ZASTOSOWANIE CZUJNIKÓW PODCZERWIENI W TECHNICE
ROZDZIAŁY  
  WSTĘP
  WPROWADZENIE
  CZUJNIKI PODCZERWIENI
  ZASTOSOWANIA CYWILNE
  => Pasywne czujniki podczerwieni
  => Komunikacja bezprzewodowa w podczerwieni
  => Termografia
  => Sterowanie zwrotnicami pojazdów szynowych
  => Układy zliczające w podczerwieni
  => Satelitarne obserwacje w podczerwieni
  ZASTOSOWANIA WOJSKOWE
  PODSUMOWANIE
  ŹRÓDŁA
Satelitarne obserwacje w podczerwieni
 

           Są możliwe do przeprowadzenia, dzięki pewnej grupie sztucznych satelitów Ziemi (wprowadzonych na orbitę przez człowieka) zwanych meteorologicznym. Satelity meteorologiczne krążą po orbitach okołobiegunowych bądź są geostacjonarne. Orbity geostacjonarne położone są w płaszczyźnie równika ziemskiego i charakteryzują się tym, że okrążający Ziemię satelita ma okres obiegu równy okresowi obrotu Ziemi wokół osi. Z tego względu poruszający się po orbicie geostacjonarnej obiekt znajduje się stale nad tym samym punktem równika. Urządzenia należące do pierwszej grupy poruszają się po orbitach w pobliżu biegunów na stosunkowo niskim pułapie rzędu 700 – 900 km. Przelatują one dwa razy na dobę nad tym samym obszarem. Natomiast satelity geostacjonarne znajdujące się na wysokości około 36000 km nad równikiem, poruszając się z prędkością z jaką kręci się Ziemia, okrążają glob w 24 godziny. Satelity posiadają na wyposażeniu odpowiednią aparaturę do pomiarów własności fizycznych i chemicznych zarówno atmosfery jak również powierzchni Ziemi. Pierwsze satelity meteorologiczne wysyłano na orbitę w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych przez Stany Zjednoczone. Były to satelity serii Vanguard, TIROS (ang. Television InfraRed Observation Satelitte – satelita obserwacji telewizyjnych i podczerwonych), Nimbus. W latach siedemdziesiątych amerykańska Narodowa Agencja Areonautyki i Przestrzeni Kosmicznej (ang. National Aeronautics and Space Administration – NASA) opracowała i wdrożyła serię satelitów Landsat. Później kolejne państwa, wraz z rozwojem technologii budowały i wysyłały na orbity własne satelity w kolejnych dziesięcioleciach. Obecnie w przestrzeni kosmicznej działają głównie satelity amerykańskie i rosyjskie. Choć swoje misję wykonują również satelity z innych państw takich jak: Chiny, Japonia, Indie czy krajów wspólnoty europejskiej. Wczesne satelity rejestrowały obraz telewizyjny na taśmach, które były zrzucane w pojemnikach wyposażonych w spadochrony. Późniejsze satelity przesyłały obraz z kamer przy użyciu fal radiowych w czasie rzeczywistym. Satelita Nimbus 1 był wyposażony w radiometr (przyrząd rejestrujący intensywność promieniowania elektromagnetycznego danego zakresu długości fal) podczerwony wysokiej rozdzielczości. Radiometr Nimbusa służył do pomiaru temperatury powierzchniowej chmur i kontynentów. Rejestrował podczerwień z zakresu 3,5 – 4,1 μm. Przyrząd posiadał detektor podczerwieni wykonany z selenku ołowiu, układ optyczny, niezbędną elektronikę sterującą, rejestrator taśmowy oraz filtr minimalizujący wpływ pary wodnej i dwutlenku węgla. Energia odbieranego promieniowania była przetwarzana na napięcie elektryczne, które było rejestrowane a następnie przesyłane na Ziemię. Możliwy był pomiar temperatur z przedziału -63ºC ÷  57ºC. Pole widzenia wynosiło ok. 1,5º co odpowiadało 8 km powierzchni. Urządzenie działało na tyle dobrze, że można było obserwować formowanie się burz tropikalnych i układów frontów atmosferycznych.

Rysunek 51. Radiometr podczerwony zainstalowany na satelicie. [35]

Rozwój nowych technologii pozwolił na opracowywanie lepszych satelitów. Rozdzielczość radiometrów rosła, instalowano kamery termiczne o większych możliwościach. Obecnie obraz podczerwony o rozdzielczości w punkcie podsatelitarnym wynoszącym 5 km (jeden piksel o wymiarach 5 km/5 km), przed wysłaniem konwertowany na postać cyfrową nie jest niczym niezwykłym. Obrazy termiczne w podczerwieni rejestrowane przez czujniki i skanery są bardzo pomocne. Wyszkolony zespół analityków dysponujący zdjęciami, nagraniami jest w stanie określić wysokość i rodzaj chmur, temperaturę mórz, oceanów bądź innych zbiorników wodnych oraz ich cechy takie jak: zawirowania, wiry, prądy morskie. Informacje tego rodzaju są bardzo cenne dla żeglugi, rolników czy rybaków, którzy chcą wiedzieć o stanie wód i gleby (mrozy) mogących mieć wpływ na połowy bądź uprawy. Dostarczone dane mogą posłużyć do ustalenia formujących się cyklonów tropikalnych, a także na podstawie temperatury  chmur można dostrzec z wyprzedzeniem tworzenie się tornad, huraganów i silnych burz i w porę zaalarmować odpowiednie jednostki rządowe. Obrazy termowizyjne uzyskiwane z satelitów mogą być wyświetlane w odcieniach szarości bądź konwertowane do postaci kolorowej dla większej czytelności i łatwiejszej identyfikacji poszukiwanych informacji. Rejestrowanie promieniowania cieplnego Ziemi umożliwia śledzenie pogody, w czasie rzeczywistym przez całą dobę. Oczywiście poza satelitami meteorologicznymi, kraje wiodące posiadają inne rodzaje satelitów wyposażone w aparaturę pracującą w zakresie podczerwieni. Są różnego rodzaju satelity astronomiczne do badania innych planet czy księżyców oraz satelity obserwacyjne (rozpoznawcze, szpiegowskie) przeznaczone do celów wojskowych. 



Rysunek 52. Zdjęcie satelitarne, meteorologiczne wykonane w podczerwieni. [37]

Rysunek 53. Meteorologiczny, amerykański satelita NOAA. [36]
AKTUALNA GODZINA  
   
This website was created for free with Stronygratis.pl. Would you also like to have your own website?
Sign up for free