Анализатор спектра

На сегодняшний день одной из важнейших миссий спутников является дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ). В России эту задачу выполняют множество космических аппаратов: часть из них занимаются мониторингом территорий (аппараты серий “Ресур-П”, “Канопус-В” и “Канопус-В-Ик”), а другие контролируют гидрометеорологическую обстановку (“Метеор-М” и “Электро-Л”). Они позволяют нам следить за сельскохозяйственными угодьями, производить мониторинг лесного покрова, предотвращать лесные пожары и многое другое. У нашей компании также есть свой аппарат, выполняющий миссию ДЗЗ - ОрбиКрафт-Зоркий.

Рисунок 1. ОрбиКрафт-Зоркий

Анализатор спектра позволяет нам также осуществлять миссию ДЗЗ: например, определять тип поверхности.

Модуль анализатора спектра в образовательном конструкторе OrbiCraft 3D

В нашем конструкторе как полезная нагрузка используется Датчик цвета на основе TCS34725FN для Arduino:

Рисунок 2. Датчик цвета на основе TCS34725FN

Сенсор состоит из 16 фильтровых фотодиодов (4 имеют красные фильтры, 4 имеют зеленые фильтры, 4 имеют синие фильтры, 4 не имеют фильтры (прозрачные)) и 16-битных аналогово-цифровых преобразователей. С помощью датчика вы можете детектировать цветность окружающего света или цвет объектов.

Принцип работы анализатора спектра

Датчик распознает 4 цвета: красный, зеленый, синий и белый. Для начала датчику задаются средние типовые значения каждой поверхности (эти значения измеряются для каждой из 4-х зон). После этого сканируется поверхность глобуса и определенные датчиком значения рельефа выводятся в Web-интерфейс через передачу от Arduino в Raspberry через CAN-шину. Для корректной работы анализатора спектра программа также должна осуществлять стабилизацию ориентации. По полученным показаниям датчика из этих четырех значений можно построить изображение по полосам, соответствующее сканированной поверхности, написав программу в среде программирования Python с использованием библиотеки matplotlib.