חישה תרמית מולטי-ספקטרלית ברזולוציה גבוהה ע"י שימוש בנחיל לוויינים וסופר-רזולוציה, לניטור חקלאי סביבתי

הדמיה באינפרא-אדום התרמי (LWIR)מולטי-ספקטרלית (MS) מלוויינים חיונית לניטור סביבתי וחקלאי, אך מוגבלת עקב רזולוציה מרחבית נמוכה (100–1000 מטרים), דבר שמקשה על ניתוח מפורט ברמת השדה. אף על פי שהדמיה ברזולוציה גבוהה אפשרית באמצעות חיישנים בתחום האור הנראה והאינפרא-אדום הקרוב, תחום האינפרא-אדום התרמי (8–12 מיקרון), יישומו בתחום הננו-לווינים (1-10 ק"ג) עדיין בפיגור עקב מגבלות טכנולוגיות של החיישנים.

מטרת מחקר זה היא לאפשר הדמיה תרמית מולטי-ספקטרלית ברזולוציה גבוהה באמצעות נחיל של ננו-לוויינים, כאשר כל אחד מהם מצויד במצלמה תרמית בעלת מערך מיקרו-בולומטרים ללא קירור ובעלת מסנן ספקטרלי צר סביב אורך גל מסוים. אנו מציעים לבנות את הקוביה הספקטרלית על ידי איסוף המידע כל שכבה ספקטרלית מננו-לווין אחר ולבצע ריגיסטרציה של הנתונים המתקבלים.

המתודולוגיה והממצאים כוללים: איסוף נתונים תרמיים בתחום ספקטרלי צר ובתחום פנכרומטי מפלטפורמה בגובה רב (כ-2 ק"מ), אפיון התגובה הספקטרלית של מערכי גלאים תרמיים (FPAs) מבוססי מיקרו-בולומטרים זולים, פיתוח מודל גנרטיבי ליצירת מידע ספקטרלי צר מתוך נתונים פנכרומטיים. בנוסף, פותח אלגוריתם סופר-רזולוציה (SR) ברמה של פי 8 (X8) לשיפור הרזולוציה המרחבית של הדימות התרמי, וכן פותחה מסגרת לביצוע רגיסטרציה לחיבור נתונים בין תחומי ספקטרום שונים.

גישה זו עושה שימוש בנחילי ננו-לוויינים כדי להתגבר על מגבלות מסורתיות של גודל, עלות ורזולוציה בתחום ההדמיה התרמית, ובכך סוללת את הדרך לחישה תרמית מולטי-ספקטרלית ברזולוציה גבוהה ממערכות לווייניות.