Камера ДЗЗ разработана специально для применения в космических аппаратах типа «Кубсат». Имеет малые размеры, массу и энергопотребление. Предназначена для получения изображений подстилающей поверхности Земли в оптическом диапазоне. В зависимости от исполнения может регистрировать или в широком диапазоне спектра (0.4-0.8 мкм) или в спектральных интервалах по выбору Заказчика. Опционно в камеру может быть установлена система изменения спектрального диапазона регистрации, управляемая по командам с Земли, или по заранее выбранному алгоритму. Разрешение на местности и полоса захвата зависят от модификации Камеры и высоты орбиты КА.
В состав Камеры входит модуль обработки и управления. Его функциями являются выбор режимов работы камеры по циклограммам (с возможностью их модификации в процессе эксплуатации) а также по командам с Земли; обработка, сжатие и хранение изображений.
Передача информации от Камеры осуществляется по интерфейсам RS485 или CAN.
Особенности конструкции Камеры позволяют эксплуатировать ее в широком диапазоне температур – от -30 до +35°С.
Технические характеристики:
| Камера | Стандарт | Высокого разрешения |
|---|---|---|
| Разрешение на местности (высота орбиты 600 км), м/пиксел | 7 | 2 |
| Полоса захвата, км | 10 | 4 |
| Динамический диапазон | 2000 | |
| Частота получения изображений, Гц | 20 | |
| Спектральный диапазон, мкм | 0.4-0.8 и/или спектральные участки в этом диапазоне | |
| Интерфейсы | RS485/CAN/LVDS | |
| Формат, U | 2 | 3 |
| Габариты (по оси визирования х ш х в), мм | 195 х 95 х95 | 295 х 95 х95 |
| Масса, не более, кг | 1.6 | 2.6 |
| Напряжение питания, В | 4.5…12 | |
| Энергопотребление, не более, Вт | 2.5 | |
Камера ДЗЗ может быть модернизирована под требования Заказчика.
Созданные специалистами ООО «КДП» технологии дистанционного зондирования (картографирования) поверхности Земли в оптическом диапазоне (панхроматические или узкополосные изображения) ориентированы на применение (размещение) прежде всего на борту малоразмерных космических аппаратов.
В настоящее время оптические средства, телескопы, являются основным источником данных для построения высокоточных карт местности и, что более важно, для поиска и мониторинга движущихся объектов субметрового и метрового размеров.
Крупные оптические камеры размещаются преимущественно на стационарных орбитах, на значительном удалении от Земли, что требует создания крупногабаритных оптических систем.
Альтернативой является создание группировок малых КА, размещаемых на низких орбитах, которые за счет многочисленности и специально выбранного орбитального построения позволяют осуществлять непрерывное наблюдение поверхности Земли. Основной технологией при этом является технология построения и обработки изображений, то есть технология создания соответствующей аппаратуры и программного обеспечения.
Сравнение с имеющимися аналогами, результаты работы которых доступны в открытом доступе, показывают, что при разрешении наблюдений 1 метр, контролю поддаются как объекты недвижимости, так и объекты транспорта, в особенности крупногабаритные, в частности железнодорожный транспорт. Применение малоразмерных космических аппаратов при их достаточном количестве, а также надлежащем орбитальном построении обеспечивает возможность получения снимков заданной местности с временным шагом менее часа (при удачной орбитальной конфигурации – до 10 минут). Соответствующая частота съемок недоступна для крупных одиночных аппаратов, так как они либо работают на стационарных орбитах, где непрерывно наблюдают заданный участок поверхности (с ограничением по широте и обычно с относительно низким разрешением), либо, при работе на низких орбитах, могут проводить съемку заданного участка с характерным шагом «раз в сутки» с значительной задержкой по передаче информации. Разработка предлагаемого оптического оборудования осуществляется в комплексе с разработкой программного обеспечения, адаптированного под инструментальные особенности снимков. В состав пакета ПО планируется включить алгоритмы поиска и идентификации объектов на основе нейронных сетей (искусственный интеллект). Предварительный анализ показывает, что точность идентификации объектов в режиме реального времени может быть доведена такими методами до уровня 75-95 %, в зависимости от размера объекта.
Работа системы возможна как в режиме непрерывного мониторинга с выдачей сигналов при детектировании объектов заданного типа, либо в режиме контроля заданного участка поверхности с автоматической идентификацией и классификацией всех объектов на заданной территории.
Точная информация о конкурентах и аналогах в данной области доступна ограниченно, поскольку соответствующие системы относятся к вспомогательным (служебным), и их описание дается довольно скупо. Определенный вывод о состоянии дел в этой области можно сделать из сравнения общих характеристик ориентации и стабилизации малых КА разработки разных стран. Исходя из этого, можно обратить внимание, что основным типом малых КА отечественной разработки являются нестабилизированные или ограниченно стабилизированные аппараты, что говорит об ограниченном доступе отечественных разработчиков к современным технологическим возможностям в этой области. Анализ рынка кубсатов показывет, что основными разработчиками таких средств являются малые технологические компании, часто работающие при крупных зарубежных университетах или агентствах, в частности ARCSEC (головная организация – KU Leuven university in Belgium), Lens R&D (частное малое предприятие), NewSpace Systems (головная организация SSBV Aerospace & Technology Group, Нидерланды), ряд других. Предлагаемые на рынке решения стоят порядка 10-50 тысяч евро за изделие. Стоимость индивидуальной доработки датчика под космический аппарат обычно удваивает или утраивает эту сумму.
Технологии дистанционного зондирования (картографирования) поверхности Земли в оптическом диапазоне, предлагаемые ООО «КДП», имеют достигают метрового разрешения с орбит высотой около 500 км при массе оптической аппаратуры не более 5 кг.
По данной теме нашей компанией поданы Заявки в ФИПС на госрегистрацию 4-х программ для ЭВМ:
- «Программа обработки графической информации программируемыми логическими интегральными схемами»;
- «Интерфейс синхронизации оптико-электронных блоков спектрометра для определения газового состава атмосферы CDP Image (CDPI)»;
- «Программное обеспечение управления оптико-электронным блоком спектрометра газового состава атмосферы»;
- «Программное обеспечение управления матрицами фотоприемного устройства спектрометра».