BRPI0917897B1

BRPI0917897B1 - processo e instrumento de aquisição e recuperação de dados provenientes de satélites

Info

Publication number: BRPI0917897B1
Application number: BRPI0917897-0A
Authority: BR
Inventors: Jean-Pierre Antikidis; Jean-Jacques Favier
Original assignee: Centre National D'etudes Spatiales (C.N.E.S.)
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2009-08-20
Publication date: 2020-11-24
Also published as: JP5470388B2; US8559870B2; BRPI0917897A2; KR20110054032A; CN102197606A; RU2011110977A; EP2342841A1; US20110206096A1; KR101512764B1; EP2342841B1; ES2391610T3; WO2010023396A1; RU2496234C2; CA2734940A1; CA2734940C; FR2935583A1; FR2935583B1; CN102197606B; JP2012501135A

Abstract

PROCESSO E INSTRUMENTO DE AQUISIÇÃO E RECUPERAÇÃO DE DADOS PROVENIENTES DE SATÉLITES. A invenção se refere a um processo de aquisição e recuperação de dados provenientes de satélites representativos de uma região do espaço, chamada região alvo. A invenção se refere também a um instrumento de aquisição e recuperação de dados provenientes de satélites compreendendo uma pluralidade de satélites (1,100), uma pluralidade de estações de recepção (50, 51, 52, 53, 54) terrestres, caracterizado por compreender, para cada dado recebido por uma estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54), chamada estação receptora, proveniente da referida camada espacial: meios de determinação de uma estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54) destinada a memorizar os referidos dados, chamada estação de recepção competente para os referidos dados, e uma rede digital terrestre de condução dos referidos dados da referida estação receptora destes dados para a referida estação de recepção competente para estes dados. A invenção se refere também a um processo de aquisição e recuperação de dados provenientes de satélites.

Description

PROCESSO E INSTRUMENTO DE AQUISIÇÃO E RECUPERAÇÃO DE DADOS PROVENIENTES DE SATÉLITES

A invenção se refere a um processo de aquisição e recuperação de dados provenientes de satélites representativos de uma região do espaço. A invenção se refere também a um instrumento de aquisição e recuperação de dados provenientes de satélites representativos de uma região do espaço. A invenção se refere mais particularmente a um processo de recuperação de imagens em direção à Terra e a um instrumento de observação terrestre.

É conhecido um instrumento de observação terrestre que compreende:

- uma constelação de satélites, chamada camada espacial de aquisição de imagens, sendo cada satélite equipado com ao menos um dispositivo óptico de aquisição de imagens de porções do globo terrestre e compreendendo ao menos um módulo de emissão das imagens adquiridas em direção à referida camada terrestre, e
- uma pluralidade de estações de recepção distribuídas pela superfície do globo, chamada camada terrestre, cada estação de recepção compreendendo ao menos um módulo de recepção de imagens provenientes da camada espacial.

A constelação de satélites SPOT constitui um desses instrumentos. Essa constelação compreende uma pluralidade de satélites, colocados em uma órbita polar, circular, heliossíncrona e em fase com 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 às estações de recepção na superfície. Os instrumentos ópticos são adaptados para assegurar orientações oblíquas ajustáveis, 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 a bordo caso o satélite não esteja dentro da visibilidade de uma estação superficial. Quando o satélite se encontra na visibilidade de uma estação superficial, ele transmite, por intermédio de um módulo de emissão de imagens, as imagens armazenadas nos gravadores de bordo em direção à estação superficial. Cada estação superficial transmite em seguida por sua vez as imagens para um servidor central de tratamento e de armazenamento de imagens. O mesmo ocorre com inúmeros outros instrumentos conhecidos como, por exemplo, a constelação Landsat.

Um inconveniente desse tipo de instrumento reside no custo de fabricação, instalação, gestão e manutenção da constelação de satélites, das estações superficiais e do servidor central. Em particular, tal instrumento necessita da instalação e da gestão na superfície de uma pluralidade de estações superficiais operadas de forma autônoma entre si e adaptadas para enviar as imagens recebidas a um servidor central de backup de imagens objetivando a sua distribuição aos usuários.

Além disso, esse instrumento enfrenta uma grande dificuldade prática no caso em que se busca obter uma cobertura do conjunto do globo terrestre com imagens que apresentem uma resolução espacial da ordem de um metro e uma freqüência de cobertura global da ordem de um dia. Tal cobertura requer a administração pelo servidor central de cerca de 1.500 Terabytes de dados por dia, ou 170 Gigabytes por segundo, o que ultrapassa amplamente as capacidades de transmissão por satélites e de tratamento superficial acessíveis com as tecnologias e as arquiteturas de servidores atualmente disponíveis.

A invenção visa a atenuar esses inconvenientes e a fornecer um instrumento de aquisição e de recuperação de dados provenientes de satélites que permita a aquisição e a recuperação de uma grande quantidade de dados.

A invenção visa igualmente a fornecer um instrumento que não necessite de um servidor central de tratamento e backup de dados.

Com estas finalidades, a invenção se refere a um instrumento de aquisição e de recuperação de dados provenientes de satélites representativos de uma região do espaço, chamada região alvo, compreendendo:

- uma pluralidade de satélites, chamada camada espacial de aquisição de dados, sendo cada satélite equipado com ao menos um dispositivo de aquisição de dados de ao menos uma porção da referida região alvo, e com meios de transmissão em direção à superfície dos dados adquiridos,
- uma pluralidade de estações de recepção terrestres, chamada camada terrestre, cada estação de recepção compreendendo um módulo de recepção de dados e meios de armazenamento de dados,

sendo o instrumento caracterizado por compreender:

- para cada dado recebido por uma estação de recepção, chamada estação receptora, proveniente da referida camada espacial, meios de determinação de uma estação de recepção destinada a memorizar e a conservar esses dados, chamada estação de recepção competente para esses dados, e
- uma rede digital terrestre que conecta as estações de recepção entre si de modo que os dados recebidos por uma estação receptora não competente para esses dados possam ser encaminhados através dessa rede digital terrestre à estação de recepção competente para esses dados caso a referida estação receptora para esses dados não seja a referida estação de recepção competente para esses dados,

Ao longo do texto e para cada dado proveniente da camada espacial, uma estação de recepção é denominada receptora para esses dados caso ela receba esses dados diretamente por um dos satélites da camada espacial, e uma estação de recepção é denominada competente para esses dados quando esses dados são destinados a serem armazenados por esta estação de recepção, e a permanecerem armazenados nesta estação de recepção competente. Os dados de satélites provenientes da camada espacial são então armazenados em forma distribuída nas diferentes estações de recepção competentes, e não são portanto centralizados em particular em um sítio central como em instrumentos anteriores como o Spot e o Landsat. Uma estação de recepção pode ser receptora e competente para um dado na eventualidade de a estação de recepção que recebe diretamente os dados da camada espacial ser também destinada a armazenar esses dados.

A rede digital terrestre forma meios de encaminhamento de cada dado de uma estação receptora para a estação de recepção competente para esses dados.

Um instrumento de acordo com a invenção permite uma recuperação de dados da camada espacial para a camada terrestre que pode não apenas ser direta - um satélite envia os dados adquiridos diretamente à estação de recepção competente para armazenar essa imagem - como também indireta - um satélite envia os dados adquiridos a uma estação de recepção não competente para esses dados, e a rede digital terrestre permite então encaminhar os dados dessa estação receptora não competente para a estação competente para os dados.

Essa recuperação mista de dados - direta e indireta - permite que cada dado adquirido pela camada espacial siga um caminho oportunista não sistemático. Em outras palavras, caso os dados possam ser recuperados por um caminho direto até a estação de recepção competente para esses dados, levando-se em conta especialmente a carga dessa estação de recepção, seu estado (em estado operacional ou não), as condições atmosféricas, etc., os dados tomam esse caminho direto entre o satélite e a estação de recepção competente. Ao revés, caso a recuperação direta não seja possível, os dados tomam então um caminho indireto constituído por uma transferência entre o satélite e uma estação receptora e uma transferência subseqüente entre a estação receptora e a estação de recepção competente para esses dados através da rede digital terrestre.

Vantajosamente e de acordo com a invenção, a rede digital terrestre é uma rede digital pública. Tal rede é vantajosamente compatível com IP, e é por exemplo a rede Internet. A ligação terrestre entre a estação receptora de dados para os quais ela não é competente e a estação de recepção competente utiliza então vantajosamente o princípio do protocolo IP. Os dados são difundidos pela rede e propagados de estação a estação até que uma estação de recepção reconheça esses dados como dados para os quais ela é competente e que lhes são então destinados.

Para cada dado recebido pela camada terrestre, meios de determinação de uma estação de recepção competente para esses dados designam tal estação de recepção competente. Esses meios de determinação podem ser de quaisquer tipos. Eles podem, por exemplo, determinar a competência de uma estação em função de uma característica própria aos dados, com cada estação competente para os dados apresentando certas características próprias comuns. Por exemplo, a característica dos dados que determina a competência pode ser uma característica associada à região geográfica coberta pelos dados de modo que uma estação de recepção competente para essa característica receba direta ou indiretamente todos os dados correspondentes a esta região. A característica dos dados que determina a competência pode também ser uma característica associada ao tipo de instrumento com que foram adquiridos os dados de modo que uma estação de recepção competente para esses dados receba direta ou indiretamente todos os dados adquiridos por instrumentos desse tipo. A característica dos dados que determina a competência pode estar associada, no caso de dados de imagens, a um nível de luminosidade da imagem, a uma faixa de freqüências espaciais predeterminadas, a uma textura predeterminada, e de um modo geral a qualquer tipo de característica suscetível de ser extraída de uma imagem por meios de tratamento de imagens. Nesse caso, quaisquer imagens que apresentem níveis de luminosidade semelhantes, freqüências espaciais semelhantes, texturas semelhantes, etc., são encaminhadas direta ou indiretamente para uma mesma estação de recepção competente. A característica que determina a competência pode também corresponder a uma data e/ou a um horário de aquisição dos dados de modo que, por exemplo, todos os dados adquiridos em uma mesma faixa horária a cada dia sejam encaminhados para a mesma estação de recepção para serem armazenados por essa estação de recepção competente. De um modo geral, os meios de determinação permitem discriminar os dados recebidos pela camada terrestre de modo que os dados que apresentarem características próprias semelhantes sejam armazenados pela mesma estação de recepção. Vantajosamente e de acordo com a invenção, a competência de uma estação de recepção é função de uma zona geográfica coberta pelos dados. Essa zona é uma porção da região alvo da qual o instrumento de acordo com a invenção adquire e recupera os dados. Essa zona geográfica que determina a competência de uma estação de recepção é chamada círculo de visibilidade dessa estação de recepção. Tal zona não é necessariamente contínua, de modo que uma estação de recepção pode ser competente para um conjunto de zonas geográficas desligadas umas das outras.

Os meios de determinação podem ser fisicamente distintos das estações de recepção. Assim, eles podem, por exemplo, compreender um servidor central conectado ao conjunto de estações de recepção da camada terrestre e adaptado para estabelecer, por exemplo a partir de uma tabela de correspondência, a estação de recepção competente para cada dado tendo em conta uma característica associada a esses dados.

Todavia, vantajosamente e de acordo com a invenção, os meios de determinação compreendem, para cada estação de recepção:

- dados característicos que definem uma porção da referida região alvo não necessariamente contínua, chamada círculo de visibilidade da estação de recepção, para a qual a estação de recepção é competente,
- um módulo de seleção de dados recebidos pelo referido módulo de recepção da estação adaptado para selecionar os dados que pertencem ao círculo de visibilidade da estação e difundir na referida rede digital terrestre todos os dados recebidos por seu módulo de recepção não selecionados pelo referido módulo de seleção.

Nesse modo de realização, os meios de determinação estão ao menos em parte localizados em cada estação de recepção. Em particular, cada estação de recepção compreende um módulo de seleção de dados recebidos pelo módulo de recepção da estação de recepção adaptado para selecionar os dados que correspondem ao círculo de visibilidade da estação. Se os dados recebidos pela estação não forem de sua competência, então os dados são disponibilizados na rede digital terrestre que conecta as estações de recepção entre si de modo que possam ser encaminhados à estação de recepção competente para esses dados. Nessa modalidade, o módulo de recepção de cada estação de recepção é adaptado não somente para receber os dados diretamente a partir da camada espacial como também para receber os dados a partir da rede digital terrestre de modo que o módulo de seleção possa também analisar os dados provenientes da rede digital para definir se esses dados são da competência da estação de recepção ou se devem ser transmitidos na rede. Assim, gradualmente, esses dados são veiculados na rede até atingirem a sua estação de recepção competente.

Em outra modalidade e como indicado anteriormente, o módulo de seleção pode selecionar os dados em função de outras características que não sejam o pertencimento ao círculo de visibilidade da estação, tais como, por exemplo, a origem instrumento dos dados, o horário da aquisição, etc.

No caso em que a competência é função da zona geográfica coberta pelos dados, vantajosamente e de acordo com a invenção, cada estação de recepção compreende em uma memória acessível pelo referido módulo de seleção os dados característicos que definem o referido círculo de visibilidade da estação de recepção. O círculo de visibilidade é definido localmente em cada estação de recepção.

Além disso, vantajosamente, um instrumento de acordo com a invenção compreende, para cada estação de recepção, meios de acesso remoto à referida memória dessa estação de recepção que compreende os referidos dados característicos que definem o referido círculo de visibilidade da estação de recepção. Nessa modalidade, um operador pode, caso necessário, facilmente redefinir remotamente a competência de cada estação de recepção modificando os dados característicos que definem o círculo de visibilidade da estação de recepção e conseqüentemente a sua competência. Isso pode, por exemplo, ser útil no caso da adição ao instrumento de uma ou várias estações de recepção tendo em vista especialmente a melhor distribuição dos dados adquiridos por todas as estações de recepção da camada terrestre. Isso pode também ser útil no caso de uma redefinição da região alvo observada pelo instrumento que teria por conseqüência a expansão da região observada pelo instrumento e portanto o aumento da quantidade de dados transmitidos em direção à camada terrestre.

A região alvo pode ser de qualquer tipo. Em particular, um instrumento de acordo com a invenção pode ser utilizado para a aquisição e a recuperação de imagens da abóbada celeste. Nesse modo de realização, os satélites incluem instrumentos de aquisição de imagens e cada instrumento é orientado em direção às estrelas de modo a adquirir uma região do céu. As imagens podem em seguida ser recuperadas para a camada terrestre e ser distribuídas em função da região do universo coberta por cada imagem. Nesse modo de realização, uma estação de recepção pode ser competente para todas as imagens que correspondam a uma determinada galáxia, ou a um tipo de objeto celeste específico observado, etc.

Vantajosamente e de acordo com a invenção, a região alvo é o globo terrestre. Nesse modo de realização, o instrumento é um instrumento de aquisição e recuperação de dados de observação da Terra.

De preferência, os dados provenientes da referida camada espacial são imagens digitais. Tal instrumento permite a aquisição e a recuperação de imagens do globo terrestre. Nesse modo de realização, de preferência, a competência de uma estação de recepção é associada a uma região do globo.

Nesse modo de realização, uma recuperação mista das imagens permite ao instrumento adquirir imagens de regiões que não comportam uma estação de recepção, tais como zonas marítimas, enquanto permite a sua recuperação para uma estação de recepção competente para essas regiões. Tal estação de recepção competente apresenta um círculo de visibilidade que engloba a totalidade ou parte das imagens do mar. Isso permite igualmente atribuir a uma determinada estação de recepção, por exemplo a estação de recepção competente para as imagens de Paris, o tratamento e o alojamento de imagens da Córsega. Em outras palavras, atribui-se à estação de recepção competente para Paris a competência para a Córsega. Desta forma, todas as imagens da Córsega são encaminhadas à estação competente para Paris por uma recuperação indireta.

Nessa modalidade, cada imagem recebida é transmitida para um módulo de seleção adaptado para determinar se essa imagem é uma imagem que pertence ou não ao círculo de visibilidade da estação de recepção. A determinação deste pertencimento pode ser efetuada de diferentes maneiras. Todavia, vantajosamente e de acordo com a invenção, o módulo de seleção de imagens de cada estação de recepção compreende meios de leitura do cabeçalho de cada imagem adaptados para ler dados representativos das coordenadas espaciais e temporais da imagem. Essas coordenadas espaciais e temporais da imagem são inseridas no cabeçalho da imagem pelo satélite que captura a imagem. Com efeito, cada satélite da camada espacial conhece o horário no qual a imagem é adquirida por seu dispositivo de aquisição de imagens, assim como as coordenadas da imagem que ele adquire.

Nesse modo de realização, cada estação de recepção armazena localmente as imagens para as quais ela é competente.

Uma estação de recepção de um instrumento de acordo com a invenção pode assim ser atribuída ao tratamento e ao armazenamento de zonas do globo que estão geograficamente distantes da instalação física da estação de recepção. As imagens correspondentes são encaminhadas à estação competente por uma recuperação indireta como descrita acima. O ajuste do círculo de visibilidade de uma estação de recepção permite então tomar esta estação competente seja qual for a zona do globo. Além disso, é fácil com um instrumento de acordo com a invenção alterar a definição de seu círculo de visibilidade, isto é, modificar os dados armazenados na referida memória acessível pelo módulo de seleção, representativos do círculo de visibilidade.

A invenção se refere também a um processo de aquisição e recuperação de dados provenientes de satélites de uma região do espaço, chamada região alvo, no qual:

- os dados são adquiridos por uma constelação de satélites, chamada camada espacial, sendo cada satélite equipado com ao menos um dispositivo de aquisição de dados,
- os dados são transmitidos para uma pluralidade de estações de recepção distribuídas pela superfície do globo, chamada camada terrestre, com cada estação de recepção compreendendo ao menos um módulo de recepção de dados e meios de armazenamento dos dados recebidos,

caracterizado por, para cada dado recebido por uma estação de recepção, chamada estação receptora, proveniente da referida camada espacial:

- uma estação de recepção destinada a armazenar e a conservar esses dados, chamada estação de recepção competente, ser determinada por meios de determinação,
- esses dados serem armazenados pelos referidos meios de armazenamento da referida estação receptora desses dados caso essa estação receptora seja a estação de recepção competente para esses dados,
- esses dados serem encaminhados através de uma rede digital terrestre que conecta as estações de recepção entre si, da referida estação receptora para a referida estação de recepção competente para esses dados, caso a referida estação receptora desses dados não seja a referida estação de recepção competente para esses dados.

Um processo de aquisição e recuperação de dados de acordo com a invenção permite uma recuperação de dados a partir da camada espacial até uma estação de recepção da camada terrestre que pode ser direta ou indireta.

Em uma modalidade da invenção, o processo de acordo com a invenção se refere à aquisição e à recuperação de imagens de observação terrestre. Segundo esse processo de aquisição e recuperação de imagens do globo terrestre:

- as imagens do globo são capturadas por uma constelação de satélites, sendo cada satélite equipado com ao menos um dispositivo óptico de aquisição de imagens e compreendendo ao menos um módulo de emissão de imagens,
- as imagens são transmitidas para uma pluralidade de estações de recepção distribuídas pela superfície do globo, com cada estação de recepção compreendendo ao menos um módulo de recepção de imagens,

sendo o processo caracterizado por:

- cada imagem recebida por um módulo de recepção de uma estação de recepção ser analisada por um módulo de seleção adaptado para selecionar uma imagem de uma zona geográfica predeterminada, chamada círculo de visibilidade da estação de recepção,
- cada imagem não selecionada pelo referido módulo de seleção ser transmitida para uma rede digital terrestre que conecta as estações de recepção, de tal modo que possa atingir por uma conexão na superfície a estação de recepção competente para esta imagem.

Vantajosamente e de acordo com a invenção, para cada estação de recepção:

- dados característicos definem uma porção da referida região alvo, não necessariamente contínua, chamada círculo de visibilidade da estação de recepção, para a qual a estação de recepção é competente,
- os dados recebidos pelo referido módulo de recepção da estação de recepção são selecionados por um módulo de seleção caso esses dados pertençam ao referido círculo de visibilidade da estação, e difundidos pela referida rede digital terrestre quando não são selecionados pelo referido módulo de seleção.

Vantajosamente e de acordo com a invenção, os referidos dados característicos que definem o referido círculo de visibilidade de cada estação de recepção são armazenados em uma memória acessível pelo referido módulo de seleção da estação de recepção.

Vantajosamente e de acordo com a invenção, para cada estação de recepção, a referida memória da estação de recepção que compreende os referidos dados característicos que definem o referido círculo de visibilidade dessa estação de recepção é acessível remotamente por meios de acesso remoto.

Vantajosamente e de acordo com a invenção, a referida região alvo é o globo terrestre.

Vantajosamente e de acordo com a invenção, os referidos dados provenientes da referida camada espacial são imagens digitais.

Vantajosamente e de acordo com a invenção, para cada imagem recebida por cada estação de recepção, os dados representativos das coordenadas espaciais e temporais desta imagem armazenados no cabeçalho da imagem recebida pelo referido módulo de seleção da estação de recepção são lidos por meios de leitura.

A invenção se refere também a um instrumento de aquisição e recuperação de dados provenientes de satélites e a um processo de aquisição e recuperação de dados provenientes de satélites caracterizados em combinação por todas ou parte das características mencionadas acima ou abaixo.

Outros objetivos, características e vantagens da invenção surgirão a partir da leitura da descrição a seguir, dada a título unicamente ilustrativo e não limitativo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

- a Figura 1 é uma vista esquemática de uma porção de um instrumento de aquisição e recuperação de dados provenientes de satélites em um modo de realização da invenção,
- a Figura 2 é uma vista esquemática segundo uma outra ilustração de um instrumento de aquisição e recuperação de dados provenientes de satélites em um modo de realização da invenção,
- a Figura 3 é uma vista esquemática de um instrumento em um modo de realização da invenção que ilustra uma recuperação direta de uma imagem de um satélite para uma estação de recepção competente para esta imagem,
- a Figura 4 é uma vista esquemática de um instrumento em um modo de realização da invenção que ilustra uma recuperação indireta de uma imagem de um satélite para uma estação de recepção competente para esta imagem por intermédio de estações de recepção não competentes para esta imagem, e
- a Figura 5 é uma vista esquemática de um satélite e de uma estação de recepção de um instrumento em um modo de realização da invenção.

Nas figuras, as escalas e proporções não são estritamente respeitadas para fins de ilustração e clareza.

A Fig. 1 é uma vista bem esquemática de uma porção de um instrumento de acordo com a invenção. Nesta figura, um instrumento de aquisição e recuperação de dados provenientes de satélites representativos de uma região do espaço, chamada região alvo, compreende uma pluralidade de satélites 1, 100 e uma pluralidade de estações de recepção 50, 51, 52 terrestres. Além disso, tal instrumento compreende, para cada dado recebido por uma estação de recepção 50, 51, 52, meios de determinação 22 de uma estação de recepção 50, 51, 52 destinada a armazenar esses dados, chamada estação de recepção competente para esses dados, e meios de encaminhamento desses dados da referida estação receptora dos dados para a referida estação de recepção competente para os dados. Os meios de encaminhamento são formados por uma rede digital terrestre 20. Essa rede digital 20 terrestre assegura a circulação de dados entre as diferentes estações por meios essencialmente terrestres. Em um modo preferencial de realização, a rede digital 20 terrestre é uma rede digital pública, tal como a Internet.

Os meios de determinação 22 podem ser de quaisquer tipos. Eles podem, por exemplo, determinar a competência de uma estação em função de uma característica própria aos dados, com cada estação competente para os dados apresentando características próprias comuns. Além disso, os meios de determinação 22 podem ser fisicamente distintos das estações de recepção. Assim, eles podem, por exemplo, compreender um servidor central conectado ao conjunto de estações de recepção e adaptado para estabelecer, por exemplo, a partir de uma tabela de correspondência, a estação de recepção competente para cada dado tendo em conta uma característica associada a esse dado. Em um modo de realização preferencial ilustrado na Fig. 5, os meios de determinação 22 são incorporados em cada estação de recepção e compreendem, para cada estação de recepção 50, 51, 52, 53, 54, dados característicos que definem uma porção da referida região alvo, chamada círculo de visibilidade da estação de recepção, para a qual esta estação de recepção é competente, e um módulo de seleção 11 de dados recebidos por um módulo de recepção 12 desta estação adaptado para selecionar os dados que pertencem ao referido círculo de visibilidade da estação e fornecer à rede digital 20 todos os dados recebidos por seu módulo de recepção não selecionados pelo referido módulo de seleção de modo que possam ser encaminhados para a sua estação de recepção competente correspondente.

O modo de realização das figuras se refere a um instrumento de aquisição e recuperação de imagens de observação do globo terrestre. Os técnicos no assunto poderão, sem dificuldades, a partir do modo de realização descrito, realizar instrumentos de aquisição e recuperação de outros tipos de dados, tais como, por exemplo, dados de radares de objetos celestes.

Nesse modo de realização, cada satélite compreende ao menos um dispositivo óptico 2 de aquisição de imagens e um módulo de emissão 4 de imagens em direção à superfície.

O dispositivo óptico 2 de aquisição de imagens pode ser de qualquer tipo conhecido. Todavia, em um modo de realização preferencial, tal dispositivo óptico 2 é uma câmera com visualização fixa orientada em direção à Terra e adaptada para adquirir imagens multiespectrais das regiões terrestres que o satélite 1 sobrevoa. Tal dispositivo óptico 2 com orientação fixa não permite portanto, por definição, direcionamentos. Um satélite 1 de um instrumento de acordo com a invenção não necessita então de um programa de direcionamento específico, o que reduz sensivelmente os custos de fabricação e manutenção.

Os satélites 1 podem, por exemplo, ser pára-quedas ópticos. Esses satélites 1 apresentam de preferência uma órbita baixa de modo que possam descrever um grande número de órbitas em um dia. De preferência, cada satélite 1 de um instrumento de acordo com a invenção efetua mais de uma órbita em um dia. Em um modo de realização da invenção, cada satélite 1 efetua dezesseis órbitas em um dia.

O módulo de emissão 4 de imagens de um satélite 1 de um instrumento de acordo com a invenção é adaptado para emitir as imagens em direção à superfície.

Esse módulo de emissão 4 pode ser de qualquer tipo conhecido e não é descrito aqui em detalhes. Em um modo particularmente vantajoso da invenção, cada satélite 1 compreende, como ilustra a Fig. 5, um módulo de compressão 3 de imagens disposto entre o dispositivo de aquisição 2 de imagens e o módulo de emissão 4 de imagens em direção a uma estação de recepção 50, de tal modo que cada imagem adquirida pelo dispositivo de aquisição 2 de imagens possa ser comprimida por esse módulo de compressão 3 antes de ser emitida em direção à Terra pelo módulo de emissão 4 de imagens.

Cada estação de recepção 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56 compreende, em um modo preferencial de realização da invenção, um módulo de recepção de imagens 10, um módulo de seleção de imagens lie uma memória 12 acessível pelo módulo de seleção 11. A memória 12 compreende dados representativos das zonas geográficas que constituem o círculo de visibilidade da estação de recepção e permitem o ajuste do círculo de visibilidade. Uma estação de recepção é denominada competente para uma imagem recebida caso esta corresponda a uma zona geográfica definida pelos dados da memória 12. Além disso, cada estação de recepção 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56 compreende meios de armazenamento 13 das imagens recebidas que fazem parte do círculo de visibilidade da estação de recepção. Os meios de armazenamento 13 podem ser de quaisquer tipos, por exemplo, uma memória de massa tal como a memória de discos.

De acordo com a invenção, as estações de recepção 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56 são conectadas entre si por uma rede digital 20, de modo que cada estação terrestre 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56 possa difundir através da rede digital 20 todas as imagens recebidas por seu módulo de recepção 10 que não correspondam ao seu círculo de visibilidade. As imagens transmitidas na rede digital terrestre 20 são imagens que não são selecionadas pelo módulo de seleção 11. Além disso, essas imagens não selecionadas não são armazenadas pelos meios de armazenamento desta estação de recepção 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56.

Na Fig. 2, um satélite 1 que realiza a aquisição de uma imagem 21 de uma porção do globo terrestre transmite a imagem 21 adquirida para uma estação de recepção 50 ilustrada esquematicamente na Fig. 5. Quando essa imagem 21 é recebida pelo módulo de recepção dessa estação de recepção 50, ela é transmitida ao módulo de seleção 11. O módulo de seleção 11 determina, por exemplo, através da leitura do cabeçalho da imagem 21, a zona geográfica que corresponde a essa imagem 21, assim como o período no qual essa imagem foi capturada por um satélite 1. Para este fim, o módulo de seleção 11 compreende meios de leitura dos cabeçalhos de cada imagem recebida pelo módulo de recepção 10. O módulo de seleção 11 determina em seguida se essa imagem pertence ao círculo de visibilidade da estação de recepção 50. Essa determinação é feita, nesse modo de realização, acessando-se a memória 12 dessa estação de recepção que contém a listagem de todas as regiões do mundo para as quais a estação é competente. Caso a estação de recepção 50 seja competente para esta imagem 21, o módulo de seleção 11 ordena o armazenamento da imagem 21 pelos meios de armazenamento 13 da estação 50. No entanto, caso o módulo de seleção 11 determine que a estação de recepção 50 não é competente para a imagem 21, ele ordena a transmissão dessa imagem pela rede digital pública 20. Cada estação 51, 52 conectada a essa rede digital 20 determina então, quando a imagem 21 lhe atinge, se esta pertence ao seu círculo de visibilidade ou não. Quando uma estação de recepção determinar que a imagem 21 lhe pertence, esta é armazenada por seus meios de armazenamento 13, caso contrário permanece circulando pela rede digital terrestre 20.

Na Fig. 3, um satélite 1 realiza a aquisição de uma imagem de uma região do círculo de visibilidade (representado pelas linhas tracejadas) da estação de recepção 50. Nesse exemplo, o círculo de visibilidade da estação de recepção 50 define uma região contínua em tomo da estação de recepção 50. Essa imagem é transmitida diretamente à estação de recepção 50, que é portanto competente para esta imagem. A estação de recepção 50 irá então armazenar essa imagem por seus meios de armazenamento 13.

Na Fig. 4, um satélite 1 realiza a aquisição de uma imagem de uma região do círculo de visibilidade da estação de recepção 54. A Fig. 4 ilustra o caso em que o satélite 1 não pode transmitir diretamente a imagem adquirida para a estação de recepção 54 competente para essa imagem. Esse caso pode ocorrer, por exemplo, quando a estação de recepção 54 tem uma pane ou está em manutenção, ou quando a estação de recepção 54 já se encontra em curso de receber uma imagem proveniente de outro satélite, ou quando a estação de recepção 54 não se encontra mais dentro da visibilidade do satélite, etc. Em tal caso, o satélite 1 transmite a imagem a uma outra estação de recepção 50, que não é competente para esta imagem. Já que o módulo de seleção dessa estação de recepção 50 não seleciona a imagem recebida, a estação de recepção 50 transmite a imagem através da rede digital terrestre. Na Fig. 3, a imagem transita sucessivamente pela estação de recepção 51, pela estação de recepção 52, e pela estação de recepção 53 para ser reconhecida pela estação de recepção 54 e então armazenada pelos meios de armazenamento 13 da estação de recepção 54.

Cada estação de recepção constitui, proporcionalmente às aquisições de imagens realizadas pelos satélites, uma base de imagens representativa de seu círculo de visibilidade tal como definido pelos dados que figuram em sua memória 12. Cada imagem dessa base de imagens é definida, por exemplo, por coordenadas espaciais e por uma coordenada temporal. Essas coordenadas espaciais e temporais são, em um modo de realização vantajoso, os dados que figuram no cabeçalho da imagem e que permitem que cada módulo de seleção determine se a imagem é de sua competência ou não. Em um modo de realização vantajoso da invenção, a um trio de coordenadas espaciais e temporais pode corresponder uma ou várias imagens provenientes de uma ou várias fontes. Em particular, um instrumento segundo esse modo de realização da invenção pode compreender, além dos satélites da camada espacial, câmeras terrestres, tais como webcams, adaptadas para adquirir uma imagem e a transmiti-la por intermédio da rede digital 20 a uma estação de recepção competente levando em conta as coordenadas espaciais e temporais da imagem em questão. Um instrumento de acordo com a invenção pode também compreender outros dispositivos de aquisição de imagens colocados a bordo de outras máquinas voadoras, ou mesmo dispostos em altas construções terrestres, tais como edifícios, e transmitir as imagens adquiridas para as estações de recepção.

Um instrumento de acordo com a invenção permite a qualquer dispositivo conectado à rede digital 20 acessar as estações de recepção e portanto as imagens armazenadas nos meios de armazenamento dessas estações de recepção. Em um modo de realização vantajoso, as imagens são diretamente acessíveis através da rede Internet de modo que qualquer mecanismo de busca possa acessar uma imagem de uma determinada região. Para este fim, as imagens podem ser arquivadas com um nome segundo um formato predeterminado que represente as coordenadas espaciais e temporais da imagem. Além disso, um usuário que busque uma imagem de uma determinada região tomada por um instrumento de acordo com a invenção não precisa saber qual estação de recepção abriga a imagem buscada. A distribuição das imagens do globo tomadas por um instrumento de acordo com a invenção entre as diferentes estações de recepção é transparente a partir do ponto de vista de quem busca uma imagem.

Vantajosamente, um instrumento de acordo com a invenção executa um processo de acordo com a invenção. Um processo de acordo com a invenção é vantajosamente executado por um instrumento de acordo com a invenção.

Em outros modos de realização, um instrumento de acordo com a invenção adquire e recupera dados que não sejam imagens. Além disso, a região alvo do instrumento pode ser uma porção do espaço, uma porção do globo terrestre, etc. Os dados característicos que permitem distribuir os dados adquiridos entre as diferentes estações de recepção podem ser de quaisquer tipos e se basearem em uma caracterização intrínseca aos dados, ou intrínseca ao instrumento de aquisição, etc.

Claims

Processo de aquisição e recuperação de dados provenientes de satélites de uma região do espaço, chamada região alvo, em cujo processo:
- - dados (21) são adquiridos por uma constelação de satélites (1), chamada camada espacial, sendo cada satélite (1) equipado com ao menos um dispositivo de aquisição (2) de dados,
- - os dados (21) são transmitidos para uma pluralidade de estações de recepção (50, 51, 52, 53, 54, 55, 56) distribuídas pela superfície do globo, chamada camada terrestre, cada estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54, 55, 56) compreendendo ao menos um módulo de recepção (10) de dados e meios de armazenamento de dados recebidos,
caracterizado por, para cada dado recebido por uma estação de recepção, chamada estação receptora, proveniente da referida camada espacial:
- - uma estação de recepção destinada a memorizar e a conservar os referidos dados, chamada estação de recepção competente, ser determinada por meios de determinação,
- - os referidos dados serem armazenados pelos referidos meios de armazenamento da referida estação receptora dos referidos dados caso esta estação receptora seja a estação de recepção competente para os referidos dados,
- - os referidos dados serem conduzidos através de uma rede digital terrestre que liga as estações de recepção entre si, a partir da referida estação receptora para a referida estação de recepção competente para os referidos dados caso a referida estação receptora dos referidos dados não seja a referida estação de recepção competente para os referidos dados
Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, para cada estação de recepção:
- - dados característicos que definirem uma porção não necessariamente contínua da referida região alvo, chamada círculo de visibilidade da referida estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54), para os quais esta estação de recepção é competente,
- - os dados recebidos pelo referido módulo de recepção (10) da referida estação de recepção serem selecionados por um módulo de seleção caso estes dados pertençam ao referido círculo de visibilidade desta estação, e difundidos na rede digital terrestre (20) caso não sejam selecionados pelo referido módulo de seleção (11).
Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelos referidos dados característicos que definem o círculo de visibilidade de cada estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54) serem armazenados em uma memória que pode ser acessível pelo referido módulo de seleção (11) da referida estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54).
Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por, para cada estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54), a referida memória desta estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54) que compreende os referidos dados característicos que definem o círculo de visibilidade da referida estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54, 55, 56) ser acessível remotamente por meios de acesso remoto.
Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela referida rede digital terrestre (20) ser uma rede digital pública.
Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pela referida região alvo ser o globo terrestre.
Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelos referidos dados enviados da referida camada espacial serem imagens (21) digitais.
Processo, de acordo com as reivindicações 2 e 7, caracterizado por, para cada imagem recebida por cada estação de recepção, dados representativos das coordenadas espaciais e temporais da referida imagem armazenados no cabeçalho da imagem recebida pelo referido módulo de seleção (11) da referida estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54) serem lidos por meios de leitura.
Instrumento de aquisição e recuperação de dados provenientes de satélites representativos de uma região do espaço, chamada região alvo, compreendendo:
- - uma pluralidade de satélites (1, 100), chamada camada espacial de aquisição de dados, sendo cada satélite (1, 100) equipado com ao menos um dispositivo de aquisição de dados (2) para aquisição de dados pertencendo ao menos a uma porção da referida região alvo, e com meios de transmissão (4) para a superfície dos dados adquiridos,
- - uma pluralidade de estações de recepção terrestres (50, 51, 52, 53, 54), chamada camada terrestre, cada estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54) compreendendo um módulo de recepção (12) de dados enviados da referida camada espacial e meios de armazenamento (13) de dados enviados da referida camada espacial,
caracterizado por compreender:
- - para cada dado recebido por uma estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54), chamada estação receptora, e proveniente da referida camada espacial, meios de determinação (22) de uma estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54) destinada a armazenar e a conservar os referidos dados, chamada estação de recepção competente para estes dados,
- - uma rede digital terrestre (20) que liga as estações de recepção (50, 51, 52, 53, 54) entre si, de modo que os dados recebidos por uma estação receptora não competente para estes dados possam ser conduzidos através da referida rede digital terrestre (20) para a estação de recepção competente para os referidos dados caso a referida estação receptora para os referidos dados não seja a referida estação de recepção competente para os referidos dados.
Instrumento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelos referidos meios de determinação (22) de uma estação de recepção competente compreenderem, para cada estação de recepção (50,51,52, 53,54):
- - dados característicos que definem uma porção não necessariamente contínua da referida região alvo, chamada círculo de visibilidade da referida estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54), para os quais esta estação de recepção é competente,
- - um módulo de seleção (11) para a seleção de dados recebidos pelo referido módulo de recepção (10) da referida estação que é adaptada para selecionar os dados que pertencem ao referido círculo de visibilidade da referida estação e difundir na referida rede digital terrestre (20) todos os dados recebidos pelo seu módulo de recepção (10) não selecionados pelo referido módulo de seleção (11).
Instrumento, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por cada estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54) compreender, em uma memória acessível pelo referido módulo de seleção (11), os referidos dados característicos que definem o referido círculo de visibilidade da referida estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54).
Instrumento, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender, para cada estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54), meios de acesso remoto à referida memória da referida estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54) que compreende os referidos dados característicos que definem o referido círculo de visibilidade da referida estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54, 55, 56).
Instrumento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pela referida rede digital terrestre (20) ser uma rede digital pública.
Instrumento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pela referida região alvo ser o globo terrestre.
Instrumento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo referido dado enviado da referida camada espacial serem imagens (21) digitais, e em que o referido módulo de seleção (11) de dados de cada estação de recepção (50, 51, 52, 53, 54) compreender meios de leitura do cabeçalho de cada imagem (21) adaptados para ler dados representativos das coordenadas espaciais e temporais da referida imagem (21).