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A segunda versão do imageador de amplo campo de visada, é um subsistema projetado e desenvolvido pelo consórcio entre Equatorial Sistemas e a Opto Eletrônica para os satélites de sensoriamento remoto CBERS3&4 do programa sino-brasileiro.

Em 1999 a Equatorial Sistemas entregou os relatórios com os estudos detalhados para a missão dos satélites CBERS3&4 para FUNCATE, posteriormente usados pelo INPE para elaboração das especificações do sistema. Esses estudos continham dados sobre acomodação de cargas úteis, análises de performance, limites de erros de apontamento e mapeamento, requisitos de interface, entre outros.

Em 2007, o consórcio ganhou a licitação do INPE para o desenvolvimento da nova geração do imageador WFI, dando continuidade ao histórico da Equatorial em imageadores para satélites. Nesse projeto, a Equatorial foi a responsável pelo desenvolvimento da eletrônica de processamento de sinais, pela estrutura principal da câmera, na qual são fixados os blocos óticos e o baffle fornecidos pela Opto, além da montagem, integração funcional, qualificação e validação do subsistema completo.


 

Esse subsistema é formado por um equipamento ótico-eletrônico (OEB) e um equipamento de processamento de sinais (SPE). A luz do sol refletida na superfície da Terra é capturada, nas duas objetivas que compõem o OEB, por sensores do tipo CCD de 4 redes lineares com 6000 fotodetetores cada. O sinal é então pré-amplificado e enviado para a SPE, que tem as seguintes funções:

  • gerar todas as tensões de alimentação necessárias para o acionamento dos sensores e de outros circuitos eletrônicos como o controle térmico ativo;
  • gerar os sinais pulsados para o acionamento dos sensores CCDs;
  • amplificar os sinais de saída de vídeo dos detetores com ganhos selecionáveis;
  • digitalizar os sinais de saída de vídeo dos detetores CCD;
  • serializar e formatar os sinais de vídeo digitais;
  • interfacear com o subsistema OBDH para receber dados relevantes do satélite (atitude do satélite, efemérides, etc);
  • aceitar telecomandos para selecionar os modos de operação do WFI;
  • receber sinal pulsado para sincronização com o GPS do satélite;
  • gerar sinais de telemetrias que monitoram a saúde e o status do WFI;
  • fornecer saídas de vídeo digitais I&Q para subsistema de Transmissão das câmeras WFI e MUX, através do subsistema de gravação de dados (DDR);
  • fornecer entradas de controle e saídas de teste para interfacear com o EGSE (Equipamento Eletrônico de Suporte em Solo) do WFI.
Campo de visada (FOV) ~58°
Resolução 64m em solo no nadir
Bandas espectrais B13: 450 – 520 nm
B14: 520 – 590 nm
B15: 630 – 690 nm
B16: 770 – 890 nm
MTF global > 0,23 para B13, B14 and B15, e > 0,18 para B16

Ambos em 38.5 lp/mm (frequência de Nyquist)

Distorção < 3,0%
Sensibilidade à polarização < 7,0 %
Campo de iluminação Constante em ± 3,0%
Registro entre bandas < 5,2 µm
Quantização 10 bits
Taxa bruta 50 Mbit/s
Massa <52 kg
Voltagem nominal 28 VDC
Potência do subsistema < 82 W

Após a falha de injeção em órbita do lançamento do satélite CBERS3 em 2013, a primeira imagem do subsistema, capturada pelo CBERS4, foi publicada em janeiro de 2015.

Imagens da câmera WFI (Fonte: INPE)
Câmera brasileira WFI registra região da Amazônia (Fonte: INPE) Câmera brasileira WFI registra imagens com resolução de 64 metros (Fonte:INPE)

O contrato exigiu também a entrega de 6 equipamentos de suporte elétrico, entre outros dispositivos como uma mesa ótica estabilizada, uma esfera integradora e um simulador de cena, utilizados para realizar os testes de desempenho, caracterização e testes funcionais.

Para câmera montada é possível citar os seguintes testes: medidas geométricas de alinhamento entre objetivas, campo de visada, MTF, distância focal efetiva, distorção, registro entre bandas, e as medidas radiométricas de resolução, linearidade, luz parasita, resposta espectral, entre outras. Para a eletrônica foram feitas calibrações para obtenção da melhor qualidade de imagem.

Posicionado a uma altitude de 778 km e viajando a aproximadamente 8 km/s, o WFI varre uma faixa da terra de 866 km de largura, correspondente ao seu FOV. Suas imagens são compostas por 4 bandas, que vão do azul ao infravermelho próximo, com as características acima. A câmera tem o objetivo de fazer rápidas revisitas, passando no mesmo local num período de tempo inferior a 5 dias, apontando mudanças na área imageada para estudos mais detalhados e execução de ações, como por exemplo, sobre desmatamento na floresta amazônica. Mais informações podem ser encontradas no site do INPE.