Jump to content

Ландсат 8

Ландсат 8
Landsat 8 во время наземных испытаний
Имена Миссия Landsat по обеспечению непрерывности данных
Тип миссии Спутниковые снимки
Оператор НАСА / Геологическая служба США
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ 2013-008А Отредактируйте это в Викиданных
САТКАТ нет. 39084
Веб-сайт [1]
Продолжительность миссии 5 лет (планируется)
10 лет (с топливом)
Прошло: 11 лет, 6 месяцев, 9 дней
Свойства космического корабля
Космический корабль Ландсат 8
Тип космического корабля ЛЕОСтар
Автобус ЛЕОСтар-3
Производитель Орбитальные науки (основной)
Болл Аэроспейс (OLI)
НАСА GSFC (TIRS)
Стартовая масса 2623 кг (5783 фунта)
Сухая масса 1512 кг (3333 фунта)
Начало миссии
Дата запуска 11 февраля 2013, 18:02:00 UTC
Ракета Atlas V 401 (AV-035)
Запуск сайта Ванденберг , SLC-3E
Подрядчик Объединенный стартовый альянс
Вступил в сервис 30 мая 2013 г.
Орбитальные параметры
Справочная система Геоцентрическая орбита [ 1 ]
Режим Солнечно-синхронная орбита
Высота 705 км
Наклон 98.22°
Период 98,8 минут
Инструменты
Оперативный наземный имиджер (OLI)
Тепловой инфракрасный датчик (TIRS)

Патч миссии Landsat Data Continuity Mission (LDCM)

Landsat 8 — американский наблюдения Земли спутник , запущенный 11 февраля 2013 года. Это восьмой спутник в программе Landsat ; седьмой, успешно достигший орбиты. Первоначально называвшаяся Landsat Data Continuity Mission (LDCM), это результат сотрудничества НАСА и Геологической службы США (USGS). НАСА Центр космических полетов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд , обеспечил разработку, проектирование систем миссии и приобретение ракеты-носителя, в то время как Геологическая служба США обеспечила разработку наземных систем и будет проводить текущие операции миссии. Он состоит из камеры Operational Land Imager (OLI) и теплового инфракрасного датчика (TIRS), который можно использовать для изучения температуры поверхности Земли и для изучения глобального потепления. [ 2 ]

Спутник был построен корпорацией Orbital Sciences Corporation , которая выступала генеральным подрядчиком миссии. [ 3 ] Приборы космического корабля были созданы компанией Ball Aerospace & Technologies и Центром космических полетов Годдарда НАСА (GSFC). [ 4 ] и его запуск был заключен по контракту с United Launch Alliance (ULA). [ 5 ] В течение первых 108 дней на орбите LDCM прошел проверку и проверку НАСА, а 30 мая 2013 года операции были переданы от НАСА Геологической службе США, когда LDCM был официально переименован в Landsat 8. [ 6 ]

Обзор миссии

[ редактировать ]
Флот наблюдения Земли НАСА (включая Landsat 8).

Поскольку в начале 2013 года Landsat 5 будет выведен из эксплуатации, а Landsat 7 останется единственным на орбите спутником программы Landsat, Landsat 8 обеспечит непрерывный сбор и доступность данных Landsat, используя полезную нагрузку с двумя датчиками, Operational Land Imager (OLI) и тепловизионный инфракрасный датчик. Датчик (ТИРС). Соответственно, эти два инструмента собирают данные изображений для девяти коротковолновых диапазонов и двух длинноволновых тепловых диапазонов. Спутник был разработан с расчетным сроком службы 5 лет, но был запущен с достаточным количеством топлива на борту, чтобы обеспечить более десяти лет эксплуатации.

Landsat 8 преследует три ключевые миссии и научные цели:

  • Собирайте и архивируйте данные мультиспектральных изображений среднего разрешения (пространственное разрешение 30 метров), обеспечивающие сезонное покрытие суши по всему миру в течение периода не менее 5 лет.
  • Убедитесь, что данные Landsat 8 в достаточной степени соответствуют данным предыдущих миссий Landsat с точки зрения геометрии сбора данных, калибровки, характеристик покрытия, спектральных характеристик, качества выходной продукции и доступности данных, чтобы можно было изучать изменения земного покрова и землепользования с течением времени.
  • Распространять данные Landsat 8 среди широкой публики на недискриминационной основе бесплатно для пользователя. [ 7 ]

Технические детали

[ редактировать ]
Снимок представляет собой спутниковый снимок орошаемых посевов и Каховского оросительного канала . Он был заснят 7 августа 2015 года спутником Landsat 8 (OLI). Изображение создается в виде композитного изображения True Color, где R – красная полоса (0,64–0,67 мкм), G – зеленая полоса (0,53–0,59 мкм) и B – синяя полоса (0,45–0,51 мкм). Эта комбинация диапазонов подходит для мониторинга сельскохозяйственных культур. Для подчеркивания характеристик изображение было подвергнуто панхроматической резкости. Также применялась нелинейная адаптивная процедура контрастирования.
Первое изображение со спутника Landsat 8. Район — Форт-Коллинз , Колорадо , США. Изображение показано в естественных цветах с использованием спектральных полос Operational Land Imager (OLI) 2 (синий), 3 (зеленый) и 4 (красный).
Первое изображение со спутника Landsat 8. Район — Форт-Коллинз, штат Колорадо, США. Изображение получено с помощью Operational Land Imager (OLI). Показаны спектральные диапазоны 3 (зеленый), 5 (ближний инфракрасный) и 7 (коротковолновый инфракрасный 2). как синий, зеленый и красный соответственно.

Обеспечивая снимки земной поверхности и полярных регионов Земли с разрешением от 15 до 100 метров, Landsat 8 работает в видимом , ближнем инфракрасном , коротковолновом инфракрасном и тепловом инфракрасном спектрах. Landsat 8 снимает более 700 сцен в день, что больше, чем 250 сцен в день на Landsat 7 . Датчики OLI и TIRS увидят улучшенные характеристики радиометрического соотношения сигнал/шум (SNR), что обеспечит 12-битное квантование данных, что позволит использовать больше битов для лучшего определения характеристик земного покрова.

Планируемые параметры стандартных продуктов Landsat 8 : [ 8 ]

  • Тип продукта: Уровень 1T ( с ​​поправкой на рельеф )
  • Выходной формат: GeoTIFF.
  • Размер пикселя: 15 метров/30 метров/100 метров (панхроматический/мультиспектральный/тепловой)
  • Картографическая проекция: UTM (полярная стереографическая информация для Антарктиды).
  • Дата: WGS 84
  • Ориентация: север вверх (карта)
  • Передискретизация: кубическая свертка
  • Точность:
    • OLI: круговая ошибка 12 метров, достоверность 90%.
    • TIRS: круговая ошибка 41 метр, достоверность 90%.

Космический корабль

[ редактировать ]

Космический корабль Landsat 8 был построен корпорацией Orbital Sciences Corporation по контракту с НАСА и использует стандартную LEOStar-3 спутниковую шину компании Orbital. Orbital отвечала за проектирование и производство автобуса космического корабля Landsat 8, интеграцию предоставленных заказчиком приборов полезной нагрузки, а также полные обсерваторские испытания, включая экологические и EMI/EMC. [ 9 ] Космический корабль обеспечивает питание, управление орбитой и ориентацией, связь и хранение данных для OLI и TIRS.

Все компоненты, за исключением двигательного модуля, установлены снаружи основной конструкции. Одна развертываемая солнечная батарея генерирует энергию для компонентов космического корабля и заряжает космического корабля емкостью 125 ампер-час никель-водородную (Ni-H 2 ) батарею . Твердотельный регистратор данных емкостью 3,14 терабит обеспечивает хранение данных на борту космического корабля, а антенна X-диапазона передает данные OLI и TIRS либо в реальном времени, либо воспроизводятся с регистратора данных. OLI и TIRS установлены на оптической скамье в носовой части космического корабля. [ 10 ]

Оперативный наземный имиджер

[ редактировать ]
Проектирование операции Land Imager

(OLI) Landsat 8 Operational Land Imager является усовершенствованием предыдущих датчиков Landsat и был построен по контракту с НАСА компанией Ball Aerospace & Technologies . OLI использует технологический подход, продемонстрированный датчиком Advanced Land Imager, установленным на экспериментальном спутнике НАСА Earth Observing-1 (EO-1). В приборе OLI используется веерный датчик вместо веерных датчиков , которые использовались на более ранних спутниках Landsat. Датчик с веерным сканированием выравнивает матрицы детекторов изображения вдоль фокальной плоскости Landsat 8, позволяя ему просматривать всю полосу обзора с поперечным полем зрения 185 км (115 миль), а не перемещаться по всему полю обзора. Благодаря более чем 7000 детекторам в каждом спектральном диапазоне конструкция веера обеспечивает повышенную чувствительность, меньшее количество движущихся частей и улучшенную информацию о поверхности земли.

OLI собирает данные из девяти спектральных диапазонов. Семь из девяти диапазонов соответствуют датчикам Thematic Mapper (TM) и Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+), установленным на более ранних спутниках Landsat, что обеспечивает совместимость с историческими данными Landsat, а также улучшает возможности измерений. Будут собраны два новых спектральных диапазона: темно-синий прибрежный/аэрозольный диапазон и коротковолновый инфракрасный диапазон перистых облаков, что позволит ученым измерять качество воды и улучшать обнаружение высоких и тонких облаков .

Спектральные полосы OLI [ 11 ]
Спектральный диапазон Описание Длина волны Разрешение
Группа 1 Прибрежный аэрозоль 0,43–0,45 мкм 30 м
Группа 2 Синий 0,450–0,51 мкм 30 м
Группа 3 Зеленый 0,53–0,59 мкм 30 м
Группа 4 Красный 0,64–0,67 мкм 30 м
Группа 5 Ближний инфракрасный диапазон 0,85–0,88 мкм 30 м
Группа 6 SWIR 1 1,57–1,65 мкм 30 м
Группа 7 СВИР 2 2,11–2,29 мкм 30 м
Группа 8 Панхроматический (ПАН) 0,50–0,68 мкм 15 м
Группа 9 Циррус 1,36–1,38 мкм 30 м

Тепловой инфракрасный датчик

[ редактировать ]
Конструкция теплового инфракрасного датчика

Тепловой инфракрасный датчик (TIRS), созданный Центром космических полетов имени Годдарда НАСА , проводит тепловидение и поддерживает новые приложения, такие как измерение скорости испарения для управления водными ресурсами. В фокальной плоскости TIRS используются из арсенида галлия (GaAs) матрицы инфракрасных фотодетекторов с квантовыми ямами (известные как QWIP) для обнаружения инфракрасного излучения — впервые в программе Landsat. Данные TIRS будут зарегистрированы в данных OLI для создания 12-битных продуктов данных Landsat 8 с радиометрической, геометрической и скорректированной по рельефу местности. [ 8 ] Как и OLI, TIRS использует конструкцию сенсора с веерным сканированием с шириной полосы обзора 185 км. Данные для двух длинноволновых инфракрасных диапазонов будут собираться с помощью TIRS. Это обеспечивает непрерывность передачи данных в одном тепловом инфракрасном диапазоне Landsat 7 и добавляет второй.

Поскольку TIRS был добавлен к спутнику Landsat 8 поздно, требования к расчетному сроку службы были смягчены, чтобы ускорить разработку датчика. Таким образом, расчетный срок действия TIRS составляет всего три года.

Спектральные полосы TIRS [ 11 ]
Спектральный диапазон Описание Длина волны Разрешение
Группа 10 Тепловой инфракрасный 1 10,60 – 11,19 мкм 100 м
Группа 11 Тепловой инфракрасный 2 11,50 – 12,51 мкм 100 м

Наземная система

[ редактировать ]

Наземная система Landsat 8 выполняет две основные функции: управление спутником и управление данными миссии, отправляемыми со спутника. Командование и контроль над спутником обеспечивается Центром управления полетами Центра космических полетов имени Годдарда (НАСА). Команды передаются из Центра управления миссией на спутник через наземный сетевой элемент (GNE). Данные миссии со спутника передаются на приемные станции в Су-Фолс, Южная Дакота , Гилмор-Крик, Арканзас , и Шпицберген , Норвегия. Оттуда данные отправляются через GNE в Геологической службы США Центр наблюдения и науки о ресурсах Земли (EROS) в Су-Фолс, где они попадают в систему обработки и архивирования данных. [ 12 ]

Первоначальные планы Landsat 8 предусматривали, что НАСА приобретет данные, соответствующие спецификациям Landsat 8, у коммерческой спутниковой системы; однако после оценки предложений, полученных от промышленности, НАСА отменило запрос предложений в сентябре 2003 года. В августе 2004 года меморандум Белого дома Управления научно-технической политики (OSTP) предписывал федеральным агентствам разместить датчики типа Landsat на Платформа Национальной полярно-орбитальной оперативной спутниковой системы окружающей среды (NPOESS). После оценки технической сложности этой задачи стратегия была скорректирована, и 23 декабря 2005 года OSTP выпустил меморандум, предписывающий НАСА внедрить Landsat 8 в виде свободно летающего космического корабля, несущего прибор, называемый Оперативным . Land Imager (OLI). В декабре 2009 года было принято решение добавить к полезной нагрузке миссии термоинфракрасный датчик (TIRS). [ 8 ] 7 октября 2022 года спутник был сфотографирован на орбите аппаратом WorldView-3 . [ 13 ]

Landsat 8 запускается на базе Atlas V.

Спутник был запущен на борту Atlas 401 ракеты-носителя с удлиненным обтекателем полезной нагрузки. [ 14 ] Запуск состоялся в 18:02:00 UTC 11 февраля 2013 года с космодрома Ванденберг-3 (SLC-3E) на базе ВВС Ванденберг . [ 15 ] Спустя семьдесят восемь минут и тридцать секунд космический корабль отделился от верхней ступени Атласа V, успешно завершив запуск. [ 16 ]

Первые изображения с космического корабля были получены 18 марта 2013 года. [ 17 ] Landsat 8 присоединяется к Landsat 7 на орбите, обеспечивая более широкий охват поверхности Земли.

На орбите проблемы с TIRS

[ редактировать ]

19 декабря 2014 года наземные диспетчеры обнаружили аномальные уровни тока, связанные с электроникой кодировщика зеркала выбора сцены (SSM). Электроника SSM была отключена, прибор был направлен в надир, и данные TIRS были получены, но не обработаны. 3 марта 2015 года операторы переключили TIRS со стороны A на электронику стороны B, чтобы решить проблему с электроникой кодировщика стороны A. TIRS возобновил нормальную работу 4 марта 2015 года, а сбор номинальных данных калибровки абсолютно черного тела и дальнего космоса возобновился 7 марта 2015 года. [ 18 ]

3 ноября 2015 года способность TIRS точно измерять местоположение зеркала выбора сцены (SSM) была нарушена, и кодер был отключен. [ 19 ] В апреле 2016 года был разработан алгоритм компенсации отключения энкодера и возобновления передачи данных. [ 20 ] В дополнение к этим проблемам, TIRS запустился с аномалией рассеянного света, которая увеличивает заявленную температуру до 4 К в полосе 10 и до 8 К в полосе 11. В конце концов было установлено, что аномалия была вызвана выходом из-под света. отражения поля отражаются от стопорного кольца из металлического сплава, установленного чуть выше третьей линзы четырехлинзового рефракционного телескопа TIRS и на фокальной плоскости TIRS. [ 21 ] [ 22 ] В январе 2017 года был разработан алгоритм для оценки количества рассеянного света и его вычитания из данных, что снизило ошибку примерно до 1 К. [ 23 ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ «Лэндсат-8 на орбите» . Небеса Выше. 28 мая 2016 года . Проверено 28 мая 2016 г.
  2. ^ Ли, Рита Йи Ман; Чау, Квонг Винг; Ли, Херру Чинг Юй; Цзэн, Фаньцзе; Тан, Бэйци; Дин, Мэйлинь (2021). Ахрам, Тарек (ред.). «Дистанционное зондирование, эффект острова тепла и прогнозирование цен на жилье с помощью AutoML» . Достижения в области искусственного интеллекта, программного обеспечения и системной инженерии . Достижения в области интеллектуальных систем и вычислений. Чам: Springer International Publishing: 113–118. дои : 10.1007/978-3-030-51328-3_17 . ISBN  978-3-030-51328-3 .
  3. ^ «Информационный бюллетень — Спутник для сбора изображений Земли LDCM» (PDF) . Корпорация орбитальных наук . Проверено 12 февраля 2013 г.
  4. ^ «Космический корабль LDCM» . НАСА . Проверено 12 февраля 2013 г. Общественное достояние В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  5. ^ «United Launch Alliance успешно запустил вторую полезную нагрузку НАСА всего за 12 дней» . Объединенный стартовый альянс. 11 февраля 2013 года. Архивировано из оригинала 7 декабря 2013 года . Проверено 12 февраля 2013 г.
  6. ^ «Спутник Landsat 8 начинает наблюдение» . НАСА. 30 мая 2013 г. Общественное достояние В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  7. ^ Геологическая служба США (июль 2012 г.). «Миссия Landsat по обеспечению непрерывности данных» (PDF) . Издательский сервисный центр «Ролла» . Проверено 12 февраля 2013 г.
  8. ^ Jump up to: а б с Геологическая служба США. «История LDCM» (PDF) . Проверено 12 февраля 2013 г. Общественное достояние В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  9. ^ Корпорация орбитальных наук. «Информационный бюллетень LDCM» (PDF) . Проверено 12 февраля 2013 г.
  10. ^ НАСА. «Пресс-кит LDCM» (PDF) . Проверено 12 февраля 2013 г. Общественное достояние В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  11. ^ Jump up to: а б Геологическая служба США. «Landsat 8 Геологическая служба США» . Общественное достояние В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  12. ^ «Наземная система Landsat 8». Архивировано 2 апреля 2019 г. на Wayback Machine Landsat Science. Дата обращения: 3 января 2017 г. Общественное достояние В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  13. ^ Паркен, Оливер; Рогоуэй, Тайлер (6 апреля 2023 г.). «Взгляните на эти изображения спутника на орбите, сделанные другим спутником» . Драйв . Проверено 8 апреля 2023 г.  
  14. ^ Кребс, Гюнтер. «Атлас-5(401)» . Космическая страница Гюнтера . Проверено 12 февраля 2013 г.
  15. ^ Рэй, Джастин (11 февраля 2013 г.). «Запуск ракеты Atlas 5 продолжает наследие Landsat» . Космический полет сейчас . Проверено 12 февраля 2013 г.
  16. ^ «Отчет о запуске Атласа - Центр статуса миссии» . Космический полет сейчас . Проверено 12 февраля 2013 г.
  17. ^ «Более пристальный взгляд на первую сцену LDCM» . НАСА. 21 марта 2013 г. Общественное достояние В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  18. ^ «6 марта 2015 г. — Датчик Landsat 8 TIRS возобновляет штатную работу» . Архивировано из оригинала 25 июля 2018 года . Проверено 25 июля 2018 г. Общественное достояние В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  19. ^ «3 ноября 2015 г. — Аномалия тока зеркального кодировщика выбора сцены TIRS» . Архивировано из оригинала 25 июля 2018 года . Проверено 25 июля 2018 г. Общественное достояние В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  20. ^ «12 апреля 2016 г. — Информация о предстоящей повторной обработке Landsat 8 TIRS» . Архивировано из оригинала 25 июля 2018 года . Проверено 25 июля 2018 г. Общественное достояние В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  21. ^ Монтанаро, Мэтью; и др. (2015). «На пути к оперативной коррекции рассеянного света для теплового инфракрасного датчика Landsat 8». Прикладная оптика . 54 (13): 54 (13), 3963–3978. Бибкод : 2015ApOpt..54.3963M . дои : 10.1364/AO.54.003963 .
  22. ^ «Алгоритм теплового рассеяния Landsat 8» . Архивировано из оригинала 25 июля 2018 года . Проверено 25 июля 2018 г. Общественное достояние В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  23. ^ Джерас, Аарон; и др. (март 2017 г.). «Вывод и проверка алгоритма коррекции рассеянного света для теплового инфракрасного датчика на борту Landsat 8» . Дистанционное зондирование окружающей среды . 191 : 191, 246–257. Бибкод : 2017RSEnv.191..246G . дои : 10.1016/j.rse.2017.01.029 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 4aaabe9527ec031caf48256fc3bf9821__1715790420
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/4a/21/4aaabe9527ec031caf48256fc3bf9821.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Landsat 8 - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)