Czujniki wielospektralne od obserwacji Ziemi (EO) generują duże ilości danych wymagających dużej pojemności magazynowania i szerokiego pasma kanału transmisyjnego połączenia z Ziemi. Aby zmniejszyć obciążenie zasobów satelitarnych, naukowcy korzystający ze środków finansowych EU opracowują nowe technologie pokładowego przetwarzania i interpretacji danych.
Czujniki wielospektralne rejestrują obrazy w wielu bardzo wąskich,
sąsiadujących pasmach widzialnych i bliskiej podczerwieni widma
elektromagnetycznego. Obrazowanie szerokopasmowe umożliwia rozróżnianie
cech powierzchni Ziemi o różnej charakterystyce absorpcji światła i
odbić. W ostatnich latach obrazowanie wielospektralne otworzyło
przełomowe perspektywy w różnych zastosowaniach, w tym obserwacji zmian
klimatu i urbanistyce.
Chociaż algorytmy przetwarzania wielospektralnego skutecznie
odwzorowują dane w systemach równoległych, takich jak klastry
komputerów, systemy te trudno się adaptuje do przetwarzania pokładowego.
Projekt "Quick image interpretation system" (
QI2S)
powstał w celu stworzenia takiej platformy, umożliwiającej
zintegrowanie lekkich podzespołów o niskim poborze mocy z ciężarem
użytecznym satelitów okołoziemskich. Aby osiągnąć ten ambitny cel,
sześciu partnerów połączyło swe siły i doświadczenie w zakresie
przypisanych im elementów.
W pierwszej fazie projektu naukowcy biorący udział w projekcie QI2S
zaprojektowali wielordzeniowy silnik obliczeniowy oparty na
programowanych macierzach bramek logicznych (FPGA). Pomimo niskiej masy i
małego rozmiaru, macierze FPGA zapewniają podobną wydajność
obliczeniową przy niższych kosztach oraz oferują atrakcyjną możliwość
adaptacyjnego wyboru algorytmu przetwarzania danych, który zostanie
zastosowany. Konstrukcja systemu obejmuje komponenty oprogramowania dla
przetwarzania i interpretacji danych wielospektralnych w języku poleceń
wysokiego poziomu, umożliwiając ich rekonfigurację.
Oczekuje się, że system QI2S pozwoli radykalnie ograniczyć przesył
danych wielospektralnych do użytkowników końcowych na Ziemi. Oszacowano,
że w przypadku wykonywania interpretacji obrazów na pokładzie, wymagany
będzie tylko niewielki wycinek szerokości pasma kanału transmisyjnego
połączenia z Ziemi (nieprzekraczający kilku Mbit/s). Użytkownicy końcowi
będą mogli otrzymywać wymagane dane w ciągu kilku minut, zamiast kilku
dni lub nawet tygodni. Takie dokonania torują drogę do przyszłych
ciekawych zastosowań, w tym systemów wczesnego ostrzegania przed
zagrożeniami naturalnymi.
poleca:
