Как DigitalGlobe планирует повторно отображать определенную область «каждые 20–30 минут»?

В статье Spaceflight Now DigitalGlobe заказывает два запуска с SpaceX для флота, занимающегося съемкой Земли, выходит за рамки описания двух запусков, чтобы рассказать о планах DigitalGlobe на будущее.

Оснащенные визуализирующими телескопами и детекторами, созданными Raytheon, спутники WorldView Legion будут снимать панхроматические или черно-белые изображения с пространственным разрешением около 1 фута или 30 сантиметров. Это сравнимо с разрешением изображений, предлагаемым новейшими спутниками DigitalGlobe, WorldView 3 и WorldView 4.

DigitalGlobe заявляет, что флот WorldView Legion удвоит возможности компании по захвату изображений 30-сантиметрового класса с самым высоким разрешением и утроит пропускную способность над частями планеты с самыми высокими требованиями к изображениям. Ожидается, что разработка, строительство и запуск нового флота наблюдения за Землей обойдутся примерно в половину стоимости миссий WorldView 1, WorldView 2 и GeoEye 1, которые он заменит.

[...]

Комбинация существующих спутников DigitalGlobe, сети Scout и WorldView Legion позволит наблюдать «наиболее быстро меняющиеся области на Земле каждые 20–30 минут, от восхода до заката», говорится в заявлении компании.

Я неправильно понимаю статью, или есть предположение, что разрешение ~ 30 см будет доступно «каждые 20–30 минут» (в дневное время) для наиболее быстро меняющихся областей мира?

Вопрос: Предполагая гибкую, современную ADCS, сколько спутников потребуется для повторного изображения конкретной экваториальной или средней широты даже со средним или высоким разрешением (если не ~ 30 см) «так часто, как каждые 20-30 минут"?

Мы говорим о сотнях или тысячах? В статье упоминаются Planet Labs и около 200 голубей для однократного ежедневного охвата на сайт в качестве справки, но, если я правильно понимаю, они обычно фиксируются в надире и используют шаблон созвездия для повторного сканирования, тогда как спутники DigitalGlobe могут быть нацелены на конкретный сайт для более высокой частоты. .

Мне интересно понять планы DigitalGlobe и то, как утверждение «каждые 20–30 минут» соответствует их планам; может я просто неправильно читаю?

Ответы (1)

Во-первых, давайте посмотрим, сколько спутников нам нужно, чтобы покрыть какое-либо место на Земле раз в 30 минут: Возьмем удобную, почти полярную орбиту с периодом 100 минут (что соответствует примерно 650 км высоты). Это дает 3 спутника, необходимые на каждой орбите, с одинаковым интервалом. Теперь давайте предположим, что у нас все в порядке с изображениями, сделанными под углом до 30° от надира. Это дает нам ширину наземной колеи 660 км. Длина экватора составляет около 40 000 км, поэтому нам нужно 60 различных орбит, чтобы иметь возможность покрывать любую экваториальную область каждые 30 минут, в общей сложности 180 спутников.

Теперь это сильно завышенная оценка фактического необходимого числа: любая область, расположенная дальше от экватора, пролетает гораздо чаще. Полярные регионы будут видны каждые 8 ​​минут. Если мы ограничимся одним изображением каждые 30 минут для широты 40°, у нас останется 130 спутников. А если принять во внимание максимально достижимые углы отклонения от надира в 65°, то получится 20 витков/60 спутников.

Кроме того, в цитируемой вами статье говорится

Спутники WorldView Legion будут летать по сочетанию полярных солнечно-синхронных [...] и среднеширотных орбит, которые не проходят над полюсами.

Если мы интерпретируем

самые быстро меняющиеся области на Земле

как «наиболее густонаселенные районы США и Европы» (что может быть справедливым предположением для коммерческой компании), мы можем ограничить зону съемки широтами между 30° и 50°. Быстрая предварительная оценка дает, возможно, 8 различных орбит, необходимых для 24 спутников, в то время как общий флот для этого подвига составит около 20 спутников.

Обратите внимание, что это последнее число основано исключительно на геометрии, я не проверял, стабильны ли такие орбиты без большого количества станций.

Спасибо, мне трудно понять, как на самом деле выглядит эта коллекция орбит. Не могли бы вы описать гипотетическое созвездие немного подробнее? Это одно кольцо из 20 спутников в одном приэкваториальном кольце или шесть-восемь полярных орбит по три на каждой? Трудно понять, верно ли число 20, без достаточно четкого описания созвездия, чтобы проверить его. Вот почему я попытался указать, что ответ, который относится к их реальным планам, — это то, на что я надеюсь.
Наземная трасса МКС может быть хорошим ориентиром - она ​​проводит значительное время над интересными регионами и пересекает Европу 3-4 раза в день. Половина из них приходится на ночь. С некоторой оптимизацией наклонения и периода обращения он сможет делать одно изображение в день из любого места в Европе — умноженное на 24, чтобы охватить 12 часов дневного света каждые 30 минут.
Итак, план DigitalGlobe состоит в том, чтобы использовать что-то вроде шести или семи полярных орбит с тремя спутниками на каждой орбите? Или это просто доказательство концепции?
Это предположение, у меня не больше информации, чем у вас. Как они заявляют, это будет смесь полярных и «средних» наклонений орбит.