۱۳۹۹/۰۱/۳۰ ۰۰:۵۴ ۱۹۰
طبقه بندی: داده ها و سنجنده ها
چچ
روش‌ های تصویربرداری ماهواره‌ ای

روش‌ های تصویربرداری ماهواره‌ ای

انواع مختلفی از سازو کار ثبت تصویر توسط حسگرهای الکترواپتیکی فضایی وجود دارد که آنها را در سه گروه فریم (Frame)، ویسک‌ بروم (Whiskbroom) و پوش‌بروم (Pushbroom) دسته‌بندی می‌کنند؛ شکل زیر طرح‌ واره این سه گروه را نشان می‌ دهد. هر یک از روش‌ های مذکور مزایا و معایبی نسبت به روش دیگر دارد که در ادامه به توضیح مختصری از آنها پرداخته‌ شده است.

.

شکل 1 – طرح‌واره سازوکار سامانه‌ های تصویربرداری فضایی

.
سامانه فریم
سامانه‌ های فریم، ساختاری مشابه دوربین‌ های عکاسی تجاری دارند. در این ساختار آرایه‌ های آشکارساز در دو راستا با فواصل مشخص چیده شده‌اند که در هر بار نورگیری بدون نیاز به المان جاروبی، یک تصویر دو بعدی کامل از منظره ثبت می‌کنند. فریم‌های متوالی بسته به جهت‌گیری دوربین، نواری از عوارض زمینی را تصویربرداری می‌کنند. سامانه‌های فریم به دلیل نورگیری هم‌زمان از منظره، شرایط سخت‌گیرانه‌ای را به زیرسامانه کنترل وضعیت تحمیل نمی‌کنند و به همین خاطر معمولاً در پروژه‌های تحقیقاتی (نظیر ماهواره‌های مکعبی) ومطالعات علمی و فناوری، مورداستفاده قرار می‌گیرند. از معایب آن نیز می‌توان به افزایش مراحل کالیبراسیون و پیش‌پردازش تصاویر، به دلیل بروز نایکنواختی پاسخ‌ دهی پیکسل‌ها (PRNU) به تابش یکسان و نیاز به طراحی و استفاده از المان‌های دقیق برای حذف عیوب ذاتی اپتیکی در این ساختار اشاره نمود.
.
سامانه ویسک‌بروم
در این روش، تعداد معدودی آشکارساز به همراه یک آینه دوار و ساختار پویشگر اپتومکانیکی به ثبت تصویر می‌پردازند. آینه دوار، زاویه محور میدان دید ماهواره را تغییر می‌دهد؛ درنتیجه آن ناحیه از سطح زمین که آشکارسازی می‌شود (معادل یک پیکسل) را در راستای خطی جاروب می‌کند. بدین ترتیب عرض پیکسل تابعی از سرعت چرخش آینه و میدان دید لحظه‌ای(IFOV) و طول پیکسل تابعی از میدان دید لحظه‌ای، سرعت آشکارساز و نرخ نمونه‌برداری است. در این روش نیز از فیلترهای طیفی باند پهن و بعضاً از ساختار منشوری برای تفکیک طول‌موج‌های مختلف استفاده می‌کنند. ساختار الکترواپتیکی ساده و تعداد معدود پیکسل‌ها از مزایا و استفاده از یک ساختار مکانیکی (المان دوار) از معایب این روش است. به‌عنوان نمونه‌ و موارد شاخصی از این نوع سامانه، می‌توان ماهواره‌های Landsat-TM و MODIS را معرفی کرد. شکل زیر طرح‌واره‌ای از ساختار سامانه تصویربرداری Landsat-TM را نشان می‌دهد.

.

شکل - 2 - طرح‌واره‌ای از ساختار سامانه تصویربرداری Landsat-TM

.
سامانه پوش‌بروم
سامانه‌های پوش‌بروم یا جاروبی، ساده‌ترین آرایش آرایه‌های آشکارسازی را دارند. این سامانه شامل یک آرایه خطی از آشکارسازها است که با حرکت رو به‌ جلو ماهواره، بسته به سرعت حرکت و ارتفاع آن، در فواصل منظم نمونه‌برداری می‌کند. در این روش معمولاً تفکیک باندهای طیفی با استفاده از چند آرایه خطی مجزا که هریک محدوده طول‌موج حساس مشخصی دارند، صورت می‌گیرد. وابستگی به سرعت و ارتفاع از عوامل محدودکننده این نوع سامانه‌ها در میزان نورگیری و آرایه کیفیت مطلوب در تصاویر است و ساختار الکترواپتیکی و الکترونیکی ساده نیز از مزایای آن است. به‌عنوان مثال، از سازوکار حسگر پوش‌بروم، می‌توان سامانه تصویربرداری ماهواره‌های SPOT و IKONOS را نام برد.

آدرس کوتاه شده: