Простое решение сложных проблем: удобные инструменты обработки геопространственных данных

1

В настоящее время наблюдается ряд технологических и рыночных тенденций, которые оказывают существенное влияние на отрасль дистанционного зондирования. Одной из ключевых тенденций является уменьшение размеров и веса спутников на низкой околоземной орбите.

Усовершенствованная технология, включая развертываемые антенны и миниатюрные двигательные установки, позволяет операторам спутников избегать использования больших дорогостоящих спутников. Вместо этого они заменяют их группами небольших спутников, которые могут запускаться вместе с десятками других спутников или запускаться индивидуально с помощью ракеты-носителя малого подъема.

В дополнение к снижению стоимости, увеличенное количество спутников наблюдения Земли на орбите создает новые возможности. Например, когда одна и та же площадь поверхности отображается из множества различных орбитальных позиций, можно использовать методы обработки стереоизображения для генерации трехмерных измерений высоты этой области.

Другие важные технологические факторы включают революцию в области больших данных и зрелость облачных вычислений. Эти технологии в сочетании с такими инструментами, как машинное обучение и анализ данных, позволяют получать ранее неизвестную информацию о нашем мире на постоянной, глобальной основе и с высоким разрешением.

Другая тенденция - миниатюризация спутниковых датчиков, таких как радар с синтезированной апертурой (РСА). Таким образом, коммерческие спутниковые службы радиолокационного мониторинга становятся все более доступными. Технологии РСА уже практически применяются во многих отраслях, но из-за высокой стоимости спутников и энергопотребления доступ к высококачественным коммерческим данным РСА ограничен тем, что обеспечивается небольшим количеством не-американских, созданных правительством спутников двойного назначения (которые всегда отдают приоритет правительственным пользователям).

Аналитика данных становится отраслевым стандартом

На момент написания этой статьи большинство отраслей промышленности испытали цифровую трансформацию. Этот переход будет по-прежнему происходить почти во всех отраслях промышленности и процессах, которыми они управляют. Лидеры отрасли нуждаются в подробной и актуальной отраслевой информации, чтобы оптимизировать свои процессы управления в эпоху цифровых технологий. Фактически, многие отрасли промышленности все больше требуют обработки и рабочих процессов, частично управляемых геопространственными информационными системами.

В то же время геопространственные информационные системы незнакомы большинству промышленных предприятий. Поэтому важно обеспечить им быстрый и простой доступ к открытым и закрытым наборам данных и оснастить их удобными для пользователя инструментами обработки геопространственных данных.

С другой стороны, повышенная доступность данных стимулирует разработку новых приложений, тем самым увеличивая спрос на рынке. Однако, несмотря на его доступность, в конечном итоге используются только 5 процентов изображений, собранных спутниками наблюдения Земли. Почему? Потому что по-прежнему существует множество барьеров, мешающих отрасли сделать инструменты дистанционного зондирования полезными для всех.

Миссия EOS - как можно скорее полностью устранить эти барьеры. EOS упрощает доступ к геопространственным данным и разрабатывает новые инструменты обработки данных, чтобы ускорить рост этой зарождающейся отрасли.

EOS делает сложные проблемы простыми, чтобы каждый мог получить доступ к службам дистанционного зондирования, которые когда-то были доступны только самым богатым и опытным правительствам и корпорациям.

От аналитики к данным

С 2015 года EOS предлагает облачные сервисы для управления большими объемами геоинформационных данных, а также специальные аналитические решения, которые применяют данные спутникового дистанционного зондирования для широкого спектра отраслей. Клиенты используют решения EOS для обеспечения безопасности, экологического мониторинга здоровья, управления окружающей средой, сельского хозяйства и т. д. Клиентами и партнерами EOS являются ведущие мировые компании в области анализа данных, сельского хозяйства и страхования, а также правительства и другие государственные и некоммерческие организации.

Интеграция различных технологий является ключевой. Все разработанные EOS алгоритмы и методы используют передовые технологии обработки и анализа данных, включая методы объединения данных, известные как слияние данных. Опыт EOS доказывает, что наиболее точный и полезный результат может быть достигнут путем синергетического объединения данных от различных датчиков: оптических изображений, радиолокационных данных, облаков точек LIDAR и т. д., чтобы повысить как качество отдельных наборов данных, так и точность аналитических результатов более высокого уровня, таких как обнаружение объектов, классификация культур, оценка высоты и т. д.

В течение всех этих лет EOS стремилась тщательно изучить каждую отраслевую вертикаль и предложить интеллектуальные решения на основе имеющихся данных. Каждая отраслевая вертикаль представляет новые наборы данных, новые задачи конечного пользователя и новые проблемы. Каждый шаг вперед в этом отношении является положительным вкладом в индустрию анализа данных. EOS создает экосистему, которая превращает науку дистанционного зондирования в практические бизнес-кейсы.

EOS - вертикально интегрированная компания, работающая над несколькими проектами дистанционного зондирования, включая разработку собственной спутниковой группировки, предназначенной для удовлетворения текущих и будущих потребностей рынка. Использование более постоянных и универсальных источников данных еще больше улучшит результаты анализа EOS.

В 2019 году EOS объявила о запуске нового подразделения - EOS РСА, задачей которого является разработка недорогих высокоэффективных датчиков радаров с синтезированной апертурой (РСА), предназначенных для развертывания в созвездии малых спутников.

Кроме того, EOS начала производство оптических спутников в 2018 году. Первая фаза спутниковой группировки EOS состоит из 12 спутников, обеспечивающих время повторного посещения 2-3 часа для данной области. Первый запуск спутника РСА ожидается в 2022 году, а коммерческое созвездие начнется в 2023 году.

EOS решила разработать собственное созвездие спутников дистанционного зондирования после изучения практических бизнес-кейсов на коммерческих и государственных рынках наблюдения Земли. Несмотря на большое количество открытых спутниковых данных, на рынках по-прежнему отсутствуют постоянные, высококачественные источники данных с высоким разрешением.

Новые горизонты - РСА группировка

Спутниковая группировка EOS снижает задержку системы, обеспечивая доставку результатов анализа конечному пользователю всего за несколько часов. Использование нескольких спутников по сравнению с одним спутником значительно сокращает время между последовательными проходами по одной и той же области. В настоящее время спутники с оптическими датчиками широко используются в коммерческих созвездиях. В настоящее время оптические датчики в основном адаптированы к парадигме малых спутников, и их технология легко доступна.

Однако спутниковые оптические датчики не могут работать в облачную погоду или ночью. Учитывая эти и другие ограничивающие факторы, информация со спутников с оптическими датчиками может использоваться только четыре месяца в году, а спутники практически бесполезны в остальное время.

Традиционно спутники РСА редко используются в коммерческих целях из-за их большого размера, технической сложности и высоких затрат. Однако на данный момент EOS значительно сократила размер и сложность датчиков и антенн РСА и открыла огромные возможности для роста на рынке наблюдения Земли.

Все эти факторы, а также рыночный спрос на аналитические результаты 24/7, способствовали выбору EOS технологии РСА для ее созвездия дистанционного зондирования.

Инженеры EOS уже разработали прототип радара и продвигаются вперед в разработке недорогой высокопроизводительной полезной нагрузки РСА для малых спутников со сверхвысоким разрешением на поверхности до 25 см.

Спутники EOS РСА будут работать в режимах Stripmap и Spotlight (включая интерферометрию) и охватывать широкий спектр применений. EOS также рассматривает двухчастотный РСА в X-диапазоне и S-диапазоне на одном спутнике. Двухдиапазонный режим повышает универсальность изображения при любых погодных условиях и улучшает контраст между объектом и землей. Специальная конфигурация переднего конца радара позволяет получать изображения выбранных областей в обеих полосах на одной орбите.

Полезная нагрузка EOS РCA включает в себя развертываемую отражающую антенну, разработанную компанией EOS. Эта запатентованная антенная технология позволяет инструменту EOS РСА повысить эффективность спутников и обеспечить превосходное качество изображения. Кроме того, сама антенна обладает низкими массогабаритными характеристиками, что делает более выгодным и менее затратным запуск спутника РСА на орбиту.

2020 и последующие годы

EOS РСА является последним логическим разделением в геопространственной ветви Noosphere Ventures. Инвестиционное портфолио Noosphere в настоящее время включает Firefly Aerospace, которая предлагает услуги запуска спутников из своего парка малых и средних ракет-носителей, SETS, поставщика электрических спутниковых силовых установок для малых спутников, и EOS, лидера отрасли в области хранения данных и аналитических услуг для дистанционного зондирования.

Первый эксплуатационный дебют ракеты Firefly Alpha запланирован на запуск в феврале 2020 года с базы ВВС Ванденберг. Позже, в 2022 году, ракета Альфа начнет запускать спутники дистанционного зондирования EOS на точные, выделенные орбиты, разработанные для оптимальной работы созвездия.

Между тем, EOS как компания будет и впредь ориентироваться на услуги хранения и обработки данных. Фактически, EOS уже разрабатывает комбинированные аналитические решения, предназначенные для приема данных от различных датчиков и форматов, включая данные EOS РСА. Кроме того, взаимная интеграция сервисов для обработки, хранения, визуализации и анализа этих данных позволит EOS использовать все потенциальные возможности взаимодействия.

Наконец, EOS планирует расширить свое портфолио облачных услуг, включив в него мониторинг сельскохозяйственных районов - Crop Monitoring. Службы мониторинга урожая помогают фермерам принимать оптимальные решения для эффективного управления фермой, анализируя спутниковые данные практически в реальном времени. Услуги мониторинга урожая широко используются сельскохозяйственными производителями и трейдерами, а также страховыми компаниями и банками.

На макроуровне стратегия EOS смещается в сторону как вертикальной интеграции в экономической цепочке создания стоимости, так и горизонтальной интеграции с точки зрения стратегического партнерства и реализации совместных проектов.

В настоящее время многие традиционные различия между космическими компаниями и ИТ-компаниями сохраняются. Это различие станет все более и более малозаметным в ближайшем будущем. Наблюдатели начнут видеть слияние различных отраслей промышленности, став «новыми космическими» компаниями, сравнимыми с IT-компаниями по скорости и росту.

В настоящее время EOS играет активную роль в цифровом преобразовании отрасли, развивая передовые облачные технологии и расширяя и укрепляя свое портфолио внутренних и внешних услуг. Таким образом, EOS в настоящее время стимулирует развитие собственной инфраструктуры дистанционного зондирования, которая позволит ему играть более важную роль в будущем.

2

Макс Поляков, управляющий партнер, инвестиционный фонд Noosphere Ventures

 

Ссылка на источник