EP3823900A1 - Procédé d'observation d'une planète à l'aide de satellites d'observation en orbite autour de la planète - Google Patents

Procédé d'observation d'une planète à l'aide de satellites d'observation en orbite autour de la planète

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Publication number
EP3823900A1
EP3823900A1 EP19758899.9A EP19758899A EP3823900A1 EP 3823900 A1 EP3823900 A1 EP 3823900A1 EP 19758899 A EP19758899 A EP 19758899A EP 3823900 A1 EP3823900 A1 EP 3823900A1
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EP
European Patent Office
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observation
satellite
data
planet
area
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19758899.9A
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German (de)
English (en)
Inventor
Christophe MESSAGER
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B Space
Original Assignee
B Space
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Filing date
Publication date
Application filed by B Space filed Critical B Space
Publication of EP3823900A1 publication Critical patent/EP3823900A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/10—Artificial satellites; Systems of such satellites; Interplanetary vehicles
    • B64G1/1021—Earth observation satellites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/10—Artificial satellites; Systems of such satellites; Interplanetary vehicles
    • B64G1/1021—Earth observation satellites
    • B64G1/1042—Earth observation satellites specifically adapted for meteorology
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/95—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
    • G01S13/955—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use mounted on satellite
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01W—METEOROLOGY
    • G01W1/00—Meteorology
    • G01W1/02—Instruments for indicating weather conditions by measuring two or more variables, e.g. humidity, pressure, temperature, cloud cover or wind speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/10—Artificial satellites; Systems of such satellites; Interplanetary vehicles
    • B64G1/1021—Earth observation satellites
    • B64G1/1028—Earth observation satellites using optical means for mapping, surveying or detection, e.g. of intelligence
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/10—Artificial satellites; Systems of such satellites; Interplanetary vehicles
    • B64G1/1021—Earth observation satellites
    • B64G1/1035—Earth observation satellites using radar for mapping, surveying or detection, e.g. of intelligence

Definitions

  • the present invention relates to the field of observing a planet using observation satellites in orbit around the planet.
  • An observation satellite in orbit around a planet can be in stationary orbit, in which case the observation satellite is stationary relative to the surface of this planet, or in traveling orbit, in which case the observation satellite is in movement relative to the surface of this planet.
  • a stationary orbiting observation satellite allows continuous observation of a fixed area of the planet. This fixed area is limited to a disc, or more precisely a spherical cap of the planet's surface.
  • a satellite in falling orbit rotates around the planet observing an observation area (generally called the "swath") which moves on the planet along a trajectory corresponding to a projection of the orbit of the satellite in falling orbit on the surface of the planet.
  • Each area observed by the moving orbiting observation satellite is observed at a frequency called the revisit frequency.
  • One of the aims of the invention is to provide an observation method which makes it possible to collect reliable and complete data in space and time.
  • the invention proposes a method of observing a planet implemented by computer, the method comprising:
  • the constitution of a database containing pre-recorded reference observation data makes it possible to predict, for example by machine learning, what types of first observation data and / or second observation data could have been observed, then that these data are missing.
  • the constitution of such a database also makes it possible to determine, for example by machine learning, the first observation data which could have been observed by a satellite in traveling orbit in an area of interest which has not been observed. by this satellite in traveling orbit during a given time period, as a function of first observation data acquired by the satellite in traveling orbit during the given time period in observation areas located near the area of interest, and reference observation data previously recorded in the database, in particular on the basis of initial reference observation data or on the basis of joint reference observations.
  • the observation method may include one or more of the following optional characteristics:
  • the reference observation data contain joint reference observations, each joint observation comprising first data observation and second observation data acquired for the same joint observation area and in the same joint observation time period;
  • each calculation step is performed by a predictive algorithm updated by machine learning as a function of the reference observation data previously recorded in the database for at least one area of interest observed jointly by the first observation satellite and the second observation satellite;
  • the second observation data make it possible to detect meteorological phenomena in the planet's atmosphere, variations in atmospheric compositions, variations on the surface or inside the planet, and variations in electric fields , electromagnetic, gravitic and quantum whatever the wavelengths;
  • the first observation data make it possible to detect meteorological phenomena on the surface of the planet, variations in atmospheric compositions, variations on the surface or inside the planet and variations in electric, electromagnetic fields , gravitic and quantum whatever the wavelengths;
  • an observation satellite includes at least one on-board image sensor.
  • each image sensor operates in any wavelength range, for example one or more among the visible wavelengths, infrared wavelengths and microwaves;
  • An observation satellite has at least one on-board radar sensor (56), for example a synthetic aperture radar sensor; and
  • the invention also relates to a planet observation system configured for the implementation of the observation method as defined above, the observation system comprising a first observation satellite in traveling orbit and a second observation satellite in stationary orbit, a database in which reference observation data are stored, and a computer on which is installed a prediction algorithm configured to implement each calculation step when executed by the 'computer.
  • the invention also relates to a computer program product comprising code instructions for implementing an observation method as defined above.
  • FIG. 1 is a schematic view of observation satellites of a satellite observation system of a planet
  • FIG. 2 is a schematic view of the satellite observation system
  • FIG. 3 to 6 are schematic views illustrating areas of interest located between observation areas.
  • a satellite observation system 2 configured for the observation of a planet 4 has a first observation satellite 6 in orbit traveling around the planet 4 and a second observation satellite 8 in stationary orbit around the planet 4.
  • Planet 4 has an axis of rotation A and rotates on itself around this axis of rotation A.
  • the axis of rotation A passes through two points on planet 4, which are two diametrically opposite points on planet 4.
  • the planet 4 is for example Earth.
  • the first observation satellite 6 is in motion relative to the surface of the planet 4 and observes at a given instant a first observation area 10, this first observation area 10 (the swath) moving on the surface of planet 4 along a trajectory 1 1 which is projected from the orbit of the first observation satellite on the surface of the planet.
  • Each first observation zone 10 observed by the first observation satellite 6 is observed with a frequency called the revisit frequency. Due to the rotation of planet 4, the first observation satellite 6 does not pass back over the same observation areas with each revolution of the first observation satellite around the planet.
  • the first observation satellite 6 moves in a substantially polar low orbit, ie located in a plane containing the axis of rotation A or making a small angle with the axis of rotation A.
  • the frequency of revisit is then a multiple of the frequency of rotation of the first observation satellite 6 around planet 4.
  • the first observation satellite 6 moves in a non-polar low orbit, for example of the equatorial or other type.
  • the second observation satellite 8 is stationary relative to the surface of planet 4, and continuously observes the second fixed observation area 12 of planet 4.
  • the second observation satellite 8 rotates around planet 4 at the same speed as the rotation of planet 4 around its axis of rotation A.
  • the orbit of the second observation satellite 8 is located for example in an equatorial plane.
  • the first observation satellite 6 acquires first observation data 16 and the second observation satellite 8 acquires second observation data 18.
  • the first observation data 16 and the second observation data 18 are for example of different types. Alternatively, they can be of the same type.
  • the first observation 16 allow for example to detect a first type of phenomenon and the second observation data 18 allow to detect a second type of phenomenon distinct or identical to the first type of phenomenon.
  • the phenomena of the first type and of the second type are preferably linked.
  • related type phenomena is meant that the occurrence of a phenomenon of the first type in an area can be accompanied by the occurrence of a phenomenon of the second type in that same area.
  • the satellite observation system 2 comprises a computer 30 configured to execute a prediction algorithm 32 implemented by computer.
  • the computer 30 comprises for example a processor 34 and a memory 36 in which the prediction algorithm 32 is stored, the prediction algorithm 32 having code instructions executable by the processor 34 and configured to carry out an observation method when the algorithm is executed by the processor 34.
  • the satellite observation system 2 comprises a database 38 in which reference observation data are recorded.
  • the reference observation data includes, for example, first reference observation data and / or second reference observation data.
  • the first reference observation data and / the second reference observation data contained in the database 38 have been acquired by the first observation satellite 6, the second observation satellite 8, and / or one or several other observation satellites of the satellite observation system 2, each of these other satellites being configured to collect first observation data and / or second observation data.
  • the database 38 is supplied with observation data by the first observation satellite 6, the second observation satellite 8 and / or by other satellites configured to acquire the same types of observation data.
  • the reference observation data comprise joint reference observations 40, each joint reference observation 40 comprising first reference observation data 42 and second reference observation data 44 acquired jointly, ie in the same period. temporal joint observation and for the same joint observation zone.
  • the joint observation time period is a duration which is a function of the speed of variation of the observed phenomena. This period can be very short - 1 second - for rapid natural phenomena (for example for gusts of wind) to a few minutes (clouds), a few hours or even days in the case of slower phenomena (for example erosion), to years (for example variation of the magnetic field of the planet).
  • the first reference observation data 42 and the second reference observation data 44 of each joint reference observation 40 have been acquired jointly by the first observation satellite 6 and the second observation satellite 8, or by d other observation satellites of the satellite observation system 2, each of these other satellites being configured to collect first observation data and / or second observation data.
  • the database 38 is supplied with joint observations by the first observation satellite 6 and the second observation satellite 8 and / or by other satellites configured to acquire the same types of data. observation.
  • the prediction algorithm 32 is configured to implement an observation method from first observation data 16 acquired by the first observation satellite 6 and / or from second observation data 18 acquired by the second satellite observation 8.
  • the observation process includes:
  • second predicted observation data 48 for a second area of interest and a second time period during which the area of interest has not been observed by the second observation satellite, as a function of first observation data 16 acquired by the first observation satellite 6 for the second area of interest and during said second time period, and reference observation data previously recorded in the database 38, for example as a function joint reference observations 40.
  • first predicted observation data 46 and / or of second predicted observation data 48 is based for example on machine learning carried out by the predictive algorithm 32 from reference observation data in the database.
  • data 38 for example as a function of the joint reference observations 40 previously recorded in the database 38.
  • the multitude of reference observations prerecorded in the database 38 makes it possible to predict which first observation data and / or which second observation data could have been observed in an area of interest and in a given time period when the these first observation data and / or these second observation data for the area of interest are not available, or at least not completely.
  • joint pre-recorded reference observations 40 make it possible, by machine learning, to know what type of first observation data should be observed in the presence of second observation data 18 acquired by the second observation satellite 8 in the period in time, to know what type of second observation data should be observed in the presence of first observation data 16 acquired by the first observation satellite 6 in the time period considered, and / or to predict which first data of observation should be observed by the first observation satellite 6 in an area of interest based on initial observation data acquired by the first observation satellite 6 in nearby observation areas.
  • the observation method comprises for example the calculation of first observation data 46 predicted for a first area of interest 50 and a first time period during which the first area of interest 50 has not been observed by the first satellite of observation 6, no first observation data 16 acquired by the first observation satellite 6 is therefore not available for the time period considered.
  • the prediction algorithm 32 provides first observation data 46 predicted.
  • the prediction algorithm 32 associated with the database 38 containing joint reference observations 40 thus makes it possible to predict what could have been observed by the first observation satellite 6 in the first area of interest 50 and in the first time period considered during which the first observation satellite 6 did not observe this first area of interest 50.
  • the first observation satellite 6 successively observes a series of first observation zones 10 distributed over the surface of the planet along the trajectory of the first observation satellite 6.
  • the second observation satellite 8 continuously observes the second observation area 12 fixed on the surface of the planet 4 observed.
  • the first observation satellite 6 observes for example two successive observation bands 52 separated by an unobserved band 54 which is not observed by the first observation satellite 6 during the time period separating the observations from the two observation bands observation 52 successive.
  • the distance between the two successive observation bands 52 can correspond to the rotation of the planet 4 observed between the two passages of the first observation satellite 6.
  • the observation method implemented by the prediction algorithm 32 makes it possible to predict first predicted observation data 46 corresponding to what could have been observed by the first observation satellite 16, as a function of the second observation data 18 acquired by the second observation satellite 8 during the time period considered.
  • a prediction can be made for first areas of interest 50 located in the second fixed observation area 12 and which have not been observed by the first observation satellite 6 during successive passages from the first observation satellite 6 to above this second observation area 12, so as to predict first predicted observation data 46 for these first areas of interest 50 and thus to reconstruct first observation data 16, 46 acquired or predicted for the set of the second fixed observation area 12.
  • first observation satellite 6 does not cover the whole of the second observation area 12 in a determined time period, it is possible to obtain first observation data 16, 46 acquired or predicted for the whole of the second fixed observation area 12.
  • the frequency of acquisition of the first observation data 16 by the first observation satellite 6 is such that two first observation areas 10 observed successively by the first observation satellite 6 along its traveling orbit is spaced by a first area of interest 50 not observed by the first observation satellite 6 in the first time period located between the observations of the first two successive observation areas 10.
  • the first observation satellite 6 observes the planet surface 4 by acquiring first observation data 16 for a succession of first discrete observation zones 10 alternating with non-observed zones, during the same revolution of the first observation satellite 6 around planet 4.
  • first data 16 by the first observation satellite 6 is temporarily interrupted, so that there is a first non-observed area of interest 50 separating two first observation areas 10 observed successively by the first observation satellite 6 during the same revolution of the first observation satellite 6 around the planet 4.
  • the observation method comprises the calculation of first predicted observation data 46 for a first area of interest 50 located between two first observation areas 10 successively observed by the first observation satellite 6 during the same revolution of the first observation satellite 6 around the planet 4, the first area of interest 50 not having been observed by the first observation satellite 6.
  • the observation method alternatively or optionally computes the first predicted observation data 46 for a first area of interest 51 which is located in the second observation area 12, which was not observed by the first observation satellite 6 during a first time period during which the first observation satellite 6 observed first observation areas 10 located in the second observation area 12, the first area of interest 51 not being located in any of the alignments of first observation zones 10 of the successive passages of the first observation satellite 6 above the second observation zone in the first time period.
  • the first observation zones 10 are situated along lines corresponding to the successive passages of the first observation satellite 6 above the second observation zone 12, the first zone of interest 51 being situated outside these lines.
  • the observation method thus makes it possible, by combining first areas of interest 50 and 51 to reconstruct what the first observation satellite 6 would have observed during a determined time period over a large area for which the first observation satellite 6 has acquired first observation data 16 only in first observation zones 10 situated in the extended zone while being spaced from one another.
  • the first observation satellite 6 observes first observation areas 10 which are located outside the second fixed observation area 12 observed continuously by the second observation satellite 8, and for which the second observation satellite 8 does not acquire first observation data 18.
  • the observation method comprises the calculation of second predicted observation data 48 for a second area of interest 55, 57 not observed by the second observation satellite 8 during a second time period considered, in function:
  • an area of interest 55 may coincide with an observation area 10 of the first observation satellite 6 observed by the latter during the second time period, in which case the second predicted observation data 46 are calculated as a function of first observation data acquired for the area of interest 55, or an area of interest 57 may be distinct from the observation areas 10 of the first observation satellite 6 observed by the latter during the second time period .
  • the first observation satellite 6 acquires first observation data 16 for first observation areas 10 which are located in an extended area 60.
  • the first observation areas observation 10 are here aligned along parallel observation lines 62 corresponding to successive passages of the first observation satellite 6 above the extended area 60.
  • the observation lines 62 are spaced from one another.
  • the first observation zones 10 of each observation line 62 are spaced (as illustrated) or contiguous.
  • the observation method comprises the calculation of first predicted observation data 46 for at least one area of interest 64 adjacent to one or more observation areas 10 and for the time period considered, as a function first observation data 16 acquired by the first satellite and reference observation data previously recorded in the database 38.
  • the reference observation data previously recorded in the database 38 and taken into account for the calculation of the first predicted observation data 46 are exclusively first reference observation data.
  • the database 38 can comprise only first reference observation data.
  • the reference observation data previously recorded in the database 38 and taken into account for the calculation of the first predicted observation data 46 comprise first observation data of reference and second reference observation data. This makes it possible to have more data which allows better learning.
  • the reference observation data previously recorded in the database 38 and taken into account for the calculation of the first predicted observation data 46 include or are made up of joint reference observations 40. This supports learning and the reliability of prediction.
  • This calculation is carried out in particular without taking into account the second observation data 18 acquired by the second observation satellite 8 during the same time period as the first observation data 16 acquired for the first observation areas 10.
  • the extended area 60 is for example disjoined from the second observation area 12.
  • joint reference observation data 40 in particular associated with machine learning, makes it possible to predict first predicted observation data 46 for areas of interest not observed only from first data d 'acquired observations 16 for adjacent observation zones 10.
  • the method makes it possible to reconstruct first observation data for the extended area 60 from first observation data acquired for first observation areas 10 located in the extended area 60 and covering only part of the extended area 60.
  • the first observation satellite 6 and the second observation satellite 8 each comprise one or more sensors configured to acquire the observation data.
  • the first observation data 16 is acquired by at least one radar sensor 56 on board the first observation satellite 6, for example a synthetic aperture radar sensor.
  • the first observation data 16 make it possible to determine a wind field at the surface of the planet.
  • a radar sensor in particular a synthetic aperture radar sensor makes it possible for example to determine the surface condition of a body of water, for example the sea, which makes it possible to deduce the direction and / or the force of the winds circulating on the surface of this body of water.
  • the second observation data 18 are provided by at least one image sensor 58 on board the second observation satellite 8.
  • Each image sensor 58 can operate in any wavelength range.
  • Each image sensor 58 operates for example in one or more wavelength ranges among the visible wavelengths, the infrared wavelengths and the microwaves.
  • the second observation data 18 make it possible to determine the presence of meteorological phenomena in the atmosphere.
  • a meteorological phenomenon is characterized for example by the shape, the dimensions, the speed of variation of the shape and / or the speed of variation of the dimensions of clouds present in the atmosphere above the observed area.
  • the joint reference observations 40 crossing the first observation data 42 for winds and the second observation data 44 relating to meteorological phenomena make it possible to associate the winds with the meteorological phenomena which generate them.
  • first observation data 16 relating to the winds acquired by the first observation satellite 6 in a second area of interest 55 and in a second time period for which the second satellite Observation 8 did not provide second observation data 18.
  • the planet observed is Earth.
  • the first observation satellite is for example an observation satellite of the SENTINEL, TerraSAR, CloudSat ... type and / or the second observation satellite is for example an observation satellite of the Meteosat, Himawari type , Goes ...
  • the invention is not limited to the observation of winds and meteorological phenomena on the surface of the Earth.
  • the invention applies to other observable phenomena, for example phenomena of coastal erosion or mountain ranges, the evolution of vegetation, the type of soil, phenomena and waves of seismic origins, changes altitude of land by compaction, collapse or irruption, etc, and this on the surface or inside the Earth or any other planet.
  • the first observation data and / or the second observation data make it possible, for example, to determine variations in atmospheric compositions, variations on the surface or inside the planet and variations in electric fields. , electromagnetic, gravitic and quantum, whatever the wavelengths.
  • the duration of the temporal period of joint observation is for example between one second (gust of winds, seismic waves) to several hours (wet surfaces), to several days ( vegetation, erosion, land elevation changes by settlement, collapse or eruption) or years (variation of magnetic fields for example).
  • the invention is based on machine learning from reference observation data previously recorded in the database 38.
  • These reference observation data may include first reference observation data, second data of reference observation and / or joint reference observations.
  • each calculation step is performed as a function of first reference observation data, second reference observation data and / or joint reference observations.

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Abstract

Le procédé d'observation comprend : - une étape de calcul de premières données d'observation prédites (46) pour une première zone d'intérêt (50, 51, 64) en fonction de deuxièmes données d'observation (18) acquises par un deuxième satellite d'observation (8) en orbite stationnaire pour la première zone d'intérêt (50, 51, 64) et/ou de premières données d'observation (16) acquises par le premier satellite d'observation (6) pour des premières zones d'observation (10) situées à proximité de la première zone d'intérêt (50, 51, 64), et de données d'observations de référence préalablement enregistrées dans une base de données; et/ou - une étape de calcul de deuxièmes données d'observation prédites (48), pour une deuxième zone d'intérêt (55) en fonction de premières données d'observation (16) acquises par le premier satellite d'observation (6) en orbite défilante et des données d'observations de référence (40).

Description

Procédé d’observation d’une planète à l’aide de satellites d’observation en orbite autour de la planète
La présente invention concerne le domaine de l’observation d’une planète à l’aide de satellites d’observation en orbite autour de la planète.
Un satellite d’observation en orbite autour d’une planète peut être en orbite stationnaire, auquel cas le satellite d’observation est immobile par rapport à la surface de cette planète, ou en orbite défilante, auquel cas le satellite d’observation est en mouvement par rapport à la surface de cette planète.
Un satellite d’observation en orbite stationnaire permet d’observer en continu une zone fixe de la planète. Cette zone fixe est limitée à un disque, ou plus précisément une calotte sphérique de la surface de la planète.
Un satellite en orbite défilante tourne autour de la planète en observant une zone d’observation (généralement nommée la « fauchée ») qui se déplace sur la planète le long d’une trajectoire correspondant à une projetée de l’orbite du satellite en orbite défilante sur la surface de la planète. Chaque zone observée par le satellite d’observation en orbite défilante est observée à une fréquence appelée fréquence de revisite.
Un des buts de l’invention est de fournir un procédé d’observation qui permette de collecter des données fiables et complètes en espace et en temps.
A cet effet, l’invention propose un procédé d’observation d’une planète mis en oeuvre par ordinateur, le procédé comprenant :
- une étape de calcul de premières données d’observation prédites pour une première zone d’intérêt et une première période temporelle pendant laquelle la première zone d’intérêt n’a pas été observée par un premier satellite d’observation en orbite défilante, en fonction de deuxièmes données d’observation acquises par le deuxième satellite d’observation en orbite stationnaire, pour la première zone d’intérêt et pendant ladite première période temporelle, et/ou de premières données d’observation acquises par le premier satellite d’observation, pour des premières zones d’observation située à proximité de la première zone d’intérêt et pendant ladite première période temporelle, et de données d’observations de référence préalablement enregistrées dans une base de données; et/ou
- une étape de calcul de deuxièmes données d’observation prédites, pour une deuxième zone d’intérêt et une deuxième période temporelle pendant laquelle la zone d’intérêt n’a pas été observée par le deuxième satellite d’observation en orbite stationnaire, en fonction de premières données d’observations acquises par le premier satellite d’observation en orbite défilante pour la deuxième zone d’intérêt et pendant ladite deuxième période temporelle, et des données d’observations de référence préalablement enregistrées dans la base de données.
La constitution d’une base de données contenant des données d’observations de référence préenregistrées permet de prédire, par exemple par apprentissage machine, quels types de premières données d’observation et/ou de deuxièmes données d’observation auraient pu être observées, alors que ces données sont manquantes.
Il est ainsi possible, lorsque l’on dispose de premières données d’observation mais pas de deuxièmes données d’observation, de prédire des deuxièmes données d’observation qui auraient pu être observées par le deuxième satellite d’observation et/ou, lorsque l’on dispose de deuxièmes données d’observation mais pas de premières données d’observation, de prédire des premières données d’observation qui auraient pu être observées par le premier satellite d’observation, en particulier lorsque les données d’observation de référence contiennent des observations conjointes, chaque observations conjointes comprenant des premières données d’observation et des deuxièmes données d’observations acquises pour une même zone d’observation conjointe et une même période temporelle d’observation conjointe.
La constitution d’une telle base de données permet aussi de déterminer, par exemple par apprentissage machine, des premières données d’observations qui auraient pu être observées par un satellite en orbite défilante dans une zone d’intérêt qui n’a pas été observée par ce satellite en orbite défilante pendant une période temporelle donnée, en fonction de premières données d’observation acquises par le satellite en orbite défilante pendant la période temporelle donnée dans des zones d’observation situées à proximité de la zone d’intérêt, et des données d’observation de référence préalablement enregistrées dans la base de données, en particulier en fonction de premières données d’observation de référence ou en fonction d’observations conjointes de référence.
Il est ainsi possible de reconstituer des données d’observation pour une zone étendue à partir de premières données d’observation relatives à des premières zones d’observation ne recouvrant pas complètement la zone étendue.
Dans des modes de mise en oeuvre particulier, le procédé d’observation peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes :
- la mise à jour de la base de données avec des données d’observations réalisées par le premier satellite d’observation et/ou le deuxième satellite d’observation ;
- la mise à jour de la base de données avec des observations conjointes réalisées par le premier satellite d’observation et le deuxième satellite d’observation ;
- les données d’observation de référence contiennent des observations conjointes de référence, chaque observation conjointe comprenant des premières données d’observation et des deuxièmes données d’observation acquises pour une même zone d’observation conjointe et dans une même période temporelle d’observation conjointe ;
- chaque étape de calcul est réalisée par un algorithme prédictif mis à jour par apprentissage machine en fonction des données d’observation de référence préalablement enregistrées dans la base de données pour au moins une zone d’intérêt observée conjointement par le premier satellite d’observation et le deuxième satellite d’observation ;
- les deuxièmes données d’observation permettent de détecter des phénomènes météorologiques dans l’atmosphère de la planète, des variations de compositions de l’atmosphère, des variations à la surface ou à l’intérieur de la planète, et des variations de champs électriques, électromagnétiques, gravitiques et quantiques quelles que soient les longueurs d’ondes ;
- les premières données d’observation permettent de détecter des phénomènes météorologiques à la surface de la planète, des variations de compositions de l’atmosphère, des variations à la surface ou à l’intérieur de la planète et des variations de champs électriques, électromagnétiques, gravitiques et quantiques quelles que soient les longueurs d’ondes ;
- un satellite d’observation comprend au moins un capteur d’images embarqué.
- chaque capteur d’image opère dans une gamme de longueur d’onde quelconque, par exemple une ou plusieurs parmi les longueurs d’ondes visibles, les longueurs d’onde infrarouges et les micro-ondes ;
- un satellite d’observation possède au moins un capteur radar (56) embarqué, par exemple un capteur radar à synthèse d’ouverture ; et
- la planète est la Terre.
L’invention concerne également un système d’observation d’une planète configuré pour la mise en oeuvre du procédé d’observation tel que défini ci-dessus, le système d’observation comprenant un premier satellite d’observation en orbite défilante et un deuxième satellite d’observation en orbite stationnaire, une base de données dans laquelle sont stockées les données d’observations de référence, et un ordinateur sur lequel est installé un algorithme de prédiction configuré pour mettre en oeuvre chaque étape de calcul lors de son exécution par l’ordinateur.
L’invention concerne aussi un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de codes pour la mise en oeuvre d’un procédé d’observation tel que défini ci- dessus. L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la Figure 1 est une vue schématique de satellites d’observation d’un système d’observation par satellite d’une planète ;
- la Figure 2 est une vue schématique du système d’observation par satellites ;
- les Figures 3 à 6 sont des vues schématiques illustrant des zones d’intérêts située entre des zones d’observation.
Sur la Figure 1 , un système d’observation par satellites 2 configuré pour l’observation d’une planète 4 possède un premier satellite d’observation 6 en orbite défilante autour de la planète 4 et un deuxième satellite d’observation 8 en orbite stationnaire autour de la planète 4.
La planète 4 possède un axe de rotation A et tourne sur elle-même autour de cet axe de rotation A. L’axe de rotation A passe par deux points de la planète 4, qui sont deux points diamétralement opposés de la planète 4. La planète 4 est par exemple la Terre.
Le premier satellite d’observation 6 est en mouvement par rapport à la surface de la planète 4 et observe à un instant donné une première zone d’observation 10, cette première zone d’observation 10 (la fauchée) se déplaçant sur la surface de la planète 4 le long d’une trajectoire 1 1 qui est une projetée de l’orbite du premier satellite d’observation sur la surface de la planète.
Chaque première zone d’observation 10 observée par le premier satellite d’observation 6 est observée avec une fréquence dite fréquence de revisite. Du fait de la rotation de la planète 4, le premier satellite d’observation 6 ne repasse pas au-dessus des mêmes zones d’observation à chaque révolution du premier satellite d’observation autour de la planète.
Dans l’exemple illustré, le premier satellite d’observation 6 se déplace suivant une orbite basse sensiblement polaire, i.e. située dans un plan contenant l’axe de rotation A ou faisant un angle faible avec l’axe de rotation A. La fréquence de revisite est alors un multiple de la fréquence de rotation du premier satellite d’observation 6 autour de la planète 4.
En variante, le premier satellite d’observation 6 se déplace suivant une orbite basse non-polaire, par exemple de type équatoriale ou autre.
Le deuxième satellite d’observation 8 est immobile par rapport à la surface de la planète 4, et observe en continu deuxième zone d’observation 12 fixe de la planète 4. Le deuxième satellite d’observation 8 tourne autour de la planète 4 à la même vitesse que la rotation de la planète 4 autour de son axe de rotation A. L’orbite du deuxième satellite d’observation 8 se situe par exemple dans un plan équatorial.
Comme illustré sur la Figure 2, le premier satellite d’observation 6 acquiert des premières données d’observation 16 et le deuxième satellite d’observation 8 acquiert des deuxièmes données d’observation 18.
Les premières données d’observation 16 et les deuxièmes données d’observation 18 sont par exemple de types différents. En variante, elles peuvent être de même type.
Les premières d’observation 16 permettent par exemple de détecter un premier type de phénomène et les deuxièmes données d’observation 18 permettent de détecter un deuxième type de phénomène distinct ou identique au premier type de phénomène.
Lorsque le premier type de phénomène et le deuxième type de phénomène sont distincts, les phénomènes du premier type et du deuxième type sont de préférence liés.
Par « phénomènes de types liés », on entend que l’occurrence d’un phénomène du premier type dans une zone peut s’accompagner de l’occurrence d’un phénomène du deuxième type dans cette même zone.
Le système d’observation par satellites 2 comprend un ordinateur 30 configuré pour exécuter un algorithme de prédiction 32 mis en oeuvre par ordinateur.
L’ordinateur 30 comprend par exemple un processeur 34 et une mémoire 36 dans lequel est enregistré l’algorithme de prédiction 32, l’algorithme de prédiction 32 possédant des instructions de code exécutables par le processeur 34 et configurées pour réaliser un procédé d’observation lorsque l’algorithme est exécuté par le processeur 34.
Le système d’observation par satellites 2 comprend une base de données 38 dans laquelle sont enregistrées des données d’observations de référence.
Les données d’observation de référence comprennent par exemple des premières données d’observation de référence et/ou des deuxièmes données d’observation de référence.
Les premières données d’observation de référence et/ les deuxièmes données d’observations de référence contenues dans la base de données 38 ont été acquises par le premier satellite d’observation 6, le deuxième satellite d’observation 8, et/ou un ou plusieurs autres satellites d’observation du système d’observation par satellites 2, chacun de ces autres satellites étant configuré pour collecter des premières données d’observation et/ou des deuxièmes données d’observation.
En d’autres termes, la base de données 38 est alimentée en données observations par le premier satellite d’observation 6, le deuxième satellite d’observation 8 et/ou par d’autres satellites configurés pour acquérir les mêmes types de données d’observation.
Avantageusement, les données d’observation de référence comprennent des observations conjointes de référence 40, chaque observation conjointe de référence 40 comprenant de premières données d’observation de référence 42 et des deuxièmes d’observation de référence 44 acquises conjointement, i.e. dans une même période temporelle d’observation conjointe et pour une même zone d’observation conjointe.
La période temporelle d’observation conjointe est une durée qui est fonction de la vitesse de variation des phénomènes observés. Cette période peut être très courte - 1 seconde - pour les phénomènes naturels rapides (par exemple pour les rafales de vents) à quelques minutes (nuages), quelques heures voire jours dans le cas de phénomène plus lents (par exemple érosion), à années (par exemple variation du champ magnétique de la planète).
Les premières données d’observation de référence 42 et les deuxièmes données d’observation de référence 44 de chaque observation conjointes de référence 40 ont été acquises conjointement par le premier satellite d’observation 6 et le deuxième satellite d’observation 8, ou par d’autres satellites d’observation du système d’observation par satellites 2, chacun de ces autres satellites étant configuré pour collecter des premières données d’observation et/ou des deuxièmes données d’observation.
En d’autres termes, la base de données 38 est alimentée en observations conjointes par le premier satellite d’observation 6 et le deuxième satellite d’observation 8 et/ou par d’autres satellites configurés pour acquérir les mêmes types de données d’observation.
L’algorithme de prédiction 32 est configuré pour mettre en oeuvre un procédé d’observation à partir de premières données d’observation 16 acquises par le premier satellite d’observation 6 et/ou de deuxièmes données d’observation 18 acquises par le deuxième satellite d’observation 8.
Le procédé d’observation comprend :
- une étape de calcul de premières données d’observation prédites 46 pour une première zone d’intérêt et une première période temporelle pendant laquelle la première zone d’intérêt n’a pas été observée par un premier satellite d’observation 6, en fonction, d’une part, de deuxièmes données d’observation 18 acquises par le deuxième satellite d’observation 8, pour la première zone d’intérêt et pendant ladite première période temporelle, et/ou de premières données d’observation 16 acquises par le premier satellite d’observation 6, pour des premières zones d’observation situées à proximité de la première zone d’intérêt et pendant ladite première période temporelle, et, d’autre part, des données observations de référence préalablement enregistrées dans la base de données 38, par exemple en fonction d’observations conjointes 40 ; et/ou
- une étape de calcul de deuxièmes données d’observation prédites 48, pour une deuxième zone d’intérêt et une deuxième période temporelle pendant laquelle la zone d’intérêt n’a pas été observée par le deuxième satellite d’observation, en fonction de premières données d’observations 16 acquises par le premier satellite d’observation 6 pour la deuxième zone d’intérêt et pendant ladite deuxième période temporelle, et des données d’observations de référence préalablement enregistrées dans la base de données 38, par exemple en fonction d’observations conjointes de référence 40.
Le calcul de premières données d’observation prédites 46 et/ou des de deuxièmes données d’observation prédites 48 est basé par exemple sur un apprentissage machine réalisé par l’algorithme prédictif 32 à partir des données d’observation de référence dans la base de données 38, par exemple en fonction des observations conjointes de référence 40 enregistrées préalablement dans la base de données 38.
La multitude des observations de référence préenregistrées dans la base de données 38 permet de prédire quelles premières données d’observation et/ou quelles deuxièmes données d’observation auraient pu être observées dans une zone d’intérêt et dans une période temporelle donnée alors que l’on ne dispose pas, ou du moins pas complètement, de ces premières données d’observation et/ou de ces deuxièmes données d’observation pour la zone d’intérêt.
En particulier, des observations conjointes de référence 40 préenregistrées permettent, par apprentissage machine, de savoir quelle type de première données d’observation devraient être observées en présence de deuxième données d’observation 18 acquises par le deuxième satellite d’observation 8 dans la période temporelle considérée, de savoir quel type de deuxièmes données d’observation devraient être observées en présence de première données d’observation 16 acquises par le premier satellite d’observation 6 dans la période temporelle considérée, et/ou de prédire quelles premières données d’observation devraient être observées par le premier satellite d’observation 6 dans une zone d’intérêt en fonction de premières données d’observation acquises par le premier satellite d’observation 6 dans des zones d’observation située à proximité.
Le procédé d’observation comprend par exemple le calcul de premières données d’observation 46 prédites pour une première zone d’intérêt 50 et une première période temporelle pendant laquelle la première zone d’intérêt 50 n’a pas été observée par le premier satellite d’observation 6, aucune première donnée d’observation 16 acquise par le premier satellite d’observation 6 n’étant donc disponibles pour la période temporelle considérée.
Ainsi, malgré l’absence de premières données d’observation 16 acquises par le premier satellite d’observation 6 pour la première zone d’intérêt 50 dans la première période temporelle considérée, l’algorithme de prédiction 32 fournit des premières données d’observation 46 prédites.
L’algorithme de prédiction 32 associé à la base de données 38 contenant des observations conjointes de référence 40 permet ainsi de prédire ce qui aurait pu être observé par le premier satellite d’observation 6 dans la première zone d’intérêt 50 et dans la première période temporelle considérée pendant laquelle le premier satellite d’observation 6 n’a pas observé cette première zone d’intérêt 50.
Comme illustré sur la Figure 3, le premier satellite d’observation 6 observe successivement une série de premières zones d’observations 10 reparties sur la surface de la planète le long de la trajectoire du premier satellite d’observation 6.
Le deuxième satellite d’observation 8 observe en continu la deuxième zone d’observation 12 fixe sur la surface de la planète 4 observée.
Du fait de la rotation de la planète 4 autour de son axe de rotation A et de l’orbite défilante du premier satellite d’observation 6, la trajectoire du premier satellite d’observation 6 passe périodiquement au-dessus de la deuxième zone d’observation 12, de sorte que des premières zones d’observation 10 se situent dans la deuxième zone d’observation 12.
Le premier satellite d’observation 6 observe par exemple deux bandes d’observation 52 successives séparées par une bande non observée 54 qui n’est pas observée par le premier satellite d’observation 6 pendant la période temporelle séparant les observations des deux bandes d’observation 52 successives.
La distance entre les deux bandes d’observation 52 successives peut correspondre à la rotation de la planète 4 observée entre les deux passages du premier satellite d’observation 6.
Ainsi, en considérant une première zone d’intérêt 50 située dans cette bande non observée 54, aucune première donnée 16 n’a été acquise pour cette première zone d’intérêt 50 dans une période temporelle située entre les deux passages successifs du premier satellite d’observation 6. En revanche, des deuxièmes données 18 ont été acquises par le deuxième satellite d’observation 8.
Le procédé d’observation mis en oeuvre par l’algorithme de prédiction 32 permet de prédire des premières données d’observation prédites 46 correspondant à ce qui aurait pu être observé par le première satellite d’observation 16, en fonction des deuxièmes données d’observation 18 acquises par le deuxième satellite d’observation 8 pendant la période temporelle considérée.
Une prédiction peut être réalisée pour des premières zones d’intérêt 50 situées dans la deuxième zone d’observation fixe 12 et qui n’ont pas observées par le premier satellite d’observation 6 lors de passages successifs du premier satellite d’observation 6 au-dessus de cette deuxième zone d’observation 12, de façon à prédire des première données d’observation prédites 46 pour ces premières zones d’intérêt 50 et ainsi de reconstruire des premières données d’observation 16, 46 acquises ou prédites pour l’ensemble de la deuxième zone d’observation 12 fixe.
Ainsi, bien que le premier satellite d’observation 6 ne couvre pas l’ensemble de la deuxième zone d’observation 12 dans une période temporelle déterminée, il est possible d’obtenir des premières données d’observation 16, 46 acquises ou prédites pour l’ensemble de la deuxième zone d’observation 12 fixe.
Comme illustré sur la Figure 4, il est possible que la fréquence d’acquisition des premières données d’observation 16 par le premier satellite d’observation 6 soit telle que deux premières zones d’observation 10 observées successivement par le premier satellite d’observation 6 le long de son orbite défilante soit espacées par une première zone d’intérêt 50 non observée par le premier satellite d’observation 6 dans la première période temporelle située entre les observations des deux premières zones d’observation 10 successives.
En d’autres termes, le premier satellite d’observation 6 observe la surface de planète 4 en acquérant des premières données d’observation 16 pour une succession de premières zones d’observation 10 discrètes alternant avec des zones non observées, au cours d’une même révolution du premier satellite d’observation 6 autour de la planète 4.
Il est aussi possible que l’acquisition de premières données 16 par le premier satellite d’observation 6 soit momentanément interrompue, de sorte qu’il existe une première zone d’intérêt 50 non observée séparant deux premières zones d’observation 10 observées successivement par le premier satellite d’observation 6 au cours d’une même révolution du premier satellite d’observation 6 autour de la planète 4.
Aussi, dans un exemple de réalisation, le procédé d’observation comprend le calcul de premières données d’observation prédites 46 pour une première zone d’intérêt 50 située entre deux premières zones d’observation 10 successivement observées par le premier satellite d’observation 6 au cours d’une même révolution du premier satellite d’observation 6 autour de la planète 4, la première zone d’intérêt 50 n’ayant pas été observée par le premier satellite d’observation 6. Comme également illustré sur la Figure 4, le procédé d’observation comprend en variante ou en option le calcul de première données d’observation prédites 46 pour une première zone d’intérêt 51 qui est située dans la deuxième zone d’observation 12, qui n’a pas été observée par le premier satellite d’observation 6 pendant une première période temporelle pendant laquelle le premier satellite d’observation 6 a observée des premières zones d’observation 10 situées dans la deuxième zone d’observation 12, la première zone d’intérêt 51 n’étant située dans aucun des alignements de premières zones d’observation 10 des passages successifs du premier satellite d’observation 6 au-dessus de la deuxième zone d’observation dans la première période temporelle.
Les premières zones d’observation 10 sont situées suivant des lignes correspondant aux passages successifs du premier satellite d’observation 6 au-dessus de la deuxième zone d’observation 12, la première zone d’intérêt 51 étant située hors de ces lignes.
Le procédé d’observation permet ainsi, en combinant des premières zones d’intérêt 50 et 51 de reconstituer ce qu’aurait observé le premier satellite d’observation 6 pendant une période temporelle déterminée sur une zone étendue pour laquelle le premier satellite d’observation 6 a acquis des premières données d’observation 16 uniquement dans des premières zones d’observations 10 située dans la zone étendue en étant espacées les unes des autres.
En d’autres termes, à partir de données parcellaires dans la zone étendue, il est ainsi possible de prédire des premières données d’observation pour l’ensemble de la zone étendue.
Comme illustré sur la Figure 5, le premier satellite d’observation 6 observe des premières zones d’observation 10 qui se situent hors de la deuxième zone d’observation 12 fixe observée en continu par le deuxième satellite d’observation 8, et pour lesquelles le deuxième satellite d’observation 8 n’acquière pas de premières données d’observation 18.
Dans un exemple de réalisation, le procédé d’observation comprend le calcul de deuxièmes données d’observation prédites 48 pour une deuxième zone d’intérêt 55, 57 non observée par le deuxième satellite d’observation 8 pendant une deuxième période temporelle considérée, en fonction :
- d’une part, de premières données d’observation 16 acquises par le premier satellite d’observation 6 pendant la deuxième période temporelle considérée, par exemple pour la deuxième zone d’intérêt 55, et - d’autre part, de données d’observation de référence préalablement enregistrées dans la base de données 38, en particulier d’observations conjointes de référence 40 préalablement enregistrées dans la base de données 38.
Ceci permet de calculer des deuxièmes données d’observation prédites 48 dans des deuxièmes zones d’intérêt 55 non observées par le deuxième satellite d’observation 8, et ainsi d’agrandir virtuellement la deuxième zone d’observation 12 couverte par le deuxième satellite d’observation 8.
Comme illustré sur la Figure 5, une zone d’intérêt 55 peut coïncider avec une zone d’observation 10 du premier satellite d’observation 6 observée par ce dernier pendant la deuxième période temporelle, auquel cas les deuxièmes données d’observation prédites 46 sont calculées en fonction de première données d’observation acquise pour la zone d’intérêt 55, ou une zone d’intérêt 57 peut être distincte des zones d’observation 10 du premier satellite d’observation 6 observées par ce dernier pendant la deuxième période temporelle.
Comme illustré sur la Figure 6, dans une première période temporelle, le premier satellite d’observation 6 acquière des premières données d’observation 16 pour des premières zones d’observation 10 qui se situent dans une zone étendue 60. Les premières zones d’observation 10 sont ici alignées suivant des lignes d’observation 62 parallèles correspondant à des passages successifs du premier satellite d’observation 6 au-dessus de la zone étendue 60. Les lignes d’observation 62 sont espacées les unes des autres. Les premières zones d’observation 10 de chaque ligne d’observation 62 sont espacées (comme illustré) ou jointives.
Dans un exemple de réalisation, le procédé d’observation comprend le calcul de premières données d’observation prédites 46 pour au moins une zone d’intérêt 64 adjacente à une ou plusieurs zones d’observation 10 et pour la période temporelle considérée, en fonction des premières données d’observation 16 acquises par le premier satellite et de données d’observation de référence préalablement enregistrées dans la base de données 38.
Dans un mode de réalisation, les données d’observations de référence préalablement enregistrées dans la base de données 38 et prises en compte pour le calcul des premières données d’observations prédites 46 sont exclusivement des premières données d’observations de référence. Dans ce cas, la base de données 38 peut comprendre uniquement des premières données d’observation de référence.
En variante, les données d’observations de référence préalablement enregistrées dans la base de données 38 et prises en compte pour le calcul des premières données d’observations prédites 46 comprennent des premières données d’observation de référence et des deuxièmes données d’observation de référence. Ceci permet de disposer de plus de données ce qui permet un meilleur apprentissage.
Dans un exemple particulier de réalisation, les données d’observation de référence préalablement enregistrées dans la base de données 38 et prises en compte pour le calcul des premières données d’observations prédites 46 comprennent ou sont constituées d’observations conjointes de référence 40. Ceci est favorable à l’apprentissage et à la fiabilité de la prédiction.
Ce calcul est effectué en particulier sans prendre en compte des deuxièmes données d’observation 18 acquises par le deuxième satellite d’observation 8 pendant la même période temporelle que les premières données d’observation 16 acquises pour les premières zones d’observation 10. La zone étendue 60 est par exemple disjointe de la deuxième zone d’observation 12.
En effet, la collecte de données d’observation conjointes de référence 40, en particulier associé à l’apprentissage machine, permet de prédire des premières données d’observation prédites 46 pour des zones d’intérêt non observées uniquement à partir de premières données d’observations acquises 16 pour des zones d’observation 10 adjacentes.
Le procédé permet de reconstruire des premières données d’observations pour la zone étendue 60 à partir de premières données d’observation acquises pour des premières zones d’observation 10 situées dans la zone étendue 60 et recouvrant seulement une partie de la zone étendue 60.
Le premier satellite d’observation 6 et le deuxième satellite d’observation 8 comprennent chacun un ou plusieurs capteur(s) configuré(s) pour acquérir les données d’observation.
Dans un exemple de réalisation, les premières données d’observation 16 sont acquises par au moins un capteur radar 56 embarqué sur le premier satellite d’observation 6, par exemple un capteur radar à synthèse d’ouverture.
Dans un exemple de réalisation, les premières données d’observation 16 permettent de déterminer un champ de vent à la surface de la planète. En effet, un capteur radar, en particulier un capteur radar à synthèse d’ouverture permet par exemple de déterminer l’état de surface d’une étendue d’eau, par exemple la mer, ce qui permet d’en déduire la direction et/ou la force des vents circulant à la surface de cette étendue d’eau.
Dans un exemple de réalisation, les deuxièmes données d’observation 18 sont fournies par au moins un capteur d’images 58 embarqué sur le deuxième satellite d’observation 8. Chaque capteur d’image 58 peut opérer dans une gamme de longueur d’ondes quelconque.
Chaque capteur d’image 58 opère par exemple dans une ou plusieurs plages de longueur d’onde parmi les longueurs d’ondes visibles, les longueurs d’onde infrarouges et les micro-ondes.
Les deuxièmes données d’observation 18 permettent de déterminer la présence de phénomènes météorologiques dans l’atmosphère. Un phénomène météorologique se caractérise par exemple par la forme, les dimensions, la vitesse variation de la forme et/ou la vitesse de variation des dimensions de nuages présents dans l’atmosphère au- dessus de la zone observée.
En effet, certaines formes et/ou étendues de nuages sont caractéristiques de phénomènes météorologiques particuliers. A titre d’exemple, les Cumulonimbus, qui sont généralement le siège d’orages, sont des nuages ayant une forme caractéristique (enclume) avec une grande étendue verticale évoluant rapidement.
Par ailleurs, la présence de certains phénomènes météorologiques est associée à des vents particuliers à la surface de la planète. A titre d’exemple, un Cumulonimbus génère des vents ascendant et descendant, avec des zones de fort vent horizontal.
Les observations conjointes de référence 40 croisant des premières données d’observation 42 de vents et des deuxièmes données d’observation 44 relatives à des phénomènes météorologiques permettent d’associer les vents aux phénomènes météorologiques qui les génèrent.
Il est ensuite possible de prédire un champ de vent à la surface de la planète 4 en fonction de deuxième données 18 acquises par le deuxième satellite d’observation 8 et relatives aux phénomènes météorologiques acquises par le deuxième satellite d’observation 8 dans une première zone d’intérêt 50 et dans une première période temporelle pour laquelle le premier satellite d’observation 6 n’a pas fourni de premières données d’observation 16.
Inversement, il est possible de prédire un phénomène météorologique en fonction de premières données d’observation 16 relatives aux vents acquises par le premier satellite d’observation 6 dans une deuxième zone d’intérêt 55 et dans une deuxième période temporelle pour laquelle le deuxième satellite d’observation 8 n’a pas fourni de deuxièmes données d’observation 18.
Dans un exemple de réalisation préféré, la planète observée est la Terre. Dans ce cas, le premier satellite d’observation est par exemple un satellite d’observation de type SENTINEL, TerraSAR, CloudSat... et/ou le deuxième satellite d’observation est par exemple un satellite d’observation de type Meteosat, Himawari, Goes... L’invention n’est pas limitée à l’observation de vents et de phénomènes météorologiques à la surface de la Terre.
L’invention s’applique à d’autres phénomènes observables, par exemple des phénomènes d’érosion de littoral ou de massifs montagneux, l’évolution de la végétation, le type de sol, les phénomènes et ondes d’origines sismiques, les changements d’altitude de terrains par tassement, effondrement ou irruption, etc, et ce à la surface ou à l’intérieur de la Terre ou de toute autre planète.
Ainsi, les premières données d’observation et/ou les deuxièmes données d’observation permettent par exemple de déterminer des variations de compositions de l’atmosphère, des variations à la surface ou à l’intérieur de la planète et des variations de champs électriques, électromagnétiques, gravitiques et quantiques, quel que soit les longueurs d’ondes.
Pour de tels phénomènes dont les évolutions sont plus ou moins rapides, la durée de la période temporelle d’observation conjointe est par exemple comprise entre une seconde (rafale de vents, ondes sismiques) à plusieurs heures (surfaces mouillées), à plusieurs jours (végétation, érosion, changements d’altitude de terrains par tassement, effondrement ou irruption) ou années (variation de champs magnétique par exemple).
L’invention est basée sur un apprentissage machine à partir de données d’observation de référence préalablement enregistrées dans la base de données 38. Ces données d’observation de référence peuvent comprendre des premières données d’observation de référence, des deuxièmes données d’observation de référence et/ou des observations conjointes de référence. Dans des modes de réalisation particulier, chaque étape de calcul est réalisée en fonction de premières données d’observation de référence, de deuxièmes données d’observation de référence et/ou d’observations conjointes de référence.

Claims

REVENDICATIONS
1.- Procédé d’observation d’une planète mis en oeuvre par ordinateur, le procédé comprenant :
- une étape de calcul de premières données d’observation prédites (46) pour une première zone d’intérêt (50, 51 , 64) et une première période temporelle pendant laquelle la première zone d’intérêt n’a pas été observée par un premier satellite d’observation (6) en orbite défilante, en fonction :
- de deuxièmes données d’observation (18) acquises par un deuxième satellite d’observation (8) en orbite stationnaire, pour la première zone d’intérêt (50, 51 , 64) et pendant ladite première période temporelle, et/ou de premières données d’observation (16) acquises par le premier satellite d’observation (6), pour des premières zones d’observation (10) situées à proximité de la première zone d’intérêt (50, 51 , 64) et pendant ladite première période temporelle, et ;
- de données d’observations de référence (40) préalablement enregistrées dans une base de données ; et/ou
- une étape de calcul de deuxièmes données d’observation prédites (48), pour une deuxième zone d’intérêt (55) et une deuxième période temporelle pendant laquelle la zone d’intérêt (55) n’a pas été observée par le deuxième satellite d’observation (8) en orbite stationnaire, en fonction :
- de premières données d’observation (16) acquises par le premier satellite d’observation (6) en orbite défilante et pendant ladite deuxième période temporelle, et
- des données observations de référence (40) préalablement enregistrées dans la base de données.
2.- Procédé d’observation selon la revendication 1 , comprenant la mise à jour de la base de données (38) avec des données d’observations (16, 18) réalisées par le premier satellite d’observation (6) et/ou le deuxième satellite d’observation (8).
3.- Procédé d’observation selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les données d’observation de référence (40) contiennent des observations conjointes de référence, chaque observation conjointe de référence comprenant des premières données d’observation et des deuxièmes données d’observation acquise pour une même zone d’observation conjointe et une dans une même période temporelle d’observation conjointe.
4.- Procédé d’observation selon l’une quelconque des revendications précédentes, chaque étape de calcul est réalisée par un algorithme prédictif mis à jour par apprentissage machine en fonction des données d’observation de référence préenregistrées dans la base de données pour au moins une zone d’intérêt observée conjointement par le premier satellite d’observation (6) et le deuxième satellite d’observation (8)
5.- Procédé d’observation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les deuxièmes données d’observation (16, 46) permettent de détecter des phénomènes météorologiques dans l’atmosphère de la planète, des variations de compositions de l’atmosphère, des variations à la surface ou à l’intérieur de la planète, et des variations de champs électriques, électromagnétiques, gravitiques et quantiques quel que soit les longueurs d’ondes.
6.- Procédé d’observation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les premières données d’observation (18, 48) permettent de détecter des phénomènes météorologiques à la surface de la planète, des variations de compositions de l’atmosphère, des variations à la surface ou à l’intérieur de la planète et des variations de champs électriques, électromagnétiques, gravitiques et quantiques quel que soit les longueurs d’ondes.
7.- Procédé d’observation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un satellite d’observation (8) comprend au moins un capteur d’images (58) embarqué.
8.- Procédé d’observation selon la revendication 7, dans lequel chaque capteur d’image opère dans une gamme de longueur d’onde quelconque, par exemple une ou plusieurs parmi les longueurs d’ondes visibles, les longueurs d’onde infrarouges et les micro-ondes.
9.- Procédé d’observation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un satellite d’observation (6) possède au moins un capteur radar (56) embarqué, par exemple un capteur radar à synthèse d’ouverture.
10.- Procédé d’observation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la planète est la Terre.
1 1 .- Système d’observation d’une planète configuré pour la mise en oeuvre du procédé d’observation selon l’une quelconque des revendications précédentes, le système d’observation (4) comprenant un premier satellite d’observation (6) en orbite défilante et un deuxième satellite d’observation (8) en orbite stationnaire, une base de données (38) dans laquelle sont stockées les données d’observations de référence (40), et un ordinateur (30) sur lequel est installé un algorithme de prédiction (32) configuré pour mettre en oeuvre chaque étape de calcul lors de son exécution par l’ordinateur (30).
12.- Produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de codes pour la mise en oeuvre d’un procédé d’observation selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.
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