На кубсате Colibri-S отработали гиперспектральную съемку

Малый космический аппарат (МКА) Colibri-S отправился на орбиту 5 ноября 2024 г. вместе с еще четырьмя спутниками, спроектированными Геосканом для университетов-партнеров по проекту Space-π Фонда содействия инновациям. Спутник, разработанный на базе усовершенствованной платформы «Геоскан 3U», оснащен гиперспектральной камерой для дистанционного зондирования Земли. Для компании Геоскан запущенные спутники стали первыми с активной системой ориентации в пространстве.

В течение нескольких месяцев команда Геоскана вместе с сотрудниками Самарского национального исследовательского университета имени академика С. П. Королева тестировала работу системы ориентации, в том числе маховики, и полезную нагрузку МКА. За это время провели около 30 сеансов съемки. Специалисты настроили сканирование данных с повышенной частотой кадров в режиме биннинга 2х2 — технологии объединения соседних пикселей в группы. Решение увеличило частоту кадров на одноплатном бортовом компьютере более чем втрое и повысило устойчивость съемки при большой скорости полета аппарата, сохранив высокую информативность данных.

«Для нас выход на орбиту МКА Colibri-S вместе с еще четырьмя наноспутниками научно-образовательного проекта Space-π Фонда содействия инновациям был большим шагом: впервые Геоскан вывел и взял на управление несколько кубсатов за один запуск. Мы использовали модернизированную спутниковую платформу. Она оснащена новой системой ориентации и стабилизации, а также улучшенной системой связи, в том числе благодаря разработанному нашими инженерами высокоскоростному передатчику с пропускной способностью 250 Мбит/с. Устройство работает на частотах 10,45–10,5 ГГц и обеспечивает однонаправленный канал связи по линии "космос–Земля"», — рассказал руководитель отдела проектов МКА компании «Геоскан» Александр Хохлов.

После преобразования видеопотока специалисты сформировали гиперспектральный куб данных собранных 120 спектральными каналами в диапазоне 400–1000 нм. На его основе получили цветосинтезированное RGB-изображение — полосу поверхности Земли шириной 20 км и длиной 145 км. Для повышения точности выполнили пространственную коррекцию изображения с учетом скорости и траектории полета кубсата, углов ориентации сканирования и характерных текстурных признаков поверхности. Это снизило геометрические искажения, возникающие при съемке на большой скорости. После цветокоррекции на изображении стали хорошо различимы растительность, песчаные участки, снежный покров и горные массивы.

«В Самарском университете давно разрабатывают гиперспектральные камеры высокого разрешения. Изначально их предполагалось ставить на малые спутники массой несколько сотен килограммов с высокоточной системой ориентации и стабилизации. Для примера, при разрешении по поверхности Земли 30 м/пикс необходимо, чтобы колебания оси объектива камеры не превышали 10 угловых секунд. Установка таких камер на кубсаты, особенно небольшие, как Colibri-S, усложняет получение гиперспектральных снимков высокого разрешения: столь малые космические аппараты намного труднее стабилизировать. Специалисты команды Геоскана успешно справились с этой задачей», — отметил профессор кафедры киберфотоники Самарского университета Роман Скиданов.

В дальнейшем специалисты планируют испытать новые режимы ориентации кубсата с управлением по тангажу — аппарат будет компенсировать скорость движения по орбите за счет управляемого поворота против направления полета. Такой подход уменьшит скорость сканирования поверхности Земли относительно движения спутника в два-четыре раза и повысит четкость гиперспектральных данных.

Colibri-S не только проводит гиперспектральную съемку, но и участвует в радиолюбительских программах: МКА транслирует фотографии, детские рисунки и картинки. Галерея принятых со спутника материалов доступна на сайте сети наземных станций «СОНИКС».

Источник

#гиперспектр