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第20章 遥感卫星的工作

既然遥感卫星有这么多的好处,那么它到底是如何进行工作的呢?根据科学家的分析,遥感卫星的工作有以下七个方面。

1.升空进入轨道

地球之眼-1重约1955千克,在加州隆波克附近的范德堡空基地由波音公司的德耳塔-2火箭送入轨道,它运行在684千米高的太阳同步极地轨道上,以大约7.5千米/秒的轨道速度飞行,每天绕地球12或13圈,每天都在当地时间上午10点30分左右通过指定的地区。此卫星计划使用寿命为7年,在此期间它将能调整自己的轨道运行高度,消除大气阻力和太阳风压力对它的打压所造成的高度下降,以保持对地球的一贯拍摄。

2.接收命令

地球之眼公司负责研制整个“地球之眼-1”卫星系统,是这颗卫星的主承包商。地球之眼公司从美国阿拉斯加州、维吉尼亚、挪威和南极洲的4个地面站中发出指令,指令包括规定卫星何时拍摄,拍摄的对象是什么。尽管此卫星将用于商业用途,但其传输的图片都是加密的,需要在得到美国国家海洋与大气局许可后才能使用。

3.各就各位

地球之眼-1是首个使用军用级别GPS的非军用卫星,地球之眼-1发射后进行了约45天的校准和检验。两大星象跟踪仪校准了卫星上装备的照相机的位置和角度。此外,这些系统还能对地面的目标进行精确定位,其精确度比先前的卫星高1.5倍。人们可以通过该卫星图片甚至可以识别棒球场上的本垒板,或者数出城市街道上的井盖数。

4.排列好照相机

一旦此卫星捕捉到它要拍摄的目标,例如美国的自由女神像,它所具有的反应轮就会转动,以便给出它确定方向。当它靠近其适当的位置时,这些轮子就会反向转动,让此卫星悬停在空中旋转,并且会排列好照相机对准目标进行拍摄。

5.核对灯光

场面控制站可以测量太阳和卫星相对地球的角度,以决定此卫星拍摄的曝光时间。由于此卫星约4.8厘米的解析度对光学元件的准确形状和间隔有特别严格的要求,所以它们得密封在管子里,并且还要保持在近22摄氏度的恒温下,这样可以防止它们在太空大幅度温差变化下出现变形。只有当照相机准备拍照时,此管子的门才开放。

6.拍照

当上面几个部分都准备完善后,照相机就可以进行拍摄。一般情况下,此照相机以极其快的速度扫描目标,可以让它在2分钟内轻松产生一张900亿像素的图片。该卫星以全色模式工作时每天能够拍摄总面积达7×105平方千米的图像(数据量达数十亿字节),以多谱段模式工作时每天将能够拍摄总面积达3.5×105平方千米的图像。这些图像文件先由数据处理装置加以压缩,保存在一个1兆兆位的固态驱动器上。

7.图片下载

当拍摄完毕后,图像文件是以数据的形式存储的。此卫星通过无线电波向地面站传输加密了的图像数据每天40次。一旦这些下载的图像成了整个的卫星航片,就可以向买家出售了。截止到目前,一些在线搜索引擎,如雅虎、谷歌地球和微软虚拟地球(Microsoft Virtual Earth)等都是地球之眼公司的主要客户。其实,地球之眼公司的图像产品应用范围十分广泛,例如国防和情报界大面积制图、国家和地方政府城市规划与制图,以及保险和风险管理、环境监测和灾害救助等。

另外,利用遥感技术,不少国家还探测到隐藏在深山密林、茫茫沙漠和浩瀚大海中的宝贵资源。在海洋油气开发与矿藏资源开发领域,都有十分重要的利用价值。

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