Naziemne stacje odbiorcze

1. Naziemne stacje odbiorcze Odbiór danych satelitarnych z systemów typu direct broadcast Krzysztof Bruniecki

2. Misje satelitarne • NOAA + MetOp-A (sensor AVHRR/3) • Terra, Aqua (sensor MODIS) • NPOESS (National Polar-orbiting Operational Environmental Satellite System)– bliższa przyszłość • Dalsza perspektywa rozwoju

3. Przyszłość systemów broadcastowych

4. Projekcje satelitarne – projekcja polarna

5. Cechy projekcji polarnej • Związana z satelitami na prbitach około 800km powyżej powierzchni ziemi • Około 100 minutowy okres obiegu satelity wokół orbity

6. Przykład danych z AVHRR (złożenie 3 zakresów)True Color

7. Projekcje satelitarne – projekcja geostacjonarna

8. Ograniczenia projekcji geostacjonarnej

9. Projekcje satelitarne – detektory i optyka satelitarna • Wysoka czułość i wytrzymałość w związku ze środowiskiem pracy • Długi okres testowania w związku z kosztem umieszczenia na orbicie • Rozważa się stosowanie nieklasycznych układów optycznych i nieregularnych matryc w detektorach mających redukować skutki projekcji w samej strukturze detektora zamiast, jak dotychczas, w fazie korekcji i postprocesingu

10. Odbiór danych w systemie HRPT-MetOp - WETI Bezpośrednio z satelitów EOS (Earth observation satellite) • NOAA, • Feng Yun, • SeaStar, • MetOp, • W przyszłości także NPOESS

11. Składniki systemu odbiorczego na przykładzie odbiornika WETI • Antena satelitarna wyposażona w rotor • Odbiornik GPS (szczególnie istotny przy mobilnych systemach odbiorczych), w systemach stacjonarnych wykorzystywany głównie do synchronizacji czasu • Konwerter satelitarny wraz z LNA • Odbiornik • Stanowisko akwizycji i przechowywania danych • Stanowisko kontroli i sterowania

12. Schemat zestawu odbiorczego

13. Miejsce instalacji anteny odbiorczej

14. Lipiec 2009

15. Parametry radiowe anteny WETI

16. Porównanie możliwości w zależności od średnicy reflektora

17. Parametry odbiornika

18. Pozycjonowanie anteny – śledzenie satelitów • Pozycjonowanie anteny odbywa się w oparciu o dane w formacie TLE (Two-Line Elements) • Dane TLE zawierają charakterystyczne cechy sztucznych satelitów ziemskich i są wykorzystywane przez wiodące agencje kosmiczne jak NASA (National Aeronautics and Space Administration) czy NORAD (North American Aerospace Defense Command )

19. Georeferencja obrazów • W systemie odbiorczym georeferencja wstępna jest uzyskiwana na bazie czasu GPS i informacji z TLE • Wraz z dezaktualizacją informacji TLE następuje utrata kalibracji geograficznej • W związku z tym istnieje potrzeba aktualizacji TLE przynajmniej raz w tygodniu

20. Montaż na obiektach ruchomych

21. Sensor AVHRR • AVHRR – Advanced Very High Resolution Radiometer • Obecnie używana jest trzecia generacja tego sensora AVHRR/3 na pokładzie satelitów NOAA-15, -16, -17, -18 oraz Metop-A. • Umożliwia wykonywanie pomiarów w 5 pasmach podczerwieni i światła widzialnego

22. Obrazy z satelity NOAA HRPT oraz Feng Yun CHRPT

23. Zastosowania sensora AVHRR • Klasyfikacja jakościowa i ilościowa pokrywy atmosferycznej (chmury, pyły, ozon) • Estymacja temperatury powierzchni ziemi i oceanów (np.. Metodą McClain SST) • Wyznaczanie produktów jak NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) • Wykrywanie zagrożeń pożarowych dzięki wrażliwości kanałów podczerwieni na wysokie temperatury

24. Produkt pochodny SST (Sea Surface Temperature) w projekcji Merkatora

25. Rozdzielczość AVHRR • Dane z sensora dostępne są kilka do kilkunastu razy dziennie (dzięki zastosowaniu sensora na licznej konstelacji satelitów) • Rozdzielczość przestrzenna dedykowana do obserwacji zdarzeń o charakterze globalnym, jak meteorologia, badania klimatu, badania ekologiczne na poziomi 1 km/punkt • Wysoka rozdzielczość radiometryczna dzięki zastosowaniu precyzyjnego i dokładnego sensora

26. Sensor MODIS • MODIS – MODerate resolution Imaging Spectroradiometer • Umieszczony na polarnych satelitach Aqua i Terra • Wysoka rozdzielczość spektralna dzięki dostępności danych z 36 kanałów spektralnych

27. Dostęp do danych sensora MODIS bezpośrednio z satelitów Terra i Aqua • Publiczny dostęp przy użyciu systemu odbiorczego pracującego w paśmie X (około 8-11 GHz) • Aby zapewnić swobodny odbiór zalecane jest zastosowanie anteny odbiorczej o średnicy reflektora przekraczającej 2,5 metra

28. Przykład danych z sensora MODIS – True Color

29. Pośredni dostęp do obrazów satelitarnych • System EUMETCast – system retransmisji satelitarnej (budżetowe rozwiązanie) • Zakup obrazów u dostawcy offline • Umowa na dostęp online • Integracja procesu wytwarzania produktów końcowych powoduje monopolizację rynku (rozwiązania od sensora do ortofotomapy)

30. System EUMETCast • EUMETCast – System retransmisji udostępniany przez agencję EUMETSAT służący do rozpowszechniania danych środowiskowych pochodzących z różnych serwisów bazujący na technologii Digital Video Broadcast (DVB).  • Używa komercyjnych satelitów komunikacyjnych (geostacjonarnych) do rozpowszechniania danych oraz produktów pochodnych dla szerokiego grona odbiorców

31. Schemat działania - EUMETCast

32. System EUMETCast – pokrycie globalne

33. System EUMETCast – pokrycie z EUROBIRD 9

34. Źródła danych w EUMETCast • Sensor SEVIRI (Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager) dane z satelity geostacjonarnego MSG (Meteosat Second Generation) dostępne w 12 kanałach w projekcji geostacjonarnej w odstępach 15 minutowych • Podstawowe i najpopularniejsze produkty meteorologiczne

35. Satelity Geostacjonarne MSG – Meteosat Second Generation

36. Satelity Geostacjonarne MSG – Meteosat Second Generation

37. Dziękuję za uwagę • Pytania? • Projekty, z przedmiotów, grupowy, dyplomy – Automatyzacja • Dach • Laboratorium

38. Źródła • http://www.eumetsat.int/HOME/Main/What_We_Do/EUMETCast/index.htm • http://directreadout.sci.gsfc.nasa.gov/ • http://www.dartcom.co.uk/home/index.php