BRPI0917895B1 - dispositivo de estações terrestres de recepção e registro de dados provenientes de satélites - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO DE ESTAÇÕES TERRESTRE DE RECEPÇÃO E REGISTRO DE DADOS PROVENIENTES DE SATÉLITES A invenção se refere a um dispositivo, chamando grade de satélites, que compreende uma pluralidade de estações terrestre (5) de recepção e registro de dados dotados de meios de memorização (13), cada estação terrestre (5) estando associada a meios de recepção de dados de observação provenientes de ao menos um satélite em órbita em torno da Terra. Cada estação (5) é conectada a pelo menos uma rede digital (15) e dotada de ao menos um módulo de gestão (8) adaptado para que as diferentes estações (5) interajam entre si a fim de permitir um acesso compartilhado transparente permanente aos referidos dados de observação provenientes de ao menos um satélite registrados nas diferentes estações (5), sendo a referida grade de satélites adaptada para ser acessível e vista como um recurso computacional único a partir de qualquer ponto de acesso da referida rede (15).
Description
A invenção se refere a um dispositivo, designado em todo o texto por “grade de satélites”, que compreende uma pluralidade de estações terrestres, comunicantes entre si, de recepção e registro de dados. Uma estação terrestre de recepção e registro de dados é uma estação dotada de meios de recepção de dados de observação provenientes de ao menos um satélite em órbita em tomo da Terra, e de meios de memorização de dados (memória(s) de massa).
A invenção se estende também a um dispositivo de observação - especialmente de observação da Terra - que compreende: ao menos uma constelação de satélites lançada em órbita em tomo da Terra, cada satélite compreendendo ao menos um dispositivo de aquisição de dados de observação, e ao menos um dispositivo de transmissão desses dados de observação com destino a antenas de recepção situadas na superfície da Terra, uma pluralidade de estações terrestres de recepção e registro de dados de observação distribuídas pela superfície da Terra, estando cada estação terrestre de recepção e registro conectada a pelo menos uma antena de recepção que lhe seja própria, sendo estas estações comunicantes entre si,
O dispositivo de transmissão de cada satélite sendo adaptado para poder transmitir dados de observação a qualquer antena de recepção situada em um campo visual do dispositivo de transmissão, sendo cada antena de recepção adaptada para poder receber dados de observação transmitidos por um satélite quando a referida antena de recepção estiver situada no campo visual do dispositivo de transmissão do referido satélite.
De forma geral, em todo o texto, o termo “observação” designa qualquer aquisição de dados, e compreende medições de parâmetros físicos (temperaturas, radiações, dados topográficos, imagens nos diferentes comprimentos sendo visíveis ou não, etc.), e a expressão “observação da Terra” designa qualquer aquisição de dados de observação referentes à Terra, especialmente provenientes da Terra.
A invenção visa em particular (embora não exclusivamente) a propor um dispositivo de observação da Terra mais particularmente destinado à aquisição e ao fornecimento de imagens de observação terrestre que apresente uma resolução espacial elevada (10 metros pelo menos, especialmente da ordem de 1 metro) e uma freqüência elevada de cobertura global da Terra (2 semanas pelo menos, especialmente da ordem de 1 dia).
Em todo o texto, a freqüência de cobertura global da Terra designa a freqüência na qual um dispositivo de observação permita uma tomada de vista completa da Terra.
A observação da Terra por instrumentos via satélite surgiu na década de 1950 com o desenvolvimento de instrumentos dedicados especialmente à meteorologia. Esses instrumentos não cessaram de se desenvolver depois, privilegiando altemativamente, segundo as aplicações visadas, a resolução espacial ou a freqüência de atualização.
Há hoje um grande número de instrumentos de observação terrestre, dentre os quais o LANDSAT, o MODIS, o IKONOS, o QUICK BIRD, o EROS, o SPOT-5, o SPOT-4, etc. Esses instrumentos permitem atender a inúmeras necessidades em imageamento em áreas tão diversas como a agricultura, a cartografia, o cadastramento, a defesa, o meio- ambiente, a planificação urbana, as telecomunicações, a gestão de riscos, a gestão de recursos renováveis, etc. Em todos esses casos, está previsto que os dados de observação recebidos pelas estações terrestres a partir dos satélites sejam distribuídos em um local central de tratamento e arquivamento que permita racionalizar esses diferentes dados, disponibilizá-los, e pô-los em coerência uns com os outros. Tal local central permite também distribuir os dados de observação aos usuários de um modo coerente e homogêneo quanto à sua data e ao seu conteúdo. Essa distribuição de dados de observação por satélite em direção a um local central apresenta muitas vezes problemas de conexão e de largura de banda, dado o grande volume de dados. Por exemplo, GB 2432486 propõe a reutilização dos satélites da constelação para distribuir os dados para um usuário em uma estação terrestre. Essa solução é extremamente custosa e complexa, e não inteiramente suficiente.
Os instrumentos IKONOS, QUICKBIRD, EROS, etc. são satélites de resoluções bem altas que permitem resoluções espaciais da ordem de 1 metro. No entanto, eles apresentam taxas de atualização do conjunto do globo superiores a um mês.
Os instrumentos MODIS, MERIS, etc. são instrumentos que apresentam resoluções baixas, porém taxas de atualização do conjunto do globo elevadas, da ordem de 3 dias a uma semana.
Em outras palavras, diante do estado da técnica, a concepção de um instrumento de aquisição e de fornecimento de dados de satélites de observação - especialmente de observação terrestre - está submetida a requisitos conflitantes. Deve-se escolher entre um instrumento com resolução espacial elevada - da ordem de um metro - porém com freqüência de atualização baixa - da ordem de uma semana ou de um mês - e um instrumento com freqüência de cobertura global elevada - da ordem de um dia - porém resolução espacial baixa - da ordem de 100 metros.
Soluções alternativas foram propostas para se ter o benefício de uma alta freqüência de cobertura de zonas específicas predeterminadas, juntamente com o benefício de uma resolução espacial significativa. Elas consistem em recorrer-se a um ou vários satélites equipados com instrumentos ópticos de aquisição de imagens adaptados para permitir um desalinhamento desses instrumentos. Com efeito, a capacidade de adquirir imagens fora do traçado natural de um satélite permite a observação, no transcurso de várias rotações sucessivas do satélite, da mesma zona geográfica.
Por exemplo, a constelação de satélites SPOT oferece uma capacidade de aquisição e uma taxa de atualização que permite a aquisição de uma imagem de uma zona predeterminada do globo a cada dia. Essa constelação compreende uma pluralidade de satélites, colocados em uma órbita polar, circular, heliossíncrona e em fase em relação à Terra. Cada satélite apresenta um ciclo de 26 dias. Cada satélite compreende instrumentos ópticos, gravadores de dados e sistemas de transmissão de imagens em direção a estações de recepção terrestres. Os instrumentos ópticos são adaptados para assegurar direcionamentos oblíquos configuráveis, de modo que uma mesma região possa ser observada várias vezes durante o ciclo de 26 dias. Os gravadores de dados permitem armazenar as imagens de bordo caso o satélite não esteja dentro da visibilidade de uma estação terrestre.
Essa constelação pode assim apresentar uma freqüência de cobertura elevada de uma zona específica da Terra. No entanto, a freqüência de cobertura global não pode ser inferior a 26 dias. Além disso, se a programação for programada de tal modo que numerosos desalinhamentos sejam efetuados durante o ciclo de 26 dias, a freqüência de cobertura global da Terra pode ser muito superior a 26 dias.
Um outro inconveniente desta solução reside no custo de fabricação, instalação, gestão e manutenção de uma constelação de satélites com desalinhamento. Em particular, tal constelação necessita da instalação e da gestão no solo de uma pluralidade de estações terrestres operadas de forma autônoma entre si e adaptadas para o envio dos dados de imagens recebidos a um servidor central de backup de imagens com vistas à sua distribuição. Além disso, cada instrumento de cada satélite é controlado da superfície por uma equipe de especialistas encarregados de determinar e aperfeiçoar, em função das demandas, os desalinhamentos dos instrumentos ópticos. Além disso, cada satélite deve compreender gravadores para solucionar a ausência de visibilidade de uma estação terrestre. Cada satélite compreende ainda um sistema de transmissão terrestre específico.
Além disso, esta solução enfrenta uma grande dificuldade prática. Com efeito, a cobertura do conjunto do globo terrestre por tal constelação de satélites com vistas a fornecer imagens que apresentem uma resolução espacial da ordem de um metro e uma freqüência de cobertura global da ordem de um dia impõe a gestão pelo servidor central de cerca 1.500 Terabytes por dia, ou 170 Gigabytes por segundo, o que ultrapassa amplamente as capacidades de transmissão por satélites e de tratamento terrestre acessíveis com as tecnologias e as arquiteturas de servidores atualmente disponíveis. Além disso, o mesmo problema se impõe para dados provenientes de instrumentos de observação do espaço a partir de satélites.
A invenção visa a atenuar esses inconvenientes, superar essas dificuldades e propor um novo conceito de dispositivo de registro de dados de observação por satélites que permita o registro de fluxos de dados altamente significativos, podendo em especial ser bem superiores a 100 Gigabytes por segundo. Mais particularmente, a invenção visa a propor um dispositivo que não necessite de um servidor central de distribuição e/ou registro de dados.
A invenção visa igualmente a propor um dispositivo - especialmente um dispositivo de observação - adaptado para alimentar os vetores de informação de massa disponíveis na Internet. Com esta finalidade, a invenção se refere a um dispositivo que compreende uma pluralidade de estações terrestres de recepção e registro de dados dotadas de meios de memorização desses dados, estando cada estação terrestre de recepção e registro associada a meios de recepção de dados de observação provenientes de ao menos um satélite em órbita em tomo da Terra, sendo a invenção caracterizada por: os dados de recepção recebidos de ao menos um satélite - especialmente de cada satélite - serem e permanecerem distribuídos nos meios de memorização de diferentes estações terrestres de recepção e registro, cada estação terrestre de recepção e registro ser conectada funcionalmente às outras estações terrestres de recepção e registro através de ao menos uma rede digital, e ser dotada de ao menos um módulo, chamado módulo de gestão, adaptado para que as diferentes estações terrestres de recepção e registro sejam interconectadas entre si por diferentes módulos de gestão através da(s) rede(s) digital(is), segundo uma arquitetura, chamada grade de satélites, adaptada para permitir um acesso compartilhado transparente permanente aos referidos dados de observação provenientes de ao menos um satélite - especialmente de cada satélite - registrados e distribuídos nos meios de memorização de diferentes estações terrestres, sendo a referida grade de satélites adaptada para tomar o conjunto de dados de observação registrados e distribuídos nas diferentes estações terrestres de recepção e registro acessível e visto como um conjunto de dados de observação único a partir de qualquer ponto de acesso da(s) rede(s) digital(is).
Tal grade de satélites de acordo com a invenção na qual várias estações terrestres de recepção e registro de dados de observação de satélites são funcionalmente interconectados entre si para compartilhar de forma automática, permanente e totalmente transparente de observação que e permanecem registrados em cada estação, e então são distribuídos no interior das diferentes estações terrestres de recepção e registro sem serem reenviados para um sítio central, constitui um novo objeto que transforma totalmente a concepção e o modo de operação dos instrumentos de observação por satélites que o incorporam. Com efeito, tal grade de satélites de acordo com a invenção é um elemento constitutivo de um ou vários dispositivos de observação, na medida em que esses dispositivos de observação se tornam totalmente inoperantes na ausência da grade de satélites de acordo com a invenção.
Além disso, um dispositivo de acordo com a invenção apresenta funcionalidades inéditas: a capacidade de registro de tal dispositivo é virtualmente ilimitada, bastando multiplicar o número de estações terrestres de recepção e registro para aumentar a capacidade de registro e o fluxo (dentro do fluxo pode ser transmitido pelos satélites correspondentes); nenhum servidor central de referência de dados ou de distribuição de dados é necessário; todos os dados de observação são acessíveis independentemente do ponto de acesso à grade de satélites, imediatamente e em tempo real; o funcionamento do dispositivo é automaticamente assegurado, sem necessitar de qualquer manutenção específica (em particular, uma pane em qualquer das estações terrestres de recepção e registro não tem qualquer efeito sobre o funcionamento das outras estações terrestres de recepção e registro e do dispositivo em geral); ele pode ser dinamicamente associado a um ou vários satélites e/ou a uma ou várias constelações de satélites; ele pode ser posto à disposição dos usuários de forma extremamente simples, segura e confiável, com quaisquer variantes possíveis e adequadas de controle de acesso de leitura e/ou de gravação e/ou de administração de dados registrados nas diferentes estações.
Vantajosamente, um dispositivo de acordo com a invenção é também caracterizado por cada estação terrestre de recepção e registro ser ainda associada a meios de transmissão de dados em direção a pelo menos um satélite, e por compreender ao menos um módulo de telecomando adaptado para poder gerar ao menos um comando com destino a pelo menos um satélite e transmitir tal comando na grade de satélites. Assim, o dispositivo de acordo com a invenção pode ser utilizado não somente para a recepção de dados de observação de satélites e seu registro distribuído, como também para o controle de cada satélite associado ao dispositivo de acordo com a invenção.
Vantajosamente e de acordo com a invenção, a referida rede digital da referida grade de satélites é uma rede digital terrestre, especialmente uma rede digital terrestre pública como a Internet.
Além disso, um dispositivo de acordo com a invenção é vantajosamente caracterizado também por compreender ao menos um servidor terrestre, chamado servidor geoportal, ligado pela referida rede digital à referida grade, sendo esse servidor geoportal acessível aos usuários através da rede digital, e sendo adaptado para gerar autorizações de acesso à grade pelos usuários. Esse servidor geoportal não é, entretanto, um servidor central de registro ou de referência de dados. Um dispositivo de acordo com a invenção é portanto desprovido de qualquer servidor ou sítio central de registro e/ou de referência e/ou de distribuição de dados de observação.
A invenção se estende a um dispositivo de observação tal como mencionado acima, caracterizado por compreender um dispositivo terrestre de acordo com a invenção formado pelas referidas estações terrestres de recepção e registro. Em outras palavras, em um dispositivo de observação de acordo com a invenção, quaisquer estações terrestres de recepção e registro são interconectadas para formar um dispositivo terrestre (grade de satélites) de acordo com a invenção.
Assim, em um dispositivo de observação de acordo com a invenção, cada estação terrestre de recepção e registro é ligada a pelo menos uma rede digital e é dotada de ao menos um módulo, chamado módulo de gestão, adaptado para que as diferentes estações terrestres de recepção e registro sejam interconectadas entre si através da referida rede digital segundo uma arquitetura, chamada grade de satélites, adaptada para permitir um acesso compartilhado transparente e permanente aos dados de observação registrados nos meios de memorização das diferentes estações terrestres de recepção e registro, sendo a referida grade de satélites adaptada para poder ser acessível e vista como um recurso computacional único a partir de qualquer ponto de acesso da referida rede digital. Os módulos de gestão de cada estação terrestre de recepção e registro de um dispositivo de acordo com a invenção podem ser formados por módulos de grade, conhecidos em si, que permitem a realização de grades computacionais, isto é, de arquiteturas computacionais baseadas em uma rede e que permitem o compartilhamento transparente, por sistemas e aplicações heterogêneas, de dados e/ou recursos computacionais (ver, especialmente, http://fr.wikipedia.org/wiki/Grid computing,Globus ToolKit,ou ainda os softwares gLite (EGEE), UNICORE, ou Synfiniway (Fujitsu), ou o software e-mule). Nada impede, no entanto, o desenvolvimento de módulos de grade específicos.
As tecnologias de grade computacional permitem em particular a distribuição e o compartilhamento de grandes capacidades de computação, pela implementação em rede e a interconexão de meios computacionais potentes. Elas são portanto utilizadas principalmente pelos 5 centros de pesquisa e empresas com necessidade de grande poder de tratamento.
Embora o poder computacional não seja um fator determinante no projeto de um dispositivo de observação - especialmente um dispositivo de observação da Terra - o inventor determinou que a utilização de uma 10 tecnologia de grada para a interconexão permanente de estações terrestres de recepção e registro de dados de observação permite a obtenção de funcionalidades inéditas e, na realidade, a obtenção de um dispositivo de observação distribuído permite a obtenção de desempenhos incomparáveis a um custo extremamente reduzido. Em particular, os dados de observação 15 podem ser compartilhados nas diferentes estações terrestres de recepção e registro, e são contudo acessíveis de qualquer ponto de acesso à rede, imediatamente e em tempo real. Igualmente, os dados de observação podem ser transmitidos e/ou transferidos entre as estações terrestres de recepção e registro de forma totalmente transparente, em função das 20 necessidades ou restrições impostas. Da mesma forma, a interconexão de estações terrestres de recepção e registro na forma de uma grade permite facilitar o telecontrole da constelação de satélites a partir da superfície.
A invenção é em particular vantajosamente aplicável ao registro de dados de observação da Terra. Em particular, vantajosamente, 25 um dispositivo de acordo com a invenção é também caracterizado pelo dispositivo de aquisição de dados de observação de cada satélite apresentar um campo de visão predeterminado correspondente a uma zona da superfície da Terra na visibilidade desse dispositivo de aquisição, e por cada estação terrestre de recepção e registro compreender meios de memorização de dados de observação provenientes de ao menos uma zona terrestre, chamada zona de observação registrada, compreendendo ao menos o envoltório dos campos de visão do dispositivo de aquisição de cada satélite nos quais a antena de recepção da estação terrestre de recepção e registro está situada, sendo o número e a distribuição das diferentes estações de recepção e registro adaptados para que as referidas zonas de observação registradas correspondentes sejam complementares e permitam a cobertura de uma superfície terrestre a ser observada, sendo os diferentes dados de observação dessa superfície a ser observada distribuídos nos meios de memorização de diferentes estações terrestres de recepção e registro, sendo a referida grade de satélites uma grade de armazenamento adaptada para que todos os dados de observação memorizados pelas diferentes estações terrestres de recepção e registro sejam acessíveis permanentemente como um recurso computacional único a partir de qualquer ponto de acesso da rede digital da referida grade de satélites.
Deve ser observado que, em um dispositivo de acordo com a invenção, é possível criar zonas de observação registradas associadas a uma estação terrestre de recepção e registro de forma virtual, não correspondendo necessariamente ao círculo de visibilidade da antena de recepção da estação terrestre de recepção e registro nem aos campos de visão dos satélites que sobrevoam essa antena. Assim, vantajosamente e de acordo com a invenção, a zona de observação registrada em ao menos uma estação terrestre de recepção e registro compreende ao menos uma zona situada fora do envoltório dos campos de visão dos satélites que contêm a antena de recepção da estação terrestre de recepção e registro. Isso permite, por um lado, que os dados de observação possam ser distribuídos de forma ideal entre as diferentes estações terrestres de recepção e registro, e também do ponto de vista da capacidade de memorização a eficácia da utilização dos dados de observação (especialmente ao minimizar a distância entre cada usuário potencial e a estação terrestre de recepção e registro em que os dados de observação correspondentes são registrados, de modo a reduzir a ocupação da rede). Isso permite também que um satélite possa transmitir dados de observação a qualquer uma das estações terrestres de recepção e registro, idêntica ou não àquela que recebeu inicialmente os dados de observação por parte do satélite. A arquitetura em grade das diferentes estações de recepção e registro permite efetivamente um encaminhamento automático, simples e transparente dos dados de observação para a estação terrestre de recepção e registro apropriada, segundo um protocolo predeterminado, que pode ser qualquer um. Em uma variante vantajosa da invenção, cada estação terrestre de recepção e registro é adaptada para buscar e incorporar em seus meios de memorização os dados de observação de cada estação terrestre de recepção e registro cuja zona de observação registrada seja adjacente à sua, de modo que cada estação terrestre de recepção e registro incorpore um mosaico local de diferentes zonas de observação registradas adjacentes à sua.
Além disso, vantajosamente e de acordo com a invenção, os dados de observação são transmitidos por cada dispositivo de transmissão de um satélite segundo um formato que incorpora metadados e/ou dados, chamados dados de geolocalização, representativos da localização da zona observada e da data da observação. Assim, no caso de observações terrestres, os dados de observação da Terra transmitidos por cada satélite são “geolocalizados”, isto é, incorporam as informações que permitem determinar a qual porção da superfície da Terra eles correspondem, de modo que possam ser automaticamente encaminhados pela grade em direção à estação terrestre de recepção e registro na qual devam ser registrados e, posteriormente, automaticamente selecionados através da grade em resposta a uma requisição do usuário. A esse respeito, deve ser observado que os dados de observação transmitidos por um satélite passam por ao menos um tratamento por parte de uma estação terrestre de recepção e registro (associada à antena de recepção em que eles são recebidos e/ou registrados) antes de seu registro nos meios de memorização de uma estação terrestre de recepção e registro. Porém, em qualquer caso, esse tratamento conserva os dados de geolocalização.
Além disso, em uma variante vantajosa, um dispositivo de acordo com a invenção é também caracterizado por cada estação terrestre de recepção e registro ser ainda associada a uma antena de emissão em direção a um satélite, e pelo fato de as antenas de recepção e emissão, os dispositivos de transmissão dos satélites e as estações terrestres de recepção e registro serem adaptadas para permitir o estabelecimento de transferências bidirecionais entre os satélites e as estações terrestres de recepção e registro. Em particular, isso permite um controle da constelação de satélites de forma simples e descentralizada, de modo que não seja mais necessário fornecer uma central de controle única, e que os comandos possam ser emitidos para cada satélite a qualquer instante a partir de qualquer ponto de acesso à grade. Assim, vantajosamente, um dispositivo de acordo com a invenção compreende ao menos um módulo de telecomando adaptado para poder emitir comandos para cada satélite, e cada módulo de telecomando é conectado à referida rede digital e à grade de estações terrestres de recepção e registro à qual ele endereça cada comando a ser transmitido para um satélite.
Em uma primeira variante, o módulo de telecomando determina ao menos uma estação terrestre de recepção e registro à qual o comando é destinado, encarregada de emitir esse comando ao satélite destinatário.
Em uma outra variante, o referido comando é emitido simultaneamente por todas as estações terrestres de recepção e registro associadas a uma antena de emissão. Esse comando é depois recebido por cada satélite a partir da estação terrestre de recepção e registro ligada à antena de emissão mais próxima do satélite. O comando compreende um código de identificação do satélite ao qual ele é destinado, e cada satélite pode determinar se o comando lhe é destinado ou não.
A constelação espacial de satélites pode ser ligada à grade de satélites de estações terrestres de recepção e registro por meios de conexão e comunicação específicos que não são parte integrante da rede digital que forma a grade de satélites. Todavia, segundo uma variante vantajosa e preferencial da invenção, cada satélite compreende também em si mesmo um módulo de grade de modo a ser incorporado à grade de satélites formada pelas diferentes estações terrestres de recepção e registro e a rede digital que as conecta. Assim, em um dispositivo de acordo com a invenção, cada satélite, como cada estação terrestre de recepção e registro, é um nó da grade de satélites, de modo que as comunicações são grandemente facilitadas e podem se beneficiar de todas as vantagens e de todas as funcionalidades avançadas permitidas por tal grade de satélites (gestão simplificada e transparente do compartilhamento de dados, gestão simplificada de acessos de diferentes satélites às diferentes estações terrestres de recepção e registro e reciprocamente, robustez de funcionamento, por exemplo, em caso de uma pane em um dos satélites ou em uma das estações terrestres de recepção e registro, etc.).
Vantajosamente e de acordo com a invenção, a rede digital da referida grade de satélites é uma rede digital terrestre pública, especialmente a rede Internet que suporta conexões entre as diferentes estações terrestres de recepção e registro. Deve ser observado a esse respeito que a natureza das ligações físicas de comunicação entre os diferentes nós de uma grade não tem importância, e pode ser qualquer uma e variável ao longo de uma mesma grade (conexões por fios, conexões por fibras ópticas, conexões via satélites de comunicação, conexões celulares do tipo GSM, ou outras). Com efeito, um módulo de grade é uma camada lógica associada a uma ou várias redes em funcionamento e compatível com todos os formatos de rede e plataformas.
Além disso, um dispositivo de observação de acordo com a invenção compreende vantajosamente um servidor terrestre, chamado servidor geoportal, conectado pela referida rede digital pública à referida grade de satélites, sendo esse servidor geoportal acessível aos usuários através da rede digital pública, e sendo adaptado para gerar autorizações de 10 acesso à grade pelos usuários. A esse respeito, deve ser observado que tal servidor geoportal não constitui um sítio central ou um servidor central no qual são registrados os dados de observação a serem entregues aos usuários, ou que seria necessário para determinar a localização de registro de dados de observação que sejam objeto de uma requisição de um usuário e/ou para distribuir os referidos dados de observação para cada usuário. Com efeito, em um dispositivo de acordo com a invenção, a grade permite compartilhar de forma transparente e automática dados de observação com cada usuário conectado a esta grade sem a necessidade de qualquer sítio central de seleção ou de transmissão de informações. Em um dispositivo de observação de acordo com a invenção, o servidor geoportal tem portanto a função de gerir o controle de acesso pelos usuários à grade que forma o dispositivo.
De preferência, em um dispositivo de observação de acordo com a invenção, sendo os referidos dados de observação dados aptos a 25 serem visualizados na forma de imagens, cada estação terrestre de recepção e registro é adaptada para tratar os dados de observação que recebe de cada satélite, de modo a formar e a registrar em seus meios de memorização imagens correspondentes diretamente exploráveis por um usuário, e a grade assim forma toma diretamente acessível ao usuário a integralidade das imagens de observação provenientes de diferentes satélites para as diferentes zonas de observação registradas nas diferentes estações terrestres de recepção e registro. Em particular, cada estação terrestre de recepção e registro mantém atualizado em seus próprios meios de memorização um mosaico local formado por sua própria zona de observação registrada e por diferentes zonas de observação registradas adjacentes de outras estações terrestres de recepção e registro, sendo os diferentes dados de observação correspondentes formatados, calibrados e tratados de forma homogênea para que possam ser diretamente exploráveis pelos usuários.
Nesse aspecto, diversas variantes da invenção são possíveis. Segundo uma primeira variante de realização de acordo com a invenção, o módulo de gestão de cada estação terrestre de recepção e registro é adaptado para disponibilizar dinamicamente e em tempo real os dados de observação tais como registrados pela última vez nos meios de memorização na grade de satélites. Em outras palavras, nessa variante de realização, cada usuário pode obter, através do servidor geoportal, os dados de observação mais recentes de uma zona de observação qualquer, tais como recebidos e registrados pela última vez na estação terrestre de recepção e registro correspondente. Essa variante de realização permite obter permanentemente uma imagem mais recente das diferentes zonas de observação digitalizadas pela constelação de satélites, e conseqüentemente da Terra caso o número de satélites da constelação seja suficiente.
Em uma segunda variante, nada impede que, ao contrário, os diferentes dados de observação recebidos pelas diferentes estações terrestres de recepção e registro sejam objeto de um tratamento periódico coletivo, por exemplo, todos os dias ou todas as semanas, de modo a serem datados para formarem um conjunto completo de dados de observação atualizado posto à disposição dos usuários, por exemplo, pelo fornecimento de dados através dos servidores geoportais, na forma de uma representação da Terra.
A invenção se aplica em particular a um dispositivo que permita a obtenção de uma observação da totalidade da superfície da Terra com as características mencionadas acima. Assim, vantajosamente e de acordo com a invenção, cada satélite apresenta uma faixa F e uma órbita baixa de tal modo que possa descrever um número ORB de órbitas superior a 1 em um dia, e o número de satélites é adaptado para que a superfície terrestre a ser observada corresponda à totalidade da superfície da Terra. A invenção se aplica, todavia, igualmente a outras constelações de satélites mais limitadas em seu âmbito de observação ou para a observação do espaço.
A invenção representa assim uma ruptura na concepção de dispositivos de observação da Terra, baseando-se em uma grade de interconexão transparente, permanente e automática de seus diferentes elementos constitutivos (estações terrestres de recepção e registro e/ou satélites e/ou antenas), essa grade constituindo o elemento essencial do dispositivo de observação.
A invenção se refere igualmente a um dispositivo - especialmente um dispositivo de observação - caracterizado por uma combinação de todas ou de partes das características mencionadas acima ou abaixo.
Outras características, objetivos e vantagens da invenção surgirão a partir da leitura da descrição a seguir, que apresenta a título de exemplo não limitativo um modo de realização da invenção, com referência aos desenhos anexos, nos quais: a Figura 1 é uma vista esquemática de um dispositivo de aquisição e distribuição de dados de observação da Terra de acordo com um modo de realização da invenção, a Figura 2 é uma vista esquemática de um dispositivo terrestre que forma uma grade de satélites de acordo com um modo de realização da invenção, e a Figura 3 é uma vista esquemática de uma estação terrestre de recepção e registro de uma grade de satélites de acordo com um modo de realização da invenção.
Nas figuras, as escalas e proporções não são respeitadas, para fins de ilustração e clareza. Como ilustrado na Fig. 1, um dispositivo de observação da Terra de acordo com a invenção compreende uma constelação de satélites 4 e uma pluralidade de estações 5 terrestres de recepção e registro de dados comunicantes entre si, formando um dispositivo terrestre de acordo com a invenção, chamado grade de satélites.
Cada satélite 4 compreende também ao menos um dispositivo - especialmente um dispositivo óptico - de aquisição de dados de observação de referência fixa.
Esse dispositivo de aquisição de dados de observação é, por exemplo, uma câmera fixa orientada em direção à Terra e adaptada para adquirir dados de observação - especialmente imagens - multiespectrais de regiões da atmosfera e/ou da superfície terrestres que o satélite sobrevoa.
Segundo um modo de realização possível da invenção, tal satélite é um pára-quedas óptico como descrito, por exemplo, em W02005110848. Assim, um satélite 4 de um dispositivo de acordo com a invenção não necessita de um programa de direcionamento específico, o que reduz sensivelmente os custos de fabricação e de manutenção.
Cada satélite 4 compreende ainda ao menos um módulo de emissão de dados de observação adaptado para emitir, após cada aquisição de dados de observação por um dispositivo de aquisição de dados de observação desse satélite 4, os dados de observação adquiridos em direção à crosta terrestre (estação 5). Esse módulo de emissão pode ser de qualquer tipo conhecido e não é descrito aqui em detalhes.
O dispositivo de acordo com a invenção compreende uma pluralidade de estações 5 terrestres de recepção e registro que formam uma grade de satélites.
Cada estação 5 terrestre de recepção e registro compreende ao menos um módulo 12 de recepção de dados de observação adaptado para receber dados de observação provenientes da camada espacial de aquisição de dados de observação.
Cada estação 5 terrestre de recepção e registro compreende, além disso, como ilustra a Fig. 3, uma unidade de tratamento 11 adaptada para tratar os dados de observação 9 recebidos pelo módulo 12 de recepção da estação 5 terrestre de registro.
Uma unidade 11 de tratamento de dados de observação de uma estação 5 terrestre de registro é, por exemplo, uma unidade de tratamento computacional, especialmente do tipo microcomputador, compreendendo meios materiais e softwares de tratamento de informações (microprocessadores, memória ROM e RAM associada(s), sistema operacional e outras aplicações de softwares, dispositivos periféricos e drivers de dispositivos periféricos, placas e barramentos correspondentes, interface homem/máquina, etc.). Em particular, a unidade 11 é adaptada para poder realizar o tratamento e o registro dos dados de observação, e a conexão a pelo menos uma rede digital 15.
Cada estação 5 terrestre de registro compreende em particular meios 13 de memorização de dados de observação tratados pela unidade 11 de tratamento. Os meios de memorização 13 são conectados localmente à unidade de tratamento 11 e podem ser de quaisquer tipos. Por exemplo, os meios de memorização 13 são formados por uma memória de massa, tal como uma memória de disco rígido.
Cada estação 5 terrestre de registro compreende também uma conexão 14 a uma rede 15 digital de modo a, por um lado, estar ligada às outras estações 5 terrestre de registro e, por outro lado, poder disponibilizar os dados de observação memorizados por seus meios de memorização 13 aos usuários conectados à rede digital 15, caso necessário após autorização por um servidor, chamado servidor geoportal, também propriamente conectado à rede digital 15 e permitindo a gestão administrativa e financeira de autorizações de acesso à grade por usuários.
Esta conexão 14 à rede digital 15 de cada estação 5 terrestre de recepção e registro é gerada por intermédio de um módulo, chamado módulo de gestão 8, carregado e executado pela unidade 11 de tratamento de cada estação 5 terrestre de recepção e registro, de modo que as diferentes estações 5 terrestres de registro estejam permanentemente interconectadas entre si através da referida rede digital 15 segundo uma arquitetura computacional de grade que permita o compartilhamento transparente de recursos computacionais, e especialmente um acesso compartilhado permanente aos dados de observação (provenientes da constelação de satélites 4) registrados nos meios de memorização 13 das diferentes estações 5 terrestres de registro. A função principal de cada estação 5 terrestre de registro consiste então em permitir, por um lado, a memorização de dados de observação em uma memória de massa local (meios de memorização 13) e, por outro lado, a interconexão e o compartilhamento em leitura desses dados de observação através da grade de satélites, de modo que eles possam ser vistos a partir de qualquer ponto de acesso a essa grade de satélites.
Assim, as diferentes estações 5 terrestres de recepção e registro interconectadas através da rede digital 5 formam uma grade de satélites acessível a partir de qualquer ponto de acesso à referida rede digital 15, e vista, a partir de um desses pontos de acesso, como um recurso computacional único e global. Em particular, um usuário autorizado pelo servidor geoportal a formular uma requisição referente a dados de observação, por exemplo, aos dados de observação de uma determinada região da superfície terrestre, acessa diretamente ou através do servidor geoportal o conjunto da grade assim formada, de modo que os dados de observação correspondentes são acessíveis para leitura e, caso necessário, podem ser carregados pelo usuário, de forma transparente através da grade, qualquer que seja a estação 5 terrestre de registro de origem em que essas informações são memorizadas.
Sendo assim, em um dispositivo de observação de acordo com a invenção, a grade de satélites formada pelas diferentes estações 5 terrestres de recepção e registro, assim como a rede digital 15, é na realidade parte integrante desse dispositivo de observação, na medida em que as funcionalidades do dispositivo de observação são perdidas, ou em todo caso fortemente degradadas, se toda ou parte da grade não for funcional. Tal grade de satélites é ilustrada esquematicamente na Fig. 2.
O módulo 8 de gestão pode ser formado por qualquer módulo de grade computacional conhecido, especialmente o Globus ToolKit, ou ainda selecionado dentre os softwares gLite (EGEE), UNICORE, ou Synfiniway (Fujitsu), ou o software e-mule(www.emule-project.net).
Cada estação 5 terrestre de recepção e registro é conectada a pelo menos uma antena de recepção 6 - especialmente a uma e somente uma antena 6 de recepção que lhe seja própria - por uma conexão 7. Essa conexão pode ser de qualquer tipo. Por exemplo, a conexão 7 pode ser uma conexão por fios, uma conexão de rádio sem-fio, Wi-Fi,etc.
As antenas 6 de recepção podem ser mais ou menos distantes das estações 5 terrestres de registro. De preferência, cada estação 5 terrestre de registro compreende localmente uma antena 6 de recepção. Em uma variante, cada antena 6 de recepção faz parte de uma estação de recepção independente que compreende uma unidade de tratamento computacional à qual a antena 6 de recepção é conectada e que é distinta da unidade da estação 5 terrestre de registro. Nesse caso, cada estação de recepção é conectada à rede digital e compreende também um módulo 8 de gestão de modo a ser incorporada à rede de satélites e desta forma interconectada com as estações 5 terrestres de registro.
A grade de satélites assim formada de um dispositivo de acordo com a invenção apresenta primeiramente como função a disponibilização na rede digital 15, de forma automática, transparente e em tempo real, dos dados de observação memorizados em cada memória 13 de massa de cada estação 5 terrestre de registro.
Além disso, no caso mais freqüente em que os dados de observação são adaptados para poderem ser visualizados na forma de imagens, esses dados de observação são tratados como imagens diretamente disponíveis ao usuário, e cada estação 5 terrestre de registro é adaptada para poder memorizar em sua memória de massa 13 não somente os dados de observação exatamente correspondentes ao seu círculo de visibilidade, como também quaisquer dados de observação correspondentes às estações 5 terrestres de registro imediatamente adjacentes, isto é, cujos círculos de visibilidade são adjacentes ao da estação 5 terrestre de registro.
Assim, cada estação 5 terrestre de registro contém em sua memória de massa 13 um mosaico local de todos os dados de observação correspondentes à sua zona de observação registrada e às fronteiras entre essa zona em sua relação registrada e as zonas imediatamente adjacentes.
Além disso, esse mosaico local de cada estação 5 terrestre de registro é diretamente acessível através da grade por um usuário.
A grade de satélites assim formada permite também no sentido inverso a realização de forma extremamente simples e confiável de um controle remoto dos satélites 4. Para este fim, cada estação 5 terrestre de registro (ou ao menos parte delas) é também associada a uma antena de emissão apta a estabelecer um enlace de subida (uplink)com qualquer satélite que passe pela zona de visibilidade desta antena de emissão. Tal antena de emissão pode ser parte integrante da estação 5 terrestre de registro ou, altemativamente, como descrito acima em relação à antena 6 de recepção, ser parte de uma estação de emissão independente distinta ligada à grade de satélites e munida de um módulo 8 de gestão.
A emissão de um comando remoto com destino a um satélite 4 através da grade de satélites é extremamente simples. Com efeito, esse comando remoto pode ser qualquer um elaborado por um módulo de controle remoto apropriado e bem conhecido em si, com destino a um satélite ou a vários satélites 4. O módulo de controle remoto pode determinar, por um lado, cada satélite destinatário e, por outro lado, cada estação 5 terrestre encarregada de emitir o comando remoto, e inserir dados de identificação de cada satélite destinatário e/ou de cada estação terrestre de recepção e registro no endereço e/ou nos metadados e/ou nos dados do comando remoto. Em uma variante preferencial, o módulo de controle remoto difunde o comando remoto pela grade, e cada uma das estações 5 terrestres da grade que estiver associada a pelo menos uma antena de emissão é adaptada para emitir esse comando remoto em direção a cada satélite que passe pelo campo de emissão da antena de emissão, com os diferentes satélites 4 recebendo o comando remoto, e cada satélite 4 determinando se este comando remoto lhe é ou não lhe é destinado. O número e a distribuição de antenas 6 de recepção e, caso apropriado, de antenas de emissão, na superfície da Terra e na constelação de satélites 4 são adaptados para que: cada satélite 4 sobrevoe ao menos uma antena 6 de recepção e, caso apropriado, ao menos uma antena de emissão, cada antena 6 de recepção e, caso apropriado, cada antena de emissão, é sobrevoada por ao menos um satélite 4.
Segundo um modo preferencial de realização da invenção, o dispositivo compreende ainda M estações 5 terrestres de recepção e registro, sendo
, onde r é o raio médio dos círculos de visibilidade associados às antenas 6 de recepção conectadas aos módulos 12 de recepção das estações 5 terrestres de registro, e « é um coeficiente predeterminado que permite assegurar uma recuperação dos círculos de visibilidade. a é um coeficiente que permite assegurar uma recuperação dos diferentes círculos de visibilidade das antenas associadas aos módulos de recepção. Na prática, a está compreendido entre 1,1 e 1,25, o que permite a obtenção de taxas de recuperação das zonas de visibilidade compreendidas entre 10% e 25%.
Assim, um satélite se encontra, qualquer que seja a sua posição, dentro da visibilidade de ao menos uma antena 6 de recepção. Segundo um modo preferencial de realização, o coeficiente a é fixo em 1,2, o que permite a obtenção de uma taxa de recuperação de 20%.
Segundo um modo preferencial de realização da invenção, o número de estações 5 terrestres de registro do dispositivo terrestre de registro de dados de observação é igual ao número de satélites 4 da camada espacial 1 de aquisição de dados de observação.
Uma antena 6 de recepção associada a um módulo 12 de recepção de uma estação 5 terrestre de registro pode ser de qualquer tipo.
Em particular, a antena 6 pode apresentar diversos círculos de visibilidade, especialmente em função de sua elevação. Segundo um modo de realização da invenção, cada antena 6 apresenta um círculo de visibilidade de 2.500 Km.
Segundo esse modo de realização, um dispositivo de acordo com a invenção pode compreender vinte e cinco antenas 6 associadas a vinte e cinco estações terrestres de recepção e registro distribuídas pela superfície da Terra.
No caso em que a rede digital 15 é a rede Internet, a implementação de um dispositivo de acordo com a invenção é particularmente fácil e econômica.
Além disso, no caso em que as antenas 6 de recepção e/ou de emissão estão distantes das estações 5 terrestres de registro, as ligações entre as estações de recepção e/ou de emissão dessas antenas e as estações terrestres de registro são também formadas vantajosamente pela rede digital 15, e de preferência pela grade formada pelas estações 5 terrestres de registro e a rede digital 15, ou seja, as estações das antenas são elas mesmas conectadas à rede digital 15 e dotadas de um módulo 8 de grade configurado de modo que todas as informações e dados que transitem por cada antena sejam gerados por esse módulo 8 de gestão, e portanto compartilhados pela grade de satélites. Em particular, os módulos 8 de gestão são configurados para apresentar ao menos uma lista da unidade 11 de tratamento dedicada ao registro de dados de observação, e para permitir o acesso ao menos de leitura a esta lista a partir de qualquer acesso de usuário na grade de satélites.
Vantajosamente e de acordo com a invenção, cada um dos satélites 4 é também dotado de uma unidade de tratamento com um módulo 8 de gestão, de modo a serem integrados à grade formada pelas estações 5 terrestres de registro e pela rede digital 15, através das ligações de comunicação estabelecidas entre os satélites 4 e as estações 5 terrestres de registro. Assim, em um dispositivo de acordo com a invenção, os satélites 4 podem ser configurados para disponibilizar dados de observação pela rede, de modo que essas informações sejam diretamente acessíveis pelas estações terrestres de registro, que podem em seguida tratá-las para registro em seus meios de memorização 13 específicos, especialmente como imagens diretamente acessíveis pelos usuários.
Em outras palavras, um dispositivo de observação de acordo com a invenção pode ser visto como uma grade em uma rede que compreende uma pluralidade de servidores formados, por um lado, por estações terrestres 5 de registro, antenas de recepção 6 e/ou antenas de emissão e, por outro lado, por satélites 4 em órbita de aquisição de dados de observação.
As comunicações entre a camada espacial de aquisição de dados de observação e o dispositivo terrestre de registro de dados de observação podem ser de quaisquer tipos.
Por exemplo, segundo um modo de realização preferencial da invenção, as comunicações entre a camada 1 espacial de aquisição de dados de observação e o dispositivo terrestre de registro de dados de observação utilizam um protocolo UMTS.
Segundo outros modos de realização, as comunicações podem utilizar outros protocolos, como, por exemplo, os protocolos baseados em tecnologias futuras como a tecnologia OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing}ou a tecnologia HSPA (High Speed Downlink Package Access).
Segundo um modo de realização preferencial da invenção, os dados de observação são comprimidos a bordo dos satélites 4 antes de serem enviados ao dispositivo terrestre de registro de dados de observação.
Essa compressão pode ser de qualquer tipo, como, por exemplo, uma compressão JPEG. Um dispositivo de observação de acordo com a invenção permite, por exemplo, de maneira simples e econômica, realizar tomadas de vistas métricas rotineiras de toda a Terra. Essas tomadas de vistas podem vantajosamente ser distribuídas por intermédio da grade, mas, caso necessário, sob o controle de um servidor ao qual se conectam os usuários aprovados.
Para este fim, e como indicado acima, um dispositivo de acordo com a invenção compreende vantajosamente um servidor, chamado servidor geoportal, conectado pela rede digital 15 pública à grade de estações 5 terrestres de registro. Esse servidor compreende meios de recepção de uma requisição de conexão proveniente de um usuário remoto, meios de análise dessa requisição, meios de verificação dos direitos de acesso desse usuário, meios de autorização ou de bloqueio do acesso à grade pelo usuário.
Deve ser observado, no entanto, que tal servidor geoportal não constitui de forma alguma um sítio central ou um servidor central no qual as diferentes informações são memorizadas ou geradas, já que, ao contrário, as diferentes informações ou imagens acessíveis pelos usuários são tratadas e distribuídas nos meios 13 de memorização das diferentes estações 5 terrestres de registro interconectadas pela grade.
A imagem da Terra obtida por um dispositivo de observação de acordo com a invenção é distribuída pela superfície da Terra. No entanto, para um usuário, essa distribuição é transparente já que os dados de observação que são objeto de uma requisição por um usuário através de um módulo de grade são automaticamente redistribuídos e postos à disposição do usuário através da grade.
Tal servidor geoportal é, por exemplo, um microcomputador que compreende meios de cálculo, meios de memorização, softwares de análise de requisições e de tratamento de requisições, etc.
Um dispositivo de observação de acordo com a invenção permite adquirir e fornecer informações, especialmente imagens, de observação terrestre que apresentam resoluções espaciais e temporais elevadas, especialmente da ordem, respectivamente, de um metro e de um dia.
Um dispositivo de observação de acordo com a invenção permite distribui fisicamente o conjunto de dados de observação adquiridos sobre a Terra, o que permite a redistribuição e o tratamento dos dados. Em particular, as bandas passantes utilizadas são compatíveis com as tecnologias atualmente disponíveis.
Um dispositivo de observação de acordo com a invenção não necessita de qualquer alinhamento dos dispositivos de aquisição de dados de observação a bordo dos satélites.
Além disso, um dispositivo de observação de acordo com a invenção não necessita de qualquer servidor central de registro e/ou de referência e/ou de distribuição de dados de observação. Os dados de observação são constantemente distribuídos pela Terra e memorizados nos meios de memorização de diferentes estações terrestres de recepção e registro.
Um dispositivo de acordo com a invenção é particularmente adaptado para fornecer dados de observação da Terra a usuários conectados a uma rede digital pública do tipo Internet. Em particular, um dispositivo de acordo com a invenção permite a qualquer usuário conectado a essa rede recuperar uma imagem de uma porção da Terra que apresente uma resolução da ordem de um metro e com uma data de menos de um dia.
Desta forma, a invenção abre caminho para numerosas aplicações novas, especialmente nos domínios da agricultura, cartografia, segurança, defesa, meio-ambiente, planificação urbana, telecomunicações, gestão de riscos, gestão de recursos renováveis, etc.
A invenção pode ser objeto de numerosas variantes não especificamente descritas. Em particular, um dispositivo de acordo com a invenção pode compreender outros dispositivos de aquisição de dados de observação colocados a bordo de outras máquinas voadoras, ou mesmo colocados em construções terrestres elevadas, tais como edifícios, e transmitir os dados de observação adquiridos para a camada de tratamento de dados de observação por intermédio da camada de telecomunicações.
Essa camada de telecomunicações pode também compreender diferentes dispositivos adicionais que permitam veicular os dados de observação da camada de aquisição de dados de observação até o dispositivo terrestre de acordo com a invenção e registro de dados de observação. Esses dispositivos adicionais são, por exemplo, antenas transmissoras, redes intermediárias, etc. O dispositivo terrestre de acordo com a invenção de registro de dados de observação pode compreender uma grande variedade de estações terrestres de recepção e registro distribuídas pela superfície da Terra. Essas estações terrestres de recepção e registro podem ser microcomputadores conectados a uma rede pública como a Internet, e de um modo geral qualquer dispositivo adaptado para receber uma imagem (ou outros dados de observação), tratar a imagem, registrá-la em uma memória de massa, e disponibilizá-la aos usuários da rede.
Além disso, as estações 5 terrestres de registro podem ser conectadas a várias redes digitais, e em particular a pelo menos uma rede 5 digital que não seja a Internet, por exemplo, uma rede digital específica (ainda que essa rede digital específica possa ser em si baseada total ou parcialmente em comunicações através da Internet). Além disso, o dispositivo terrestre de acordo com a invenção pode ser utilizado não somente com uma constelação 4 de satélites como descrito acima, mas, 10 caso necessário, com várias constelações de satélites em paralelo. Por exemplo, o mesmo dispositivo terrestre de acordo com a invenção pode receber ao mesmo tempo dados de observação provenientes de uma primeira constelação de satélites que realize observações no campo visível e, por outro lado, observações provenientes de uma segunda constelação de 15 satélites, por exemplo, que realize observações do espaço e/ou de parâmetros físicos do ambiente terrestre, por exemplo, medições do campo magnético e/ou observações na região das microondas, etc.
Claims (15)
1. Dispositivo que compreende uma pluralidade de estações terrestres (5) de recepção e registro de dados dotados de meios de memorização (13) destes dados, cada estação terrestre (5) estando associada a meios de recepção de dados de observação provenientes de ao menos um satélite em órbita em tomo da Terra, caracterizado por: os dados de observação recebidos de ao menos um satélite serem e permanecerem sendo distribuídos nos meios de memorização (13) de diferentes estações terrestres (5) de recepção e registro; cada estação terrestre (5) de recepção e registro ser conectada funcionalmente a outras estações terrestres (5) de recepção e registro por ao menos uma rede digital (15), e ser dotada de ao menos um módulo (8), chamado módulo de gestão (8), adaptado para que as diferentes estações terrestres de recepção e registro (5) sejam interconectadas umas às outras pelos diferentes módulos de gestão (8) através da(s) rede(s) digital(is) (15), segundo uma arquitetura, chamada grade de satélites, adaptada para permitir um acesso compartilhado transparente permanente aos referidos dados de observação provenientes de ao menos um satélite registrados distribuídos nos meios de memorização (13) de diferentes estações terrestres (5) de recepção e registro, sendo a referida grade de satélites adaptada para tomar o conjunto de dados de observação registrados distribuídos nas diferentes estações terrestres (5) de recepção e registro acessível e visto como uma unidade de dados de observação específica a partir de qualquer ponto de acesso da(s) rede(s) digital(is) (15).
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada estação terrestre (5) de recepção e registro estar ainda associada a meios de emissão (10) de dados em direção a pelo menos um satélite (4), e por compreender ao menos um módulo de controle remoto adaptado para poder gerar ao menos um comando com destino a pelo menos um referido satélite (4) e emitir tal comando pela grade.
3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela referida rede digital (15) da referida grade de satélites ser uma rede digital terrestre pública (15).
4. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelos referidos dados de observação serem dados aptos a serem visualizados na forma de imagens, sendo cada estação terrestre (5) de recepção e registro adaptada para tratar os dados de observação recebido de cada satélite (4), de modo a formar e a registrar nos meios de memorização (13) imagens correspondentes diretamente exploráveis por um usuário, com a grade de satélites assim formada tomando diretamente acessível ao usuário a totalidade das imagens de observação registradas nas diferentes estações terrestres (5) de recepção e registro.
5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por compreender: ao menos uma constelação de satélites (4) lançada em órbita em tomo da Terra, cada satélite (4) compreendendo ao menos um dispositivo de aquisição de dados de observação, e ao menos um dispositivo de transmissão desses dados de observação rumo a antenas de recepção (6) situadas na superfície da Terra, estando cada estação terrestre (5) de recepção e registro associada a pelo menos uma antena de recepção (6), o dispositivo de transmissão de cada satélite (4) ser adaptado para poder transmitir dados de observação a qualquer antena de recepção (6) situada em um campo de visão do referido dispositivo de transmissão, sendo cada antena de recepção (6) adaptada para poder receber dados de observação transmitidos por um satélite (4) quando a referida antena de recepção (6) estiver situada no campo de visão do dispositivo de transmissão do referido satélite (4).
6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo dispositivo de aquisição de dados de observação de cada satélite (4) ser adaptado para adquirir dados de observação da Terra e apresentar um campo de visão predeterminado correspondente a uma zona da superfície da Terra na visibilidade do referido dispositivo de aquisição, e por cada estação terrestre (5) de recepção e registro compreender meios de memorização (13) de dados de observação enviados a partir de ao menos uma zona terrestre, chamada zona de observação registrada, compreendendo ao menos o contorno dos campos de visão do dispositivo de aquisição de cada satélite (4) nos quais a antena de recepção (6) da estação terrestre de recepção e registro está situada, sendo o número e a distribuição das diferentes estações terrestres (5) de recepção e registro adaptados para que as referidas zonas de observação registradas correspondentes sejam complementares e permitam uma cobertura da superfície terrestre a ser observada, com os diferentes dados de observação correspondentes a esta superfície a ser observada sendo distribuídos nos meios de memorização (13) das diferentes estações terrestres (5) de recepção e registro, e sendo a referida grade de satélites uma grade de armazenamento adaptada para que todos os dados de observação memorizados pelas diferentes estações terrestres (5) de recepção e registro sejam acessíveis permanentemente como um recurso computacional único a partir de qualquer ponto de acesso da rede digital (15) da referida grade de satélites.
7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pela zona de observação registrada de ao menos uma estação terrestre (5) de recepção e registro compreender ao menos uma zona situada fora do contorno dos campos de visão dos satélites (4) que contêm a antena de recepção (6) da estação terrestre (5) de recepção e registro.
8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado por cada estação terrestre (5) de recepção e registro ser adaptada para buscar e incorporar em seus meios de memorização (13) os dados de observação de cada estação terrestre (5) de recepção e registro cuja zona de observação registrada seja adjacente à sua, de modo que cada estação terrestre (5) de recepção e registro incorpore um mosaico local de diferentes zonas de observação registradas adjacentes à sua.
9. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado por cada dispositivo de transmissão de um satélite (4) ser adaptado para transmitir os dados de observação segundo um formato que incorpore metadados e/ou dados, chamados dados de geolocalização, representativos da localização da zona observada e da data de observação.
10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 9, caracterizado por cada estação terrestre (5) de recepção e registro estar ainda associada a uma antena de emissão (10) em direção a um satélite (4), e pelas antenas (10) de recepção e de emissão, os dispositivos de transmissão dos satélites (4) e as estações terrestres (5) serem adaptados para permitir o estabelecimento de transferências bidirecionais entre os satélites (4) e as estações terrestres (5).
11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender ao menos um módulo de controle remoto adaptado para poder emitir comandos em direção a cada satélite (4), e por cada módulo de controle remoto ser ligado à referida rede digital (15) e à grade de satélites das estações terrestres (5) de recepção e registro a que é endereçado cada comando a ser transmitido para um satélite (4), sendo o referido comando emitido simultaneamente por todas as estações terrestres (5) de recepção e registro.
12. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 11, caracterizado por cada satélite (4) compreender também um módulo de gestão (8) para ser incorporado à grade de satélites formada pelas diferentes estações terrestres (5) de recepção e registro e a rede digital (15) que as liga.
13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 12, caracterizado pela referida grade de satélites ser conectada a uma rede digital (15) terrestre pública.
14. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 13, caracterizado por cada estação terrestre (5) de recepção e registro ser adaptada para tratar os dados de observação que ela recebe de cada satélite (4), de modo a formar e a registrar em seus meios de memorização (13) imagens correspondentes diretamente exploráveis por um usuário, com a grade de satélites assim formada tomando diretamente acessível ao usuário a totalidade das imagens de observação enviadas a partir de diferentes satélites para as diferentes zonas de observação registradas nas diferentes estações terrestres (5) de recepção e registro.
15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 14, caracterizado pelo módulo de gestão (8) de cada estação terrestre (5) de recepção e registro ser adaptado para disponibilizar dinamicamente os dados de observação tais como registrados ultimamente nos meios de memorização (13) na grade de satélites.
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