH и VV определяются шероховатостью поверхности, типом растительности и углом падения радара.
Для простоты предположим, что каждая сцена может быть описана как комбинация трех типов рассеяния 4️⃣ (слева): 1) от шероховатой поверхности, 2) объемного рассеивания и 3) двойного отражения. К категории “поверхностных рассеивателей” (на 4️⃣ выделены синим цветом) относятся поля с редкой растительностью, открытая почва, а также дороги и другие асфальтированные поверхности. К рассеивателям с двойным отражением (4️⃣, красный цвет) относятся здания, стволы деревьев, столбы и другие вертикальные конструкции, которые отклоняют первоначальное первое прямое отражение обратно к радару. Наконец, растительный полог, например, полог леса, относится к категории объемных рассеивателей (4️⃣, зеленый цвет), поскольку сигналы при распространении через структуру растительного полога многократно отражаются.
Оказывается, что эти все типы рассеяния вносят разные вклады в разные поляризации. Каждая комбинация поляризаций "предпочитает" определенные типы рассеяния. Энергия отраженного сигнала в отдельных поляризациях подчиняется схеме, показанной на рисунке 4️⃣ (справа).
#SAR #основы
Оказывается, что эти все типы рассеяния вносят разные вклады в разные поляризации. Каждая комбинация поляризаций "предпочитает" определенные типы рассеяния. Энергия отраженного сигнала в отдельных поляризациях подчиняется схеме, показанной на рисунке 4️⃣ (справа).
#SAR #основы
1️⃣ Снимок радара SIR-C территории острова Суматра (Индонезия, L-диапазон. a) HH, b HV.
2️⃣ Сигналы радара при передаче и приеме могут быть поляризованы в вертикальном (V), или в горизонтальном (H) направлении. Возможны четыре различных комбинации поляризации (первая — передача, вторая — прием): VV, VH, HH и HV.
3️⃣ RGB-композиты, полученные на основе радарных снимков L-диапазона, сделанных с беспилотника: a) ледник Хофсйокудль (Hofsjokull) в Исландии, июнь; b) залив Баия-де-Сан-Лоренсо (Bahia de San Loranzo), Honduras, февраль.
4️⃣ Представление трех видов рассеяния радарного сигнала (слева) и относительная мощность отраженного сигнала в зависимости от поляризации (справа).
Источник 1️⃣–2️⃣: Lillesand T.M., Kiefer R.W., Chipman J. Remote Sensing and Image Interpretation (7th edition), Wiley, 2015. Chapter 6.
Источник 3️⃣: ASF.
Источник 4️⃣: Meyer F. Spaceborne Synthetic Aperture Radar – Principles, Data Access, and Basic Processing Techniques / SAR Handbook: Comprehensive Methodologies for Forest Monitoring and Biomass Estimation. Eds. Flores, A., Herndon, K., Thapa, R., Cherrington, E. NASA. 2019. https://doi.org/10.25966/ez4f-mg98
2️⃣ Сигналы радара при передаче и приеме могут быть поляризованы в вертикальном (V), или в горизонтальном (H) направлении. Возможны четыре различных комбинации поляризации (первая — передача, вторая — прием): VV, VH, HH и HV.
3️⃣ RGB-композиты, полученные на основе радарных снимков L-диапазона, сделанных с беспилотника: a) ледник Хофсйокудль (Hofsjokull) в Исландии, июнь; b) залив Баия-де-Сан-Лоренсо (Bahia de San Loranzo), Honduras, февраль.
4️⃣ Представление трех видов рассеяния радарного сигнала (слева) и относительная мощность отраженного сигнала в зависимости от поляризации (справа).
Источник 1️⃣–2️⃣: Lillesand T.M., Kiefer R.W., Chipman J. Remote Sensing and Image Interpretation (7th edition), Wiley, 2015. Chapter 6.
Источник 3️⃣: ASF.
Источник 4️⃣: Meyer F. Spaceborne Synthetic Aperture Radar – Principles, Data Access, and Basic Processing Techniques / SAR Handbook: Comprehensive Methodologies for Forest Monitoring and Biomass Estimation. Eds. Flores, A., Herndon, K., Thapa, R., Cherrington, E. NASA. 2019. https://doi.org/10.25966/ez4f-mg98
В субботу начинает работать “Летняя космическая школа”
29 июля в 9:00 в Институте космических исследований РАН начинает работу “Летняя Космическая Школа”.
Расписание занятий: https://space-school.org/schedule/lksh-2023.
В школе будут следующие секции:
* Астрофизика высоких энергий
* Астрофизика и общая астрономия
* Баллистика и орбитальная механика
* Дистанционное зондирование Земли
* Космическая медицина и биология
* Космические станции и трансформируемые конструкции
* Научная журналистика
* Спутникостроение и космическая связь
* Стартовые комплексы и ракеты-носители
Нас, в соответствии с тематикой канала, заинтересовали “Баллистика и орбитальная механика” и “Дистанционное зондирование Земли“.
План занятий в секции “Баллистика и орбитальная механика”:
* Время и его измерение. Системы координат, переводы между системами координат
* Практика: системы координат в GMAT и KSP
* Уравнения движения тела в центральном поле
* Практика: орбитальное движение в центральном поле в GMAT и KSP
* Орбитальное рандеву и стыковка
* Практика: введение в KSP, пилотирование и стыковка
* Возмущенное движение космического аппарата
* Практика: GMAT и KSP, движение тела с учетом возмущений от атмосферы и несимметричного поля тяготения земли
* Приближенные методы расчёта перелётов между несколькими небесными телами
* Практика: перелет между несколькими телами в KSP TOT и GMAT
* Планирование траекторий с малой тягой
* Гравитационные маневры
* Симуляция космического полета с использованием KSP TOT и KSP
* Практические занятия по симуляции сценариев полета к Луне
* Проектно-баллистический анализ миссий к Венере и Марсу и астероидам (на примерах миссий Экзомарс и Венера-Д)
Ведут занятия специалисты из Летней космической школы, ИКИ, Бюро-1440 (недавно запустили перспективные спутники связи) и СПУТНИКС (несколько десятков успешных запусков CubeSat’ов).
План занятий в секции “Дистанционное зондирование Земли”:
* Основы дистанционного зондирования Земли
* Обработка данных ДЗЗ
* Центры приёма и обработки данных ДЗЗ
* Настольные ГИС
* Методы обработки данных
* Веб-ГИС
* Практика по обработке данных
* Гиперспектральная съемка и определение состава поверхности
* Микроволновое зондирование и спутниковое радиотепловидение
* Оптические и инфракрасные сенсоры
* Мониторинг природных явлений и оценка последствий стихийных бедствий
* Мониторинг природных явлений и оценка последствий стихийных бедствий (практика)
* Прием данных ДЗЗ с космических аппаратов (совместная практика с секцией спутникостроения и космической связи)
* ДЗЗ малых тел Солнечной системы
* Практика по использованию ПО PHOTOMOD
Занятия ведут специалисты ИКИ, ФНКЦ космической медицины, МИИГАиК и Дмитрий Пашков (R4UAB).
Работать школа будет до 6 августа.
Регистрация на ЛКШ–2023: https://space-school.org/letnyaya-kosmicheskaya-shkola-2023/registratciya
Пожеланий к организаторам всего два: выложить видео и материалы лекций в сети; активней использовать труд корректора 🙂.
29 июля в 9:00 в Институте космических исследований РАН начинает работу “Летняя Космическая Школа”.
Расписание занятий: https://space-school.org/schedule/lksh-2023.
В школе будут следующие секции:
* Астрофизика высоких энергий
* Астрофизика и общая астрономия
* Баллистика и орбитальная механика
* Дистанционное зондирование Земли
* Космическая медицина и биология
* Космические станции и трансформируемые конструкции
* Научная журналистика
* Спутникостроение и космическая связь
* Стартовые комплексы и ракеты-носители
Нас, в соответствии с тематикой канала, заинтересовали “Баллистика и орбитальная механика” и “Дистанционное зондирование Земли“.
План занятий в секции “Баллистика и орбитальная механика”:
* Время и его измерение. Системы координат, переводы между системами координат
* Практика: системы координат в GMAT и KSP
* Уравнения движения тела в центральном поле
* Практика: орбитальное движение в центральном поле в GMAT и KSP
* Орбитальное рандеву и стыковка
* Практика: введение в KSP, пилотирование и стыковка
* Возмущенное движение космического аппарата
* Практика: GMAT и KSP, движение тела с учетом возмущений от атмосферы и несимметричного поля тяготения земли
* Приближенные методы расчёта перелётов между несколькими небесными телами
* Практика: перелет между несколькими телами в KSP TOT и GMAT
* Планирование траекторий с малой тягой
* Гравитационные маневры
* Симуляция космического полета с использованием KSP TOT и KSP
* Практические занятия по симуляции сценариев полета к Луне
* Проектно-баллистический анализ миссий к Венере и Марсу и астероидам (на примерах миссий Экзомарс и Венера-Д)
Ведут занятия специалисты из Летней космической школы, ИКИ, Бюро-1440 (недавно запустили перспективные спутники связи) и СПУТНИКС (несколько десятков успешных запусков CubeSat’ов).
План занятий в секции “Дистанционное зондирование Земли”:
* Основы дистанционного зондирования Земли
* Обработка данных ДЗЗ
* Центры приёма и обработки данных ДЗЗ
* Настольные ГИС
* Методы обработки данных
* Веб-ГИС
* Практика по обработке данных
* Гиперспектральная съемка и определение состава поверхности
* Микроволновое зондирование и спутниковое радиотепловидение
* Оптические и инфракрасные сенсоры
* Мониторинг природных явлений и оценка последствий стихийных бедствий
* Мониторинг природных явлений и оценка последствий стихийных бедствий (практика)
* Прием данных ДЗЗ с космических аппаратов (совместная практика с секцией спутникостроения и космической связи)
* ДЗЗ малых тел Солнечной системы
* Практика по использованию ПО PHOTOMOD
Занятия ведут специалисты ИКИ, ФНКЦ космической медицины, МИИГАиК и Дмитрий Пашков (R4UAB).
Работать школа будет до 6 августа.
Регистрация на ЛКШ–2023: https://space-school.org/letnyaya-kosmicheskaya-shkola-2023/registratciya
Пожеланий к организаторам всего два: выложить видео и материалы лекций в сети; активней использовать труд корректора 🙂.
Этот снимок Мурманска сделан аппаратом Sentinel-2 1 июля 2022 года (естественные цвета). В центре кадра — порт. Здесь начинается Северный морской путь, навигация по которому многие годы открывалась как раз в июле.
#севморпуть #снимки
#севморпуть #снимки
В Самаре разработаны спектральные дифракционные линзы для оснащения спутников узкоспециализированной оптикой
Ученые кафедры технической кибернетики Самарского университета им. Королева разработали спектральные дифракционные линзы, которые позволят оснастить спутники и беспилотники узкоспециализированной оптикой, рассчитанной на выполнение конкретного класса задач.
Среди оптических данных дистанционного зондирования самую подробную информацию о состоянии наблюдаемых объектов предоставляют гиперспектральные данные. Там где современные мультиспектральные данные дают десять-пятнадцать каналов, гиперспектральные данные дают 100 и более каналов (кстати, гиперспектрометры разрабатывают на той же кафедре). Но чем больше каналов, тем больше будет объем передаваемых и обрабатываемых данных. Возникает вопрос: все ли каналы в равной степени нужны?
Особенность гиперспектральных данных не только в количестве, но и в ширине спектральных каналов. У гиперспектральных данных каналы узкие (5–10 нм), что позволяет выделить влияние на отражение интересующего фактора. У мультиспектральных данных каналы слишком широкие (25–60 нм) — в каждом канале присутствует смесь влияния разных факторов. Ученые из Самары предложили выбрать из гиперспектральных данных нужные каналы и собирать данных только в них. Для этого этого они разработали спектральные дифракционные линзы.
В итоге можно получить мультиспектральные данные с узкими каналами. Их предлагается использовать для расчета вегетационных индексов. Но это не всегда хорошо, так как многие индексы весьма приблизительно отражают состояние наблюдаемых объектов. Так или иначе, каналы придется тщательно отбирать. Например, для выработки требований к съемочной аппаратуре спутников Landsat Next — наследников Landsat’ов — был проведен масштабный опрос специалистов. Возможно, и здесь придется сделать нечто подобное.
#cubesat #гиперспектр
Ученые кафедры технической кибернетики Самарского университета им. Королева разработали спектральные дифракционные линзы, которые позволят оснастить спутники и беспилотники узкоспециализированной оптикой, рассчитанной на выполнение конкретного класса задач.
Среди оптических данных дистанционного зондирования самую подробную информацию о состоянии наблюдаемых объектов предоставляют гиперспектральные данные. Там где современные мультиспектральные данные дают десять-пятнадцать каналов, гиперспектральные данные дают 100 и более каналов (кстати, гиперспектрометры разрабатывают на той же кафедре). Но чем больше каналов, тем больше будет объем передаваемых и обрабатываемых данных. Возникает вопрос: все ли каналы в равной степени нужны?
Особенность гиперспектральных данных не только в количестве, но и в ширине спектральных каналов. У гиперспектральных данных каналы узкие (5–10 нм), что позволяет выделить влияние на отражение интересующего фактора. У мультиспектральных данных каналы слишком широкие (25–60 нм) — в каждом канале присутствует смесь влияния разных факторов. Ученые из Самары предложили выбрать из гиперспектральных данных нужные каналы и собирать данных только в них. Для этого этого они разработали спектральные дифракционные линзы.
В итоге можно получить мультиспектральные данные с узкими каналами. Их предлагается использовать для расчета вегетационных индексов. Но это не всегда хорошо, так как многие индексы весьма приблизительно отражают состояние наблюдаемых объектов. Так или иначе, каналы придется тщательно отбирать. Например, для выработки требований к съемочной аппаратуре спутников Landsat Next — наследников Landsat’ов — был проведен масштабный опрос специалистов. Возможно, и здесь придется сделать нечто подобное.
#cubesat #гиперспектр
ssau.ru
Разработка самарских ученых сделает "глаза" спутников и беспилотников более простыми и дешевыми
Линзы нового типа позволят создавать узкоспециализированные БПЛА и спутники
Опытное роботизированное производство миниатюрных спутников планируется создать в Самаре
Осенью 2023 года на территории кампуса Самарского университета им. С. П. Королева предполагается открыть два опытно-экспериментальных производства с ключевыми индустриальными партнерами вуза. Одно из них — роботизированное производство миниатюрных спутников типа CubeSat, в организации которого примут участие сотрудники Передовой инженерной аэрокосмической школы университета и индустриальный партнер — ракетно-космический центр "Прогресс", входящий в госкорпорацию “Роскосмос”. Второе — экспериментальное производство малоразмерных газотурбинных двигателей. Здесь партнером университета выступает компания "ОДК-Кузнецов" (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию).
Если так пойдет и дальше, для Самарского университета придется заводить отдельный хештег.
Осенью 2023 года на территории кампуса Самарского университета им. С. П. Королева предполагается открыть два опытно-экспериментальных производства с ключевыми индустриальными партнерами вуза. Одно из них — роботизированное производство миниатюрных спутников типа CubeSat, в организации которого примут участие сотрудники Передовой инженерной аэрокосмической школы университета и индустриальный партнер — ракетно-космический центр "Прогресс", входящий в госкорпорацию “Роскосмос”. Второе — экспериментальное производство малоразмерных газотурбинных двигателей. Здесь партнером университета выступает компания "ОДК-Кузнецов" (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию).
Если так пойдет и дальше, для Самарского университета придется заводить отдельный хештег.
Пожары на Родосе
Продолжительная экстремальная жара, наблюдавшаяся этим летом в Греции, привела к тому, что большая часть территории страны оказалась в зоне повышенной пожарной опасности. Вспыхнувшие в конце июля на острове Родос пожары, потребовали эвакуации десятков тысяч человек. Очаги возгорания появились в материковой Греции, а также на островах Корфу и Эвия.
Снимок пожара на острове Родос был получен 23 июля 2023 года спутником Sentinel-2. Изображение имеет естественные цвета. В центре виден шлейф густого дыма, уходящий на юг. Пожары начались на острове 18–19 июля.
#снимки #пожары
Продолжительная экстремальная жара, наблюдавшаяся этим летом в Греции, привела к тому, что большая часть территории страны оказалась в зоне повышенной пожарной опасности. Вспыхнувшие в конце июля на острове Родос пожары, потребовали эвакуации десятков тысяч человек. Очаги возгорания появились в материковой Греции, а также на островах Корфу и Эвия.
Снимок пожара на острове Родос был получен 23 июля 2023 года спутником Sentinel-2. Изображение имеет естественные цвета. В центре виден шлейф густого дыма, уходящий на юг. Пожары начались на острове 18–19 июля.
#снимки #пожары
Сегодняшний снимок дня от Earth Observatory посвящен Каховскому водохранилищу. Снимок вверху получен 7 июня 2022 года спутником Landsat 8. На нижнем снимке, сделанном Landsat 9 18 июня 2023 года, показан тот же район после разрушения плотины.
На начало июля инструменты мониторинга состояния сельскохозяйственных культур GIMMS Global Agricultural Monitoring и AGMET EO Indicator не показали значительного ухудшения состояния посевов в регионе. Необходимая влага обеспечивается регулярными дождями. Однако потеря оросительной воды может привести к проблемам в будущем.
На спутниковых снимках видно, что сети каналов, питавшихся от Каховского водохранилища, пересыхают. Уровень воды в водохранилище упал ниже уровня, необходимого для поступления воды в каналы.
#снимки #сельхоз
На начало июля инструменты мониторинга состояния сельскохозяйственных культур GIMMS Global Agricultural Monitoring и AGMET EO Indicator не показали значительного ухудшения состояния посевов в регионе. Необходимая влага обеспечивается регулярными дождями. Однако потеря оросительной воды может привести к проблемам в будущем.
На спутниковых снимках видно, что сети каналов, питавшихся от Каховского водохранилища, пересыхают. Уровень воды в водохранилище упал ниже уровня, необходимого для поступления воды в каналы.
#снимки #сельхоз
Интерпретация радарных снимков: отражение от воды и льда
Гладкая водная поверхность является зеркальным отражателем, так что отраженный сигнал практически не попадает на антенну радара. Волнение делает водные поверхности шероховатыми, благодаря чему они отражают сигналы значительно лучше. Эксперименты, проведенные с помощью радара Seasat (L-диапазон, с углами обзора от 20° до 26°), показали, что волны с длиной более 100 м могут быть обнаружены при высоте волн более 1 метра и скорости поверхностного ветра более 2 м/с. Было также установлено, что волны, движущиеся в направлении дальности (к или от радарной системы), обнаруживаются лучше, чем волны, движущиеся в направлении азимута.
Радарные снимки из космоса позволили выявить интересные закономерности, которые коррелируют с очертаниями океанического дна. На рисунке 1️⃣а показан радарный снимок пролива Па-де-Кале (или Дуврского пролива — кому как нравится). Здесь канал характеризуется приливными колебаниями до уровня моря 7 м и приливными течениями, скорость которых иногда превышает 1,5 м/с. По обеим сторонам пролива имеются обширные песчаные подводные отмели — бары. Они представляют собой длинные узкие гряды с глубинами от 10 до 30 м, а некоторые — мельче 5 м. В сочетании с интенсивным движением судов, песчаные бары делают навигацию в проливе опасной. Сравнивая 1️⃣а и 1️⃣b, можно заметить, что рисунок поверхности на радарном снимке точно повторяет рисунок песчаных баров, имеющихся в этом районе. Приливные течения в момент получения снимка составляли 0,5-1,0 м/с, как правило, в направлении с северо-востока на юго-запад. Более отчетливые картины видны над барами глубиной 20 м и менее.
Отражение радарного сигнала от льда зависит от диэлектрических свойств и пространственного распределения льда. Кроме того, на отражение влияют такие факторы, как возраст льда, шероховатость поверхности, внутренняя геометрия, наличие трещин, температура и снежный покров. В общем, со льдом все непросто.
#SAR #основы
Гладкая водная поверхность является зеркальным отражателем, так что отраженный сигнал практически не попадает на антенну радара. Волнение делает водные поверхности шероховатыми, благодаря чему они отражают сигналы значительно лучше. Эксперименты, проведенные с помощью радара Seasat (L-диапазон, с углами обзора от 20° до 26°), показали, что волны с длиной более 100 м могут быть обнаружены при высоте волн более 1 метра и скорости поверхностного ветра более 2 м/с. Было также установлено, что волны, движущиеся в направлении дальности (к или от радарной системы), обнаруживаются лучше, чем волны, движущиеся в направлении азимута.
Радарные снимки из космоса позволили выявить интересные закономерности, которые коррелируют с очертаниями океанического дна. На рисунке 1️⃣а показан радарный снимок пролива Па-де-Кале (или Дуврского пролива — кому как нравится). Здесь канал характеризуется приливными колебаниями до уровня моря 7 м и приливными течениями, скорость которых иногда превышает 1,5 м/с. По обеим сторонам пролива имеются обширные песчаные подводные отмели — бары. Они представляют собой длинные узкие гряды с глубинами от 10 до 30 м, а некоторые — мельче 5 м. В сочетании с интенсивным движением судов, песчаные бары делают навигацию в проливе опасной. Сравнивая 1️⃣а и 1️⃣b, можно заметить, что рисунок поверхности на радарном снимке точно повторяет рисунок песчаных баров, имеющихся в этом районе. Приливные течения в момент получения снимка составляли 0,5-1,0 м/с, как правило, в направлении с северо-востока на юго-запад. Более отчетливые картины видны над барами глубиной 20 м и менее.
Отражение радарного сигнала от льда зависит от диэлектрических свойств и пространственного распределения льда. Кроме того, на отражение влияют такие факторы, как возраст льда, шероховатость поверхности, внутренняя геометрия, наличие трещин, температура и снежный покров. В общем, со льдом все непросто.
#SAR #основы
1️⃣ Па-де-Кале (Дуврский пролив): a) Радарный снимок Seasat-1 (L-диапазон, середина лета), b) карта глубин моря в метрах. Источник: Lillesand T.M., Kiefer R.W., Chipman J. Remote Sensing and Image Interpretation (7th edition), Wiley, 2015. Chapter 6.
Красивая фотография
На снимке показан внеатмосферный ядерный взрыв — результат американского ядерного испытания Starfish Prime, состоявшегося 9 июля 1962 года. Взрыв произошел на высоте около 400 километров.
Целью испытаний, проводившихся в рамках программы Fishbowl, была проверка возможности с помощью ядерных взрывов на низкой околоземной орбите усилить и расширить радиационные пояса Земли, чтобы создать барьер, способный вывести из строя советские межконтинентальные ракеты.
В результате испытания были выведены из строя три спутника на низкой околоземной орбите, среди них — американские TRAAC и Transit 4B. В последующие месяцы техногенные радиационные пояса привели к выходу из строя по меньшей мере шести спутников, включая американский коммерческий спутник связи Telstar и первый британский спутник Ariel 1. Потребовалась корректировка программ пилотируемых полетов, как советской (групповой полет Николаева и Поповича в августе 1962 года), так и американской (полет Уолтера Ширры в сентябре 1962 года).
Starfish Prime не были первыми испытаниями ядерного оружия в космосе. Первыми были испытания по программе Argus, проведенные в августе-сентябре 1958 года. Советский Союз в это время соблюдал мораторий на проведение ядерных испытаний, объявленный им в марте 1958 года.
Подробности можно узнать в лекции Евгения Бабичева на TacticMedia. Начало фрагмента об операциях Argus и Fishbowl — 14:40, длительность — около 6 минут.
#война
На снимке показан внеатмосферный ядерный взрыв — результат американского ядерного испытания Starfish Prime, состоявшегося 9 июля 1962 года. Взрыв произошел на высоте около 400 километров.
Целью испытаний, проводившихся в рамках программы Fishbowl, была проверка возможности с помощью ядерных взрывов на низкой околоземной орбите усилить и расширить радиационные пояса Земли, чтобы создать барьер, способный вывести из строя советские межконтинентальные ракеты.
В результате испытания были выведены из строя три спутника на низкой околоземной орбите, среди них — американские TRAAC и Transit 4B. В последующие месяцы техногенные радиационные пояса привели к выходу из строя по меньшей мере шести спутников, включая американский коммерческий спутник связи Telstar и первый британский спутник Ariel 1. Потребовалась корректировка программ пилотируемых полетов, как советской (групповой полет Николаева и Поповича в августе 1962 года), так и американской (полет Уолтера Ширры в сентябре 1962 года).
Starfish Prime не были первыми испытаниями ядерного оружия в космосе. Первыми были испытания по программе Argus, проведенные в августе-сентябре 1958 года. Советский Союз в это время соблюдал мораторий на проведение ядерных испытаний, объявленный им в марте 1958 года.
Подробности можно узнать в лекции Евгения Бабичева на TacticMedia. Начало фрагмента об операциях Argus и Fishbowl — 14:40, длительность — около 6 минут.
#война
Спутники, пострадавшие в результате испытаний Starfish Prime.
1️⃣ Transit Research and Attitude Control (TRAAC) — спутник ВМФ США, запущенный 15 ноября 1961 года. Первый спутник с гравитационной системой стабилизации.
2️⃣ Навигационный спутник Transit на орбите. Запущен одновременно с TRAAC 15 ноября 1961 года.
3️⃣ Модель спутника связи Telstar. Первый Telstar запущен 10 июля 1962 года, уже после испытания Starfish Prime.
4️⃣ Модель первого британского спутника Ariel 1.
1️⃣ Transit Research and Attitude Control (TRAAC) — спутник ВМФ США, запущенный 15 ноября 1961 года. Первый спутник с гравитационной системой стабилизации.
2️⃣ Навигационный спутник Transit на орбите. Запущен одновременно с TRAAC 15 ноября 1961 года.
3️⃣ Модель спутника связи Telstar. Первый Telstar запущен 10 июля 1962 года, уже после испытания Starfish Prime.
4️⃣ Модель первого британского спутника Ariel 1.
Spacety и ее группировка радарных спутников
Spacety — китайская космическая компания, зарегистрированная в Люксембурге. Основана в 2016 году. Специализируется на создании малых спутников и предоставлении спутниковых данных. К настоящему моменту запущен 21 спутник, разработанный компанией. В основном, это кубсаты, но есть и микроспутники.
Судя по заявлениям на сайте компании, Spacety разрабатывает и развертывает группировку спутников с радарами С- и Х-диапазонов. По данным Spacenews, полная группировка будет насчитывать 96 радарных спутников.
В декабре 2020 года Spacety запустила аппарат Hisea-1 с радаром С-диапазона. Вот пример использования данных Hisea (в статье приведены параметры радарной системы).
В феврале 2022 года был запущен Chaohu-1, также с радаром С-диапазона. На вторую половину 2023 года запланирован запуск еще трех спутников.
Spacety — первая коммерческая компания, создающая группировку радаров двух диапазонов, и уже создавшая группировку радаров С-диапазона. Остальные компании используют X-диапазон. На очереди новые аппараты и повышение частоты съемки.
А еще Spacety находится под американскими санкциями.
На рисунке — первый снимок аппарата Chaohu 1.
#китай #SAR
Spacety — китайская космическая компания, зарегистрированная в Люксембурге. Основана в 2016 году. Специализируется на создании малых спутников и предоставлении спутниковых данных. К настоящему моменту запущен 21 спутник, разработанный компанией. В основном, это кубсаты, но есть и микроспутники.
Судя по заявлениям на сайте компании, Spacety разрабатывает и развертывает группировку спутников с радарами С- и Х-диапазонов. По данным Spacenews, полная группировка будет насчитывать 96 радарных спутников.
В декабре 2020 года Spacety запустила аппарат Hisea-1 с радаром С-диапазона. Вот пример использования данных Hisea (в статье приведены параметры радарной системы).
В феврале 2022 года был запущен Chaohu-1, также с радаром С-диапазона. На вторую половину 2023 года запланирован запуск еще трех спутников.
Spacety — первая коммерческая компания, создающая группировку радаров двух диапазонов, и уже создавшая группировку радаров С-диапазона. Остальные компании используют X-диапазон. На очереди новые аппараты и повышение частоты съемки.
А еще Spacety находится под американскими санкциями.
На рисунке — первый снимок аппарата Chaohu 1.
#китай #SAR