Les satellites opèrent à une altitude d’environ 850 km. Leur orbite est telle qu’ils croisent les pôles géographiques 14,1 fois par jour avec une période de révolution d’environ 102 minutes qui leur permet de balayer la totalité du globe deux fois par jour.



Ces orbites sont héliosynchrones ce qui signifie que le satellite survole une latitude donnée a une heure solaire locale sensiblement constante d’une révolution à l’autre. Les prises de vue des mêmes endroits sont donc effectuées pratiquement dans les mêmes conditions à chaque passage. C’est pourquoi ces satellites passent aux mêmes endroits chaque jour sensiblement à la même heure, une fois le jour et une fois la nuit.

Les satellites sont équipés d’un radiomètre à balayage à très haute résolution (AVHRR Advanced Very Hight Resolution Radiometer). C’est un système comportant plusieurs lentilles, capteurs de lumière et miroirs contrôlés par des moteurs. Le radiomètre balaie la surface de la Terre, ligne par ligne sur environ 3000 KM de large (la résolution est de 1 à 4 KM suivant le type de réception utilisé).

Au fur et à mesure que le satellite se déplace les lignes s’accumulent jusqu’à ce qu’elles forment une image complète. Ce procédé est également utilisé plus communément lors de l’envoi d’un Fax, c’est exactement le même principe. La transmission de ces images est automatique et continue, c’est pourquoi on fait référence à de l’imagerie APT (Automatic Picture Transmission).

Les images sont en général fonction du type de capteur utilisé à bord du satellite. Habituellement, il y a deux types de capteurs.

Le premier est un capteur de la lumière visible.



Le deuxième est sensible aux radiations infrarouges. Ces derniers permettent la réception d’image autant la nuit que le jour.



A haute latitude, la qualité des images visuelles reçues dépend du moment de la journée et de la saison. Pendant les mois d’été, l’angle d’illumination du Soleil est excellent, alors que durant les mois d’hiver, l’angle du Soleil est plus faible et une partie de l’image est fortement illuminée alors que la partie la plus éloignée du Soleil (l’Ouest le matin et l’Est l’après-midi) est plus sombre.
Les images infrarouges sont décevantes au point de vue contraste comparativement aux images visibles. Dans le format infrarouge, les objets ayant une température élevée apparaissent noirs alors que les objets plus froids apparaissent blancs. La capacité de distinguer les continents, les cours d’eau et les nuages dépend donc des différences de températures. Plus la station de réception est à haute latitude plus les contrastes sont réduits. Dans les régions désertiques et près de l’équateur, les contrastes obtenus peuvent être impressionnants. Les images infrarouges sont de meilleure qualité le jour (dû au plus haut gradient de température) et celles obtenues l’été sont meilleures que celle obtenues l’hiver.

Le radiomètre AVHRR Permet également la détection des rayonnements émis ou réémis par la Terre et l’atmosphère s’effectue dans cinq (ou six) bandes spectrales, du visible à l’infrarouge thermique. Une capture AVHRR comporte offre donc cinq (ou 6) images simultanées de la Terre vue dans ces cinq (ou six) domaines de longueur d’onde.

AVHRR/3
canal Longueur d'onde (µm) Utilisation typique
1 0.58 - 0.68 (visible) De jour : nuages
2 0.725 - 1.00 (proche IR) De jour : terre et eau
A3 1.58 - 1.64 (proche IR) De jour : neige et glace
3B 3.55 - 3.93 (moyen IR) Nuages, température de surface de mer
4 10.30 - 11.30 (IR thermique) Nuages, température de surface de mer
5 11.50 - 12.50 (IR thermique) Température de surface de mer


Le mode APT
Les images du mode APT sont générées en ne conservant qu’une ligne sur 3 des données fournies en sortie du AHVRR. On passe alors de 360 lignes/minute à 120 lignes/minute. Le résultat de cette opération module en amplitude une porteuse à 2400Hz. La sous-porteuse résultante module alors en fréquence une porteuse dans la bande 137 - 138Mhz, en bande VHF.

Le format des données APT
Seuls deux canaux parmi les 6 proposés par le AVHRR sont sélectionnées pour le traitement APT. La transmission est constituée de 2 images côte à côte, dans 2 spectres différents :
– 1 image infrarouge et 1 image visible en période diurne
– 2 images infrarouges en période nocturne.
La résolution des images transmises atteint 4.0km par pixel.

Les paramètres de transmission APT
Les transmissions APT s’effectuent en bande VHF, entre 137 et 138 MHz, en utilisant une modulation de fréquence avec sous-porteuse à 2400Hz modulé en amplitude. Le mode APT ne comporte pas de signaux de début et de fin d’image.
Celle-ci est transmise en permanence et est délimitée par l’acquisition (AOS) et la perte (LOS) du satellite à l’horizon.
Le signal est transmis avec une puissance de 5W, en polarisation circulaire droite.

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