۱۳۹۹/۰۱/۲۸ ۰۱:۳۸ ۱۰۷
طبقه بندی: داده ها و سنجنده ها
چچ
آزمون های مداری

آزمون های مداری

ین آزمون‌ها شامل ارزیابی و بررسی عملکرد سامانه‌های مخابراتی، پردازشی، کنترل وضعیت، کنترل حرارت و تصویربرداری است

آزمون‌های مداری یک ماهواره به دلایل فنی مختلفی تعریف و اجرا می‌شوند. بدون انجام آزمون‌های مداری که نیازمند دانش فنی و تجهیزات پیشرفته‌ای می‌باشند، بهره‌برداری مطلوب از یک سامانه فضایی امکان‌پذیر نخواهد بود. این آزمون‌ها شامل ارزیابی و بررسی عملکرد سامانه‌های مخابراتی، پردازشی، کنترل وضعیت، کنترل حرارت و تصویربرداری است؛ که در بسیاری از موارد پس از تعیین مشخصه سامانه‌های مذکور انجام فرآیند تصحیحات ناشی از شرایط مداری لازم‌الاجرا است. به‌ عنوان‌ مثال می‌توان به تغییرات سریع دمای ماهواره، اثر جابجایی دوپلر، نوسانات انتشار امواج، تأخیر انتشار سیگنال و تنظیمات محموله تصویربرداری اشاره نمود. در سامانه‌های الکترواپتیکی رصد زمین، فرآیند آزمون و کالیبراسیون مداری عمدتاً با استفاده از سایت‌های میدانی انجام می‌شود. دو نوع سایت آزمون و کالیبراسیون هندسی و رادیومتریک، بهره‌برداری مطلوب از تصاویر حاصل را امکان‌پذیر می‌سازد.

سایت کالیبراسیون هندسی

سایت‌های کالیبراسیون هندسی علاوه بر ارزیابی عملکرد محموله تصویربرداری، جهت تولید نقشه‌ها و تصاویر زمین‌مرجع، ‌مورداستفاده قرار می‌گیرند. در این سایت‌ها فرآیند مختصات‌دهی دقیق به پیکسل‌ها توسط الگوهای خاص انجام می‌شود.

.

شکل 1 – نمایی از سایت کالیبراسیون هندسی Baotou چین
.

سایت‌ کالیبراسیون رادیومتریک

سایت‌های کالیبراسیون رادیومتریک نیز به‌منظور حصول پاسخ رادیومتری و طیفی معتبر از تصاویر، مورداستفاده قرار می‌گیرند. در سایت‌های رادیومتریک با بهره‌گیری از محیطی با ویژگی‌های خاص شامل یکنواختی و بازتاب طیفی بالا، فرآیند ارزیابی و تصحیح مقادیر عدد دیجیتالی (DN) انجام می‌شود. شکل زیر نمایی از عملیات میدانی در سایت‌های کالیبراسیون رادیومتریک ایران را نشان می‌دهد. جهت کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه می‌توانید به بخش فعالیت‌های آزمایشگاه سنجش‌ازدور سازمان فضایی ایران مراجعه نمایید.

.

شکل 2 – نمایی عملیات میدانی در سایت‌های کالیبراسیون رادیومتریک ایران

.
علاوه بر سایت‌های کالیبراسیون میدانی، در برخی پروژه‌ها نیز از تجهیزات کالیبراسیون On-Board تعبیه‌شده در ساختار محموله تصویربرداری، جهت انجام کالیبراسیون رادیومتریک مداری استفاده می‌شود. این نوع کالیبراسیون می‌تواند با استفاده از لامپ‌های کالیبراسیون، تابش خورشید و منبع تابش جسم سیاه انجام پذیرد. نکته قابل‌توجه در کالیبراسیون On-Board، پایداری تجهیزات کالیبراسیون در فرآیند پرتاب و در طول عمر عملیاتی سنجنده است.
.

لامپ‌های کالیبراسیون

لامپ‌های کالیبراسیون در پروژه‌هایی نظیر سری IRS-P3، SPOT-4، Landsat-7/8 و EO-1 مورداستفاده قرارگرفته‌اند. در این روش با استفاده از یک لامپ استاندارد که قبل از پرتاب به‌صورت کامل مشخصه یابی شده است، فرآیند کالیبراسیون رادیومتریک در مدار انجام می‌شود. شکل زیر نمایی از فرآیند کالیبراسیون محموله تصویربرداری ماهواره IRS-P3 توسط لامپ‌های کالیبراسیون را نشان می‌دهد.

.

شکل 3 – نمایی از کالیبراسیون به‌وسیله لامپ در ماهواره IRS-P3

.
در Landsat-8 نیز دو مجموعه لامپ هریک شامل شش لامپ جداگانه در ساختار محموله تصویربرداری نصب‌شده‌اند. این لامپ‌ها توسط یک پراکنش‌گر، ارائه صفحه کانونی را روشن می‌کنند و با ظرفیت ایجاد حداقل 40 سطح تابش که توسط کاربر در ایستگاه زمینی قابل‌کنترل است، امکان کالیبراسیون رادیومتریک On-Board را فراهم می‌سازند.
.

تابش خورشید

در این روش با تغییر وضعیت محموله، نور مستقیم خورشید به سمت ارائه صفحه کانونی و آشکارسازها هدایت می‌شود. بدین ترتیب با حصول تابشی یکنواخت و استفاده از پراکنش‌گرهایی جهت کاهش میزان تابش ورودی فرآیند کالیبراسیون انجام می‌شود. این روش در پروژه‌هایی نظیر سری Landsat، Nimbus-7، SPOT، CBERS-1، MODIS(Terra/Aqua) و ENVISAT-1 بکار گرفته‌شده است.

.

شکل 4- نمایی از تجهیز کالیبراسیون MERIS ماهواره ENVISAT-1

.

منبع تابش جسم سیاه

ماهواره‌هایی که دارای سنجنده در باند مادون‌قرمز حرارتی می‌باشند غالباً از تجهیز منبع تابش جسم سیاه جهت کالیبراسیون رادیومتریک این باند استفاده می‌کنند. این تجهیز دارای هیچ‌گونه انعکاسی نبوده و با حفظ پایداری در دماهای مشخص، معیاری جهت کالیبراسیون تابش ثبت‌شده در باندهای مادون‌قرمز حرارتی ارائه می‌دهد. ماهواره Landsat-4 اولین ماهواره‌ای بود که از منبع تابش جسم سیاه در فرآیند کالیبراسیون رادیومتریک مداری بهره برد و پس‌ازآن این تجهیز در پروژه‌هایی نظیر MODIS، سری FY و CBERS بکار گرفته شد. شکل زیر نمایی از منبع تابش جسم سیاه MODIS را نشان می‌دهد؛ این منبع تابش در دمایی بین 273 تا 315 درجه کلوین قابل تنظیم است و به‌وسیله 12 ترمیستور مانیتور می‌شود تا تابش مطلوب جهت انجام فرآیند کالیبراسیون را فراهم نماید.

.


شکل 5 - زیر نمایی از منبع تابش جسم سیاه MODIS

آدرس کوتاه شده: