Zahvaljujući novim satelitima i naprednim senzorima, opseg i kvaliteta dostupnih podataka promatranja Zemlje eksponencijalno su porasli u proteklom desetljeću.

Integracija umjetne inteligencije posljednjih godina značajno je poboljšala promatranje Zemlje. Mogućnosti umjetne inteligencije omogućuju prije svega brzu i preciznu obradu većeg broja podataka, što pomaže transformirati ogromne količine neobrađenih podataka u korisne uvide.

Kao dio inicijative za promicanje razvoja i implementacije inovativnih tehnologija u misijama promatranja Zemlje, ESA je lansirala F-sat-1 2020. godine. Bio je to ESA-in prvi eksperiment koji je pokazao kako se umjetna inteligencija može koristiti za promatranje Zemlje i otvorio put za njegov nasljednika Φsat-2.

Φsat-2

ESA-ina nova misija Φsat-2 pomaknut će granice umjetne inteligencije za promatranje Zemlje – pokazujući transformativni potencijal umjetne inteligencije za svemirsku tehnologiju. Φsat-2 će istražiti prednosti i mogućnosti korištenja proširene onboard obrade podataka i dodatno pokazati prednosti korištenja AI za inovativno promatranje Zemlje.

S dimenzijama od samo 22 x 10 x 33 cm, ESA-in satelit Φsat-2 opremljen je multispektralnom kamerom i snažnim AI računalom koje analizira i obrađuje slike u stvarnom vremenu – trebao bi omogućiti pametnije i učinkovitije načine praćenja našeg planeta.

Sa šest AI aplikacija, satelit je dizajniran za pretvaranje slika u karte, otkrivanje oblaka na slikama, njihovo klasificiranje i pružanje uvida u distribuciju oblaka, otkrivanje i klasificiranje plovila, komprimiranje slika na brodu i njihovu rekonstrukciju u zemlji smanjujući preuzimanje vrijeme, uočiti anomalije u morskim ekosustavima i otkriti šumske požare.

"Φsat-2 će omogućiti novu eru uvida u stvarnom vremenu iz svemira te će omogućit da se prilagođene AI aplikacije lako razvijaju, instaliraju i upravljaju na satelitu čak i dok je u orbiti. Takva prilagodljivost povećava vrijednost satelita za znanstvenike, tvrtke i vlade”, rekao je ESA-in tehnički službenik Φsat-2 Nicola Melega.

Misija Φsat-2 zajednički je napor između ESA-e i Open Cosmosa koji je glavni izvođač satelita, uz podršku industrijskog konzorcija koji uključuje Ubotica, GGI, CEiiA, GEO-K, KP-Labs i SIMERA.

Mogućnosti

Φsat-2 nosi multispektralni instrument koji prikazuje Zemlju u sedam različitih opsega i, putem svojih AI aplikacija, sposoban je za niz mogućnosti koje daju korisne informacije na zemlji, uključujući:

Otkrivanje oblaka

Za razliku od tradicionalnih satelita koji povezuju sve snimljene slike, uključujući one zaklonjene oblacima, Φsat-2 obrađuje te slike izravno u orbiti, osiguravajući da se samo jasne, upotrebljive slike šalju natrag na Zemlju.

Aplikacija koju je razvio KP Labs također može klasificirati oblake i pružiti uvid u distribuciju oblaka. To korisnicima daje veću fleksibilnost kada je vrijeme da odluče je li slika upotrebljiva ili ne.

Generiranje karte ulica

Aplikacija Sat2Map, koju je razvio CGI, pretvara satelitske snimke u karte ulica. Ta mogućnost je posebno korisna za timove za hitne intervencije, omogućujući im da identificiraju dostupne ceste tijekom katastrofa kao što su poplave ili potresi.

Kada satelit kruži iznad zahvaćenog područja i dobije slike, slike se prosljeđuju ugrađenom procesoru koji će identificirati ulice i generirati odgovarajuću kartu.

U početku će se ta aplikacija demonstrirati iznad jugoistočne Azije, prikazujući njezin potencijal za pomoć u upravljanju krizama.

Detekcija pomorskih plovila

Aplikacija za otkrivanje pomorskih plovila, koju je razvio CEiiA, koristi tehnike strojnog učenja za automatsko otkrivanje i klasificiranje plovila u određenim regijama, olakšavajući praćenje aktivnosti poput ilegalnog ribolova. Ova aplikacija naglašava ulogu satelita u podršci pomorskoj sigurnosti i naporima za očuvanje okoliša.

Onboard kompresija i rekonstrukcija slike

Aplikacija koju je razvio GEO-K odgovorna je za komprimiranje slika na Φsat-2. Značajno smanjujući veličinu datoteka, ta aplikacija povećava volumen i brzinu preuzimanja podataka. Nakon povezivanja sa zemljom, slike se rekonstruiraju pomoću namjenskog dekodera. Prve demonstracije te tehnologije dogodit će se u Europi, s fokusom na otkrivanje zgrada.

Dodatne aplikacije

Mogućnosti Φsat-2 dodatno su proširene ugradnjom dviju dodatnih AI aplikacija koje će se učitati nakon što satelit bude u orbiti.

Te AI aplikacije bile su pobjedničke u natječaju OrbitalAI koji je organizirao ESA-in Φ-lab i osmišljene su kako bi tvrtkama dale priliku za pionirsku obradu podataka promatranja Zemlje u orbiti. Pobjedničke aplikacije su:

Detekcija morskih anomalija

Razvijen od strane IRT Saint Exupery Technical Research, aplikacija koristi algoritam strojnog učenja za uočavanje anomalija u morskim ekosustavima – identificiranje prijetnji morskom ekosustavu kao što su izlijevanje nafte, štetno cvjetanje algi i ispuštanje teških sedimenata u stvarnom vremenu.

Otkrivanje šumskog požara

Sustav za otkrivanje šumskih požara, koji je razvio Thales Alenia Space, koristi strojno učenje za pružanje kritičnih informacija u stvarnom vremenu ekipama za odgovor. Alat pruža izvješće o klasifikaciji koje vatrogascima pomaže u lociranju šumskih požara, praćenju širenja požara i prepoznavanju potencijalnih opasnosti.