Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Ulepszone techniki obserwacji zapewniają bezpieczeństwo

Wraz z nadchodzącą erą umieszczania na orbitach wielu satelitów zdolnych do hiperspektralnego obrazowania, stoimy w przededniu operacyjnego wykorzystywania takich danych dla celów handlowych i militarnych. Eksperymentalna "hiperspektralna" platforma została już wprowadzona w ramach sfinansowanego przez UE projektu Hawkeye do wspierania nauki w dziedzinie medycyny sądowej oraz bezpieczeństwa narodowego.
Ulepszone techniki obserwacji zapewniają bezpieczeństwo
Taki "hiperspektralny" czujnik zdolny jest do wykrywania nie tylko światła widzialnego, lecz także podczerwieni. Koncepcja detekcji hiperspektralnej nie polega jednak jedynie na "widzeniu" w zwykłym rozumieniu funkcji teleskopów optycznych i nocnych wizjerów na podczerwień. Ten rodzaj detekcji – stosowany obecnie w satelitach szpiegowskich i innych systemach obserwacji – pracuje zupełnie inaczej.

Działa on w oparciu o takie same zasady jak spektrometria stosowana w astronomii oraz innych dziedzinach nauki, a mianowicie polega na tym, że niektóre kategorie obiektów i substancji emitują specyficzne przebiegi falowe w wyniku stymulacji przy użyciu energii. W tym przypadku, wszystko, co znajduje się na powierzchni poniżej satelity, stymulowane jest przez promienie słoneczne i emituje spektralny odcisk.

Jeśli komputer przeliczający wszystkie przebiegi falowe posiada dostateczną moc obliczeniową, to możliwe jest identyfikowanie punktów na powierzchni, gdzie mają być znalezione substancje lub obiekty zainteresowania, oraz przekazywanie mapy ich współrzędnych.

Niektórzy naukowcy skupiają swoją uwagę na indywidualnych czynnościach łańcucha badań, takich jak korekcja atmosferyczna, precyzyjne przetwarzanie geometryczne oraz techniki analizy subpikselowych. Partnerzy projektu Hawkeye opracowali narzędzia, które ułatwiają wykorzystanie danych hiperspektralnych poprzez ujęcie całokształtu łańcucha czynności, od danych przekazywanych przez czujnik do produktu wykorzystywanego przez docelowego użytkownika.

Takie nowe narzędzia umożliwiają integrację szeregu algorytmów do ogólnych ram, umożliwiając wykrywanie i sporządzanie map zmian zachodzących w lasach, poruszonej glebie oraz obrazów obiektów wojskowych o strategicznym charakterze. Procedura taka podzielona została zasadniczo na dwa kolejne etapy: przetwarzanie oraz czynność wykorzystania.

Czynność pierwsza obejmuje konwersję nieobrobionych danych z czujnika na dokładną mapę emisyjności odbywającej się na ziemi. Pozwala to na powiązanie znaczących fizycznie wielkości z szerokością i długością geograficzną oraz wysokością na powierzchni Ziemi. Następna czynność polega na pobraniu zestawu pomiarów oraz przekształceniu ich na bardziej użytkową informację.

Jakie rodzaje substancji i obiektów może wykrywać system Hawkeye na określonym obszarze? Należy się spodziewać, że wykryje z góry kamuflaż, który może wprowadzić w błąd detekcję optyczną lub termiczną; ale będzie zdolny do odnalezienia zakopanych niewypałów, poruszonej gleby, ukrytych sztolni oraz innych pozostałości z czasów wojny.

Ponadto, automatyczne wykrywanie określonych materiałów zapoczątkuje innowacyjne podejście do monitorowania środowiska. Możliwe zastosowania obejmują wykrywanie wycieków ropy naftowej na morzu z wraków statków, bądź też zanieczyszczenia gazem w sytuacji wypadków przemysłowych.

Cała taka działalność wydaje się wskazywać, iż satelity z czujnikami hiperspektralnymi mogą odgrywać istotną rolę w świecie obserwacji, nie tylko z uwagi na zapewnienie bezpieczeństwa, lecz także w celu zachęcenia do inicjatywy w zakresie ochrony środowiska.

Powiązane informacje

Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę