SPOT (satelliitti)

SPOT ( maanhavainnointijärjestelmän koeaikajärjestelmää tai kaukokartoitusta Satellite ) on perhe ranskalaisen siviili- maanhavainnoinnin kaukokartoitussatelliittien . Ensimmäiset viisi yksikköä on kehittänyt CNES ja ne käynnistettiin vuosina 1986-2002. Kaksi viimeistä yksikköä kehitti Airbus Defense ja Space. Ne käynnistettiin vuosina 2012 ja 2014 rinnakkain CNES: n Pléiades- satelliittien kanssa. Satelliittien toimittamia kuvia markkinoi Airbus DS Geo . Vuonna 2021 CNES julkaisee 19 miljoonaa kuvaa, joita Spot 1–5 satelliitti tuotti vuosina 1986–2015 avoimen lisenssin kautta Spot World Heritage -ohjelman kautta .

Historiallinen

1970-luvulla syntyminen perheiden kaukokartoituksen satelliittien avaruusmahtien ( Landsat varten Yhdysvalloissa , Meteor että Neuvostoliiton , Bhaskara varten Intia ). Ranska aloitti samanlaisen pohdinnan vuonna 1973 CNES: n ja IGN: n johtaman kaukokartoitusilmailun (GDTA) kehittämisryhmän kautta, johon osallistui muita toimijoita, kuten geologisen ja kaivostutkimuksen toimisto (BRGM), Ranskan öljyinstituutti (IFP). ) tai maataloustuotannon kehittämistoimisto (BDPA).

Vuonna 1976 Yves Sillard otti CNES: n hallinnon ja päätti käynnistää suuren satelliittiohjelman, joka käynnistetään seuraavalla Ranskan kehittämällä raketilla: Arianella . Tämä projekti on tilaisuus nuorelle ranskalaiselle virastolle motivoida työntekijöitään kunnianhimoisen projektin ympärille, kehittää teknistä ja teollista tietotaitoa, jota sitten ei ollut Euroopassa, ja myös käynnistää uuden eurooppalaisen avaruusyhteistyöhankkeen. CNES: n ja IGN: n tekemien joidenkin ilmassa olevien kaukokartoituskokeiden tulosten perusteella Yves Sillard antoi Toulousen avaruuskeskukselle tehtäväksi toimittaa SPOT-projekti ja etsiä eurooppalaisia ​​kumppaneita. Vain Belgia ja Ruotsi vastaavat tähän pyyntöön, mutta se riittää vähentämään ohjelman taloudellisia kustannuksia ja ankkuroimaan sen kansainvälisesti.

Ohjelma on virallisesti päätetty 19. syyskuuta 1977ministeriöiden välisen avaruuskomitean aikana. Se koostuu sarjasta satelliitteja ja maanpäällisiä infrastruktuureja niiden hallintaan ja ohjelmointiin sekä kuvien tuottamiseen. Lokakuussa 1978 CNES: n ja Ruotsin avaruusjärjestön välinen vaihto perusti Ruotsin toimittaman Esrangen infrastruktuurin Kiirunan lähellä ja Ranskan yksinomaan tämän ohjelman rauhanomaisen käytön, jonka on noudatettava käynnistettyä esineiden rekisteröintiä koskevaa yleissopimusta. avaruuteen 14. tammikuuta 1975.

Ensimmäisen sarjan satelliitit tuottaa Matra (nykyisin EADS Astrium Satellites, sitten Airbus DS: n avaruusjärjestelmien osasto ), Aérospatiale / Satellites (nykyinen Thales Alenia Space ). Yksi SPOT-järjestelmän suurimmista vahvuuksista on sen kyky sijoittaa pääkuvantamislaite satelliitin maaradan molemmille puolille, välillä + 31,06 - -31,06 °. Tämä antaa sille hankinnan joustavuuden, erityisesti vähentämällä hankinnan toistuvuuden (ajallinen tai uudelleenkäynnin tiheys) 2–3 päivään.

• Kiertorata: lähes polaarinen , pyöreä , aurinkosynkroninen ja vaiheittainen .
• Korkeus: 832  km .
• Kierrosaika  : 101 minuuttia.
• Syklin kesto: 26 päivää (maan täydellinen peitto 369 kierrosta).

SPOT-kuvia markkinoi erityisesti vuonna 1982 tätä tarkoitusta varten luotu yritys: Spot Image (tänään Airbus DS Geo , Airbus Defence and Space -yhtiön tytäryhtiö sen jälkeen kun EADS Astrium otti sen haltuunsa vuonna 2008).

1 st  sukupolven SPOT-1, 2, 3

• Kuvan resoluutio HRV-instrumentilla (korkea näkyvä tarkkuus), satelliittivälineitä on kaksi (HRV1 ja HRV2):
  • 10 metriä pankromaattisena (kanava, joka peittää sähkömagneettisen spektrin näkyvän alueen : 0,50 - 0,73  μm ).
  • 20 metriä monispektrisesti:
    • Nauha 1: vihreä ( 0,50 - 0,59  μm ).
    • Nauha 2: punainen ( 0,61 - 0,68  μm ).
    • Kaista 3: lähellä infrapunaa ( 0,78 - 0,89  μm ).
• Tuoda markkinoille:
  • SPOT-1, käynnistetty 22. helmikuuta 1986(Ariane 1). Se siirrettiin alemmalle kiertoradalle vuonna 2003.
  • SPOT-2, käynnistetty 22. tammikuuta 1990(Ariane 4). Sen odotetaan kestävän 3 vuotta, ja se toimii melkein 20 vuotta ja hankki 6,5 miljoonaa kuvaa, jotka kattavat 23,4 miljardia neliökilometriä. SPOT-1: n osalta deorbitaatiotoimenpide suoritetaanheinäkuu 2009, käyttämällä loput hydratsiinista asennon ja kiertoradan hallintajärjestelmästä, asettamalla se 600 km perigeen kiertoradalle  . Se hajoaa ilmakehässä noin 25 vuotta myöhemmin, 200 vuoden sijasta, ellei tämä liikkuminen olisi ollut mahdollista.
  • SPOT-3, käynnistetty 26. syyskuuta 1993 (Ariane 4), toiminnan loppu vuonna Marraskuu 1996.

2 e  sukupolven SPOT4

Suunniteltu synergiassa Helios 1: n kanssa .

• SPOT-4 kiertää 369 kiertorataa 26 päivässä melkein napa- aurinko-synkronisella kiertoradalla ; nousevan solmun on 22:30
• HR VIR -laitteen kuvan tarkkuus (korkea näkyvä ja infrapuna) on kaksi identtistä instrumenttia:
  • 10 metriä pankromaattisessa muodossa (0,51-0,73 pm).
  • 20 metriä monispektrisesti:
    • Nauha 1: vihreä ( 0,50 - 0,59  μm ).
    • Nauha 2: punainen ( 0,61 - 0,68  μm ).
    • Kaista 3: lähellä infrapunaa ( 0,78 - 0,89  μm ).
    • Kaista 4: keskikokoinen infrapuna (MIR) ( 1,58 - 1,75  μm ).
• Matkustaja:
  • PASTEL (Laser Telecommunication SPOT Passenger), yksi kahdesta optisesta päätelaitteesta, jotka muodostavat SILEX-avaruusviestintäjärjestelmän ( puolijohde Intersatellite Link Experiment ).
  • VEGETATION-1, jonka Aérospatiale valmistaa Cannesin laitoksessa , koostuu kuvantamisjärjestelmästä, joka toimii 4 spektrialueella. Siinä käytetään telesentristä optiikkaa, joka varmistaa suuruusluokaltaan noin 1  km : n pinta-alan 2250 km : n pinta-alalle  ja päivittäisen toistettavuuden leutoilla leveysasteilla.
• Käynnistys, deorbitaatio:
  • SPOT-4 käynnistetään 23. maaliskuuta 1998(Ariane 40, osa 107). Sen toiminta päättyyTammikuu 2013. Helmikuusta loppuunToukokuu 2013SPOT-4 käyttävät CNES suorittaa harjoitukset operatiivisen toimintatavan on Sentinel-2 satelliitin ja Euroopan avaruusjärjestön (ESA), joka on tarkoitus käynnistää 18 kuukautta myöhemmin. Lopuksi SPOT-4 desorboitiin kesällä 2013.

3 e  sukupolven SPOT-5

Suunniteltu synergiassa Helios 2: n kanssa .

• HRG-instrumentin kuvan tarkkuus (suuri geometrinen resoluutio), on olemassa kaksi identtistä instrumenttia:

SPOT-5: n innovaatio on Super-Mode-käyttöönotto, joka mahdollistaa kuvan luomisen 2,5 metrin tarkkuudella kahdesta 5 metrin pituisesta kuvasta, jotka on hankittu samanaikaisesti puolipikselin siirtymällä. Niiden yhdistelmä saavutetaan edistyneillä kuvankäsittely- ja palautustekniikoilla.

• • 2,5 metriä pankromaattisessa super-tilassa ( 0,48 - 0,71  μm ).
  • 5 metriä pankromaattisessa muodossa ( 0,48 - 0,71  μm ).
  • 10 monispektrimittaria:
    • Nauha 1: vihreä ( 0,50 - 0,59  μm ).
    • Nauha 2: punainen ( 0,61 - 0,68  μm ).
    • Kaista 3: lähellä infrapunaa ( 0,78 - 0,89  μm ).
    • Kaista 4: keskikokoinen infrapuna (MIR) ( 1,58 - 1,75  μm ) 20  metrin etäisyydellä .
• Parannetut stereoskooppiset parinhankintamahdollisuudet HRS (High Stereoscopic Resolution) -nimisen instrumentin ansiosta
• SPOT-5 kantaa myös VEGETATION-2: ta, VEGETATION-1: n seuraajaa SPOT-4: llä
• Tuoda markkinoille:
  • SPOT-5 käynnistettiin 3. toukokuuta 2002 (Ariane 42P, lento 151) ja sen kaupallisen palvelun on tarkoitus lopettaa vuoden 2015 ensimmäiselle neljännekselle.

4 : nnen sukupolven SPOT SPOT-6 ja-7

SPOT-6 ja SPOT-7 muodostavat Maan havainnointisatelliittien tähtikokonaisuuden, joka on suunniteltu varmistamaan korkean resoluution ja laajan kenttätiedon saatavuuden jatkuvuus vuoteen 2024 asti. EADS Astrium päätti tämän satelliittijoukon toteutumisesta vuonna 2009 analyysin perusteella valtion vaatimuksia näille tiedoille. Spot Image , Astriumin tytäryhtiö, suorittaa kokonaisinvestoinnin ja omistaa koko järjestelmän (satelliitit ja maasegmentit). Sisäänjoulukuu 2014, Airbus ilmoitti SPOT-7: n myynnistä Azerbaidžanille.

• Satelliitin arkkitehtuuri on peräisin kuin Plejadeille olematta identtisiä, SPOT-6 on ensimmäinen satelliitin AS250 perheen.
• Arkkitehtuuri: kaksoisoptinen instrumentti keskiakselilla, kolmipäinen tähtimenetin , kuituoptinen gyroskooppi ( FOG ) ja neljä gyroskooppista reaktiopyörää ( Control Moment Gyroscopes ).
• Kiertorata: SPOT-6 ja SPOT-7 vaiheistetaan samalla kiertoradalla kuin Plejades 1 ja 2 694 km :  n korkeudessa.
• Tuotettujen kuvien resoluutio:
  • Pankromaattinen: 1,5  m .
  • Värit: 1,5  m .
  • Monispektrinen: 6  m .
• Spektrialueet, samanaikaiset pankromaattiset ja monispektriset hankinnat seuraavilla taajuuksilla:
  • Pankromaattinen (0,455-0,745 um).
  • Sininen nauha (0,455-0,525 um).
  • Vihreä nauha (0,530-0,590 pm).
  • Punainen nauha (0,625-0,695 pm).
  • Läheinen infrapunakaista (0,760-0,890 um).
• Ajo-oikeus: 60  km 60  km .
• Reaktiivinen ohjelmointi: 6 ohjelmointisuunnitelmaa päivässä jokaiselle satelliitille.
• Hankintakapasiteetti: 3 miljoonaa km² päivässä satelliitin kautta.
• Julkaisupäivät: SPOT-6 käynnistetään 9. syyskuuta 2012Intian PSLV- kantoraketti ja SPOT-7 käynnistetään30. kesäkuuta 2014myös intialaisen PSLV- kantoraketin avulla .
• Kauppatapa: paikalla-7 lanseerataan aikana 4 : nnen  neljänneksellä 2014.

Vuoden 2015 alussa IGN julkisti SPOT-6-satelliitin tuottaman kartan pääkaupunkiseudusta; resoluutio on 1,5 metriä. Se vastaa hyvin erityistarpeisiin, jotka liittyvät esimerkiksi suurten infrastruktuurihankkeiden edistymiseen, maankäytön suunnitteluun tai metsän peittämiseen.

Maadoitusasemat

43 maa-asemaa viidellä mantereella.

SPOT-kuvien kiinnostus ja käyttö

Avaruustunnistuksella (SPOT tai muut satelliitit) olevilla kuvilla on seuraavat edut: maailmanlaajuinen kattavuus, synteesiteho katettujen alueiden koon ansiosta, toistettavuus.

Yksi SPOTin vahvuuksista on sen kuvapankki, joka peittää planeetan yli 20 vuoden ajan vastaavilla antureilla. Tämän pankin avulla on helppo tutkia ajassa ja tilassa muuttuvia ilmiöitä ( metsien hävittäminen jne.).

Joitakin esimerkkejä käytöstä:

• Puolustus:
  • stereoskooppisten kuvien käyttö digitaalisten maastomallien valmistuksessa .
  • älykkyys rauhan aikana, rikkomatta havaitun alueen ilmatilaa.
  • mobiilien vastaanottoasemien käyttö komennon syöttämiseksi toimintatilassa.
• Maatalous:
  • Euroopan unioni käyttää SPOT kuvia valvonnasta ilmoitusten puitteissa yhteistä maatalouspolitiikkaa (infrapunatunnistimen voidaan tunnistaa kasveja ja vaiheessa kypsymistä).
  • vaikeiden sääolojen (tuuli, rakeet jne.) aiheuttamien vahinkojen arviointi.
• Kartografia:
  • SPOT-5 ja sen pankromaattinen anturi (5 m: n ja 2,5  m : n tarkkuus  super-tilassa) mahdollistavat karttojen luomisen suhteessa 1: 50 000.
• Ympäristön seuranta:
  • VEGETATION-anturin kuvia käytetään seuraamaan mannermaisten ekosysteemien kehitystä. Todellakin, kääntämällä säteilynsiirtomalleja, jotka toistavat aurinkosäteilyn ja mantereen pinnalla olevien eri elementtien välisen vuorovaikutuksen , voimme poimia näistä kuvista maaperän ja kasvillisuuden fysikaaliset ominaisuudet . Näitä edustavat muuttujat, kuten kasvipeitteen osuus , lehtien pinta-alaindeksi tai kasvien absorboima säteilyn osuus fotosynteesiin . POSTEL palvelukeskus käsittelee kuvia kasvillisuuden anturin hankittu vuodesta 1999 tuottaa monivuotisia sarjan näiden muuttujien ja jakaa niitä tiedeyhteisön liittyviä sovelluksia meteorologian , klimatologian , hiilen kierto , The sykli. Vettä , jotta ennuste sadot .

SPOT-tietojen levittäminen

CNES ja sen kumppanit temaattisen napa mannerpintojen, saataville tietoja tarkastuskäyntejä.

Kahden viimeisen Spot 6- ja 7-satelliitin laukaisun jälkeen CNES ilmoitti tammikuussa 2014 SPOT World Heritage -ohjelman perustamisesta . Tämän yhteistyössä Airbus DS Geon kanssa toteutetun ohjelman tarkoituksena on saattaa yleisön saataville kaikki hyödylliset kuvat, jotka Spot 1–5-satelliitit ovat hankkineet koko planeetalta vuosina 1986–2015. Sivusto avaa23. kesäkuuta 201515 000 kuvaa mantereella Ranskassa hankittu vuosina 1998-2008, ei-kaupallista käyttöä koskeva lauseke. Vuonna 2020 tietokanta sisältää yli 17 miljoonaa kuvaa. Sen jälkeen kun Airbus lopetti Spot 1-5 -kuvien markkinoinnin1 kpl Aout 2020, CNES ilmoittaa helmikuussa 2021 kaikkien avoimen lisenssin ( Etalab ) mukaisten kuvien välittömästä avaamisesta uuden verkkoluettelon avulla, jonka avulla kuvia voi hakea, etsiä ja ladata. Uusi sivusto, joka perustuu OAIS- standardiin , avaa17. kesäkuuta 2021yli 19,3 miljoonaa kuvaa on ladattavissa. Ladattavat tuotteet ovat tyyppiä L1A ( GeoTIFF- tiedosto ja XML- metatiedot ), joissa on radiometrinen korjaus . L1C tyyppi tuotteita , vuonna " Top of Atmosphere " heijastuskyky , kuten pilven tai lumen havaitseminen naamarit, orthorectification ja geometriset korjaukset, pitäisi olla saatavilla myöhemmin.

TAKE5-kokemus

Aloitteesta CESBIO , CNES ja Euroopan avaruusjärjestön (ESA) käytetään SPOT-4 ja SPOT-5 kukin omalla loppuun aikasarjoina simulaattorit ESAn Sentinel-2 operaation .

Huomautuksia ja viitteitä

1. Kaikki valot ovat vihreitä SPOT 7: lle , astrium-geo.com.
2. "  SPOT World Heritage: online-SPOT 1-5 -arkistoluettelo - ForM @ Ter  " (käytetty 20. kesäkuuta 2021 )
3. "  35 vuotta sitten maapallon havainnointisatelliitti Spot 1 laukaistiin, esimerkki avaruusyhteistyöstä  " , ilmalla ja kosmoksella ( katsottu 5. huhtikuuta 2021 )
4. Asetus n: o 79-187, 27. helmikuuta 1979, Ranskan ja Ruotsin välisen kirjeenvaihdon julkaisemisesta 23. lokakuuta 1978 satelliittien maanhavainnointiyhteistyöohjelmasta (SPOT)
5. CNES, "  Puhtaalle tilalle: CNES näyttää esimerkin SPOT 1 : n deorbitaatiosta  " osoitteessa cnes.fr ,7. tammikuuta 2004(katsottu 4. huhtikuuta 2021 )
6. "SPOT-2: desorbitation", vuonna Air et Cosmos , N O  2183 28. elokuuta 2009
7. "  SPOT 4: n kiertorata  " , cnes.fr (käytetty 14. joulukuuta 2008 )
8. (FR) (EN) Stéphane Barensky, (Muunto. Robert J. Amral), "VEGETATION: kulttuurien planeetan avaruudesta nähtynä", vuonna Revue Aerospatiale , n o  135, helmikuu 1997
9. SPOT4 (ota 5)
10. Peter B. alk Selding, ”  Airbus myy kiertoradalla Spot 7 Imaging Satelliitti Azerbaidžaniin,  ” päälle SpaceNews  (en) com
11. Rémy Decourt, "Metropolitan France in high resolution through Spot 6", Futura Sciences , 24. tammikuuta 2015, verkossa osoitteessa www.futura-sciences.com
12. (fr) (fi) Marie-Dominique Lancelot, (Muunto. Robert J. Amral), "Maanpäällinen resurssit: neljännessä SPOT, hetki" kasvillisuus "", vuonna Revue Aerospatiale , n o  104, tammikuu 1994
13. (fr + en) CNES, ”  Online SPOT World Heritage image catalog  ” , Spot World Heritage ,Kesäkuu 2021(käytetty 19. heinäkuuta 2021 )
14. GéoInformations-ministeriöiden välinen tila paikkatiedoille , ”  Spot World Heritage -tietokannan avaaminen  ” , osoitteessa www.geoinformations.developpement-durable.gouv.fr ,18. elokuuta 2015(käytetty 20. kesäkuuta 2021 )
15. "  Spot of World Heritage - Theia-tietokannan avaaminen  " (käytetty 20. kesäkuuta 2021 )
16. "  Spot World Heritage - Dinamis  " (käytetty 20. kesäkuuta 2021 )
17. (sisään) Airbus Intelligence , "  Hyvästi 1-5 SPOT-kuvaa!  » , Airbus-tiedustelusta | Edistyneimmät älykkyysratkaisut (käytetty 20. kesäkuuta 2021 )
18. "  Spot World Heritage  " , on Spot (katsottu 20. kesäkuuta 2021 )
19. "  REGARDS OSS  " , osoitteessa regards.cnes.fr ( katsottu 20. kesäkuuta 2021 )
20. "  REGARDS OSS  " , osoitteessa regards.cnes.fr ( luettu 21. kesäkuuta 2021 )
21. "  Sentinel-2, Spot-4, Take-5 - Séries Temporelles  " (käytetty 20. kesäkuuta 2021 )
22. Cros Dit , "  Take 5: onnellinen loppu SPOT5: lle - Séries Temporelles  " (käytetty 20. kesäkuuta 2021 )

Katso myös

Bibliografia

• Guy LEBEGUE, "From Space ja julkiset työt  : virtuaalimallit - käyttö SPOT kuvia", jossa yhteistyö Éric LEBEGUE, CSTB Laurent LEBEGUE, CNES , Lettre AAAF Cannes , erikois-Maaliskuu 2007, Julkaistu archive-host.com , jatkettiin La Lettre AAAF N o  6 kesäkuussa 2007 , ( ISSN  1767-0675 ) .

Aiheeseen liittyvät artikkelit

• Paikkatietojärjestelmä (GIS)
• Kaukokartoitus satelliitti

Ulkoiset linkit

• http://spot-mission.cnes.fr/ CNES-tieteellisten tehtävien palvelimella.
• Spot , CNES-projekti.
• http://www.astrium-geo.com/ .
• http://www.astrium-geo.com/fr/362-galerie-d-images , SPOT -kuvagalleria.
• VEGETATION, VEGETATION -kuvankäsittelykeskus, VITO .
• (fr) SPOT EADS Astrium -sivustolla .
• https://theia.cnes.fr , pääsy CNES: n levittämiin tietoihin.
• https://web.archive.org/web/20151007155723/https://spot-take5.org/ Pääsy TAKE5-operaation tietoihin.
• SPOT World Heritage , luettelo SPOT-kuvista, jotka on hankittu vuosina 1986--2015.