Blog Innowacje i biznes Przestrzeń Technologie

Czy technologie kosmiczne pomogą w rozwoju współczesnych miast? Pracuje nad tym konsorcjum FP Space

Polskie firmy coraz częściej i odważniej podejmują się zaawansowanych prac badawczo-rozwojowych, mogących wprowadzić je do światowej ekstraklasy twórców nowych technologii. Świetnym przykładem jest złożone z trzech śląskich firm konsorcjum FP Space, które przygotowuje wysłanie na orbitę własnego satelity Intuition-1. Efekt nowatorskich rozwiązań, które będą zastosowane w projekcie, znajdzie zastosowanie m.in. w usprawnieniu zarządzania współczesnymi miastami.

Konsorcjum tworzą: KP Labs, FP Instruments oraz Future Processing. Firmy stawiają sobie trzy cele: budowę satelity Intuiton-1 z najbardziej wydajnym na świecie komputerem pokładowym i zaawansowanymi przyrządami do obserwacji Ziemi, zaangażowanie w budowę czwartego polskiego satelity PW-Sat2 oraz stworzenie oprogramowania, które będzie interpretowało dane satelitarne napływające na Ziemię z orbity.

Podczas konferencji inaugurującej projekt FP Space Jarosław Czaja, CEO Future Processing, zwrócił uwagę, że kiedyś przemysł kosmiczny zarezerwowany był dla dużych, państwowych projektów. Obecnie, dzięki rozwojowi technologii, ta cześć gospodarki stała się również dostępna dla sektora prywatnego. – Zawiązanie konsorcjum FP Space i udział Future Processing w projektach dla Europejskiej Agencji Kosmicznej to dla mnie spełnienie marzeń. Mało kto pamięta, że pierwszym produktem FP w roku 2000 był SkyNavigator, którego zadaniem było szukanie obiektów niegwiazdowych na obrazach nieba. Nie udało się odkryć nowej komety, ani zrobić na tym biznesu, ale dla mnie jako programisty praca nad SkyNavigatorem to było naprawdę coś – mówił Jarosław Czaja. – Gdy dwa lata temu zaangażowaliśmy się w projekt PW-Sat2, a teraz w konsorcjum FP Space, wróciła mi „inżynierska ekscytacja”. Myślę, że to szczęście działać w IT w dzisiejszych czasach. Nie tylko w coraz większym stopniu wpływamy na otaczający nas świat, ale możemy dorzucić swój kawałek do tak ambitnych przedsięwzięć jak dalsza eksploracja kosmosu – dodał. Jego zdaniem projekt FP Space jest wyzwaniem na skalę światową.



Efekty pracy inżynierów konsorcjum wpłyną na rozwój technologii pod kątem dalszej eksploracji kosmosu, ale będą także od
czuwalne na Ziemi:

  • Dzięki danym przetwarzanym na pokładzie satelity Intuition-1 będzie można interpretować stan zdrowia roślin, lasów, prognozować plony czy tworzyć mapy zanieczyszczeń miast. To innowacyjny pomysł w skali już istniejących i budowanych satelitów na świecie. Projekt realizuje: KP Labs i FP Instruments.
  • Dzięki algorytmom zwiększającym rozdzielczość zdjęć satelitarnych, powstającym w ramach projektu SISPARE, będzie można przedłużyć „życie” już istniejących satelitów obserwacyjnych ze starszą optyką. Projekt realizuje: Future Processing.
  • Projekt AMMER pozwoli na stworzenie oprogramowania monitorującego – na podstawie zdjęć satelitarnych – zmiany związane z eutrofizacją wód śródlądowych. Obniży to ryzyko wystąpienia epidemii związanych z wodą, która jest niebezpieczna dla zdrowia. Projekt realizuje: Future Processing.
  • PW-Sat2, po starcie planowanym na drugą połowę 2018 r., przetestuje technologię „żagla deorbitacyjnego”, który pozwoli na skrócenie czasu zejścia z orbity zbędnych satelitów. Projekt realizuje Politechnika Warszawska, a wspiera Future Processing i FP Instruments.
  • Projekty wykorzystują sztuczną inteligencję (SI) i uczenie maszynowe do analizy danych i ich interpretacji.
  • Rozwój autonomicznych sond kosmicznych i technologii robotycznych przyspieszy dalszą eksplorację kosmosu, która stanowi kolejny krok dla postępu ludzkości – to przekonanie łączy inżynierów zaangażowanych w FP Space.

Efekty prac konsorcjum znajdą zastosowanie m.in. w zarządzaniu miastami. Pozwolą np. na monitorowanie zanieczyszczeń w miastach, w tym smogu. Mogą również wspomóc prace urbanistów.

Intuition-1 wspomoże rolnictwo, leśnictwo i ochronę środowiska

Celem  misji  kosmicznej  Intuition-1  jest  przeprowadzenie obserwacji Ziemi z wykorzystaniem satelity z instrumentem hiperspektralnym i zaawansowanym przetwarzaniem danych na pokładzie opartym o głębokie sieci neuronowe. Będzie to pierwszy na świecie satelita o mocy przetwarzania pozwalającej na segmentację obrazów hiperspektralnych na orbicie.

W satelicie zostanie umieszczona specjalistyczna kamera o wysokiej rozdzielczości spektralnej w zakresie światła widzialnego i bliskiej podczerwieni. Dzięki podzieleniu tego pasma na 150 kanałów będzie można uzyskać zdecydowanie więcej informacji w stosunku do aktualnie istniejących na rynku instrumentów. Zwiększona liczba kanałów pozwoli na podniesienie jakości wykonywanych zdjęć satelitarnych, a segmentacja obrazów na pokładzie satelity – na skrócenie czasu reakcji na zdarzenia, które chcemy monitorować. Dane przetworzone w ten sposób znajdą zastosowanie w wielu sektorach, np.:

  • rolnictwo (klasyfikacja pokrycia gruntów, prognoza plonów, mapy upraw, mapy gleb, detekcja chorób roślin, śledzenie biomasy, mapowanie chwastów),
  • leśnictwo (klasyfikacja lasów, określanie gatunków i stanu zdrowia lasów, planowanie zalesiania),
  • ochrona środowiska (mapy emisji zanieczyszczeń, mapy zanieczyszczeń wód i gleby, zarządzanie i analiza zagospodarowania gruntów).

Satelita Intuition-1 trafi na niską orbitę okołoziemską (LEO), a jego planowany czas wystrzelenia to 2022 rok. Projekt jest dofinansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

Future Processing realizuje oprogramowanie dla Europejskiej Agencji Kosmicznej

Zadaniem Future Processing w FP Space rozwijaniu kosmicznych technologii nie jest rozwijanie oprogramowanie, które znajdzie zastosowanie w satelitach. To gliwickie przedsiębiorstwo informatyczne realizuje obecnie dwa projekty na zlecenie Europejskiej Agencji Kosmicznej. – Rozwój oprogramowania, które kontroluje pracę satelity, to ciekawe wyzwanie. Mamy do czynienia z wieloma ograniczeniami, które nie występują w typowych systemach, a każdy błąd niesie wysokie ryzyko, że misja nie zostanie doprowadzona do końca. To niełatwe, ale zarazem ekscytujące zadanie, widać to po zaangażowaniu członków zespołu – wyjaśnia Jarosław Czaja, CEO Future Processing.

Projekt AMMER (Automated Method for Measuring Eutrophication of Inland Water Using Remote Sensing) to nowe spojrzenie na wykorzystanie technologii satelitarnych do automatycznego określania jakości wody w zbiornikach wodnych. Celem  projektu  jest  stworzenie  oprogramowania,  które będzie wspierać automatyzację przetwarzania zdjęć satelitarnych. Pozwoli to na efektywniejszą i mniej kosztochłonną niż obecnie, ocenę poziomu eutrofizacji śródlądowych wód powierzchniowych. Największe wyzwanie w projekcie stanowi opracowanie algorytmów określających stopień eutrofizacji na podstawie multispektralnych obrazów satelitarnych. Poprzez monitorowanie stanu zbiorników wodnych będzie można dostarczyć wartościowych informacji potrzebnych do nadzoru zbiorników wody zmniejszając zagrożenia związane z jej zanieczyszczeniem, co przełoży się m.in. na mniejsze ryzyko wystąpienia epidemii. Projekt będzie realizowany w okresie styczeń 2018 – marzec 2019.

Projekt SISPARE (Satellite Image SPAtial Resolution Enhancement)  ma  na  celu  opracowanie  rozwiązań  algorytmicznych pozwalających na podnoszenie rozdzielczości obrazów satelitarnych. Fuzja informacji z wielu obrazów przedstawiających tę samą scenę pozwala na uzyskanie obrazu o wyższej rozdzielczości przestrzennej, co ma ogromne znaczenie praktyczne, zwiększając obszar zastosowań obrazów rejestrowanych przez poszczególne satelity. W ramach projektu SISPARE poddajemy istniejące metody poprawy rozdzielczości odpowiedniej walidacji eksperymentalnej z wykorzystaniem rzeczywistych obrazów satelitarnych, a ponadto dążymy do poprawy ich skuteczności poprzez odpowiednie wykorzystanie metod optymalizacji ewolucyjnej. W efekcie będziemy mogli dłużej wykorzystywać istniejące satelity, ze względu na wydłużenie czasu ich rynkowego zastosowania. Zamiast wysyłać nowego satelitę o lepszych parametrach technicznych, będziemy mogli dłużej korzystać ze zdjęć satelitarnych uzyskując z nich znacznie więcej szczegółów niż wcześniej. Ponadto zastosowanie nowych metod zwiększania rozdzielczości zdjęć będzie możliwe również w przypadku najnowszych satelitów, w celu odczytywania z obrazów większej ilości danych. Projekt jest realizowany w okresie styczeń 2017 – czerwiec 2018.

Chcesz pracować przy tworzeniu technologii kosmicznych?

FP Space prowadzi obecnie rekrutację inżynierów chcących pracować przy tworzeniu technologii kosmicznych. Więcej informacji na ten temat znajduje się na stronie konsorcjum www.fpspace.com/pl/praca.

Studenci PW walczą ze śmieciami kosmicznymi

PW-Sat2 to projekt edukacyjny Politechniki Warszawskiej, w który zaangażowane są firmy Future Processing i FP Instruments. Pomysłodawcy projektu chcą przetestować pomysł, dzięki któremu przyszłe satelity, po zakończeniu swoich misji, będą mogły być w łatwy sposób zniszczone w kosmosie i nie będą zamieniały się w sterty, latających po orbicie, niebezpiecznych śmieci.

Projekt ma na celu budowę sztucznego satelity, którego zadaniem będzie przetestowanie innowacyjnego systemu deorbitacji w postaci żagla o powierzchni 4m², a także sprawdzenie systemu otwieranych paneli słonecznych, czujnika Słońca oraz systemu zasilania. Projekt jest prowadzony przez członków Studenckiego Koła Astronautycznego przy Wydziale  Mechanicznym  Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej, partnerem strategicznym  budowy  satelity  jest  Future  Processing  oraz FP Instruments, które dostarczają rozwiązania w dziedzinie software’u i hardware’u (m.in. w 2016 roku ufundowały komputer pokładowy).

– PW-Sat2 ma kształt prostopadłościanu o wymiarach 10x10x22 cm,  znajduje  się  w  nim  kwadratowy  żagiel  deorbitacyjny o powierzchni 4m2, który zwinięty zmieści się w objętości 270ml (czyli ¼ całego satelity). Misja zakłada otwarcie żagla po około 40 dniach pobytu satelity na orbicie. Czynność ta zwiększy opór aerodynamiczny i spowoduje drastyczne obniżenie orbity, a w konsekwencji spalenie satelity w atmosferze Ziemi w ciągu kilku miesięcy – opisuje misję PW-Sat2 Inna Uwarowa, kierownik projektu.

Pracą całego satelity będzie sterował komputer pokładowy zasilany  przez  zaprojektowany  w  tym  celu  system.  Dwie kamery zarejestrują otwarcie żagla, a sygnały radiowe nadawane z systemu komunikacji będą mogli odbierać radioamatorzy na całym świecie. Satelita PW-Sat2 trafi na orbitę synchronizowaną słonecznie o wysokości ok. 575 km, zostanie wystrzelony na pokładzie rakiety Falcon 9 firmy SpaceX, którą założył Elon Musk, pracujący nad wysłaniem człowieka na Marsa. Planowana data wystrzelenia PW-Sat2 to trzeci kwartał 2018 r.

Fot. materiały prasowe Future Processing

Share Button

Komentarze