کد مطلب:
آشنایی با انواع ماهواره‌ها و کاربردهای آنها؛ توسعه و پیشرفت قابل توجه ایران در تمامی حوزه‌‌های فضایی
یاسر عشورزاده، بنیانگذار شرکت فضایی تیزنگر، در یادداشت ارسالی برای سیتنا پیرامون معرفی انواع ماهواره‌ها و کاربردهای آن و توفیقات ایران در حوزه‌ی فضایی، آورده است:
ماهواره‌ها یکی از ابزارهای مهم در صنعت فضایی هستند که به وسیله آنها می‌توان اطلاعات را برای مانیتورینگ و ارتباط در سطح جهانی انتقال داد.
در زیر، انواع مختلف ماهواره‌ها و کاربردهای هر یک از آنها را برایتان توضیح می‌دهم:
ماهواره‌های ارتباطی: این نوع ماهواره‌ها برای ارتباطات تلفن همراه، اینترنت، تلویزیون و رادیو استفاده می‌شوند. برخی از معروف‌ترین ماهواره‌های ارتباطی شامل ماهواره‌های GEO (ماهواره‌های جغرافیایی) که در ارتفاع بالای 35786 کیلومتر از سطح زمین قرار دارند، ماهواره‌های MEO (ماهواره‌های میانی جغرافیایی) که در ارتفاع چند هزار کیلومتری قرار دارند و برای ردیابی GPS و همچنین شبکه‌های تلفن همراه استفاده می‌شوند و ماهواره‌های LEO (ماهواره‌های پایینی جغرافیایی) که در ارتفاع حدود 1500 کیلومتری قرار دارند و برای برقراری ارتباطات اینترنت و تصویربرداری از سطح زمین استفاده می‌شوند.
ماهواره‌های مشاهده زمین: این نوع ماهواره‌ها برای مشاهده و نظارت بر سطح زمین استفاده می‌شوند. از این ماهواره‌ها برای مانیتورینگ محیط زیست، کشاورزی، شناسایی زلزله، شناسایی انواع مواد معدنی و تحقیقات علمی استفاده می‌شود.
ماهواره‌های نظامی: این نوع ماهواره‌ها برای ارتباطات و نظارت نظامی و همچنین تشخیص عملیاتی در مناطقی که دسترسی به آنها دشوار است، استفاده می‌شوند.
ماهواره‌های هواشناسی: این نوع ماهواره‌ها برای مانیتورینگ و پیش‌بینی آب و هوا و همچنین پیش‌بینی طوفان‌ها، سیل‌ها و سایر حوادث طبیعی استفاده می‌شوند.
ماهواره‌های GPS: این نوع ماهواره‌ها برای ردیابی موقعیت جغرافیایی استفاده می‌شوند و برای کاربردهای نظامی، تجاری، و شخصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ماهواره‌های GPS معمولاً از ماهواره‌های MEO استفاده می‌کنند.
ماهواره‌های علمی: این نوع ماهواره‌ها برای انجام تحقیقات علمی در زمینه‌هایی مانند فیزیک، شیمی، ریاضیات و فضاپیمایی استفاده می‌شوند. این ماهواره‌ها معمولاً به صورت تخصصی برای پروژه‌های علمی طراحی و ساخته می‌شوند.
استفاده از ماهواره‌ها در زندگی روزمره ما بسیار گسترده است. مثلاً، ماهواره‌های ارتباطی برای ارسال و دریافت ایمیل، تلفن همراه، پیامک و ارتباطات تصویری بین المللی استفاده می‌شوند. ماهواره‌های مشاهده زمین نیز برای مانیتورینگ محیط زیست، تشخیص زلزله و پیش‌بینی طوفان‌ها و سیل‌ها استفاده می‌شوند. همچنین، ماهواره‌های GPS برای ردیابی موقعیت جغرافیایی در خودروها، تلفن‌های همراه و دستگاه‌های دیگر استفاده می‌شوند.
به طور کلی، ماهواره‌ها به دلیل قابلیت دسترسی به اطلاعات و ارتباطات بین المللی، مانیتورینگ محیط زیست، پیش‌بینی و تشخیص طوفان‌ها و زلزله‌ها و کاربردهای دیگر، در زندگی روزمره و صنعتی ما بسیار مهم هستند.
از جمله کاربردهای دیگر ماهواره‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
ماهواره‌های تصویربرداری: این نوع ماهواره‌ها برای گرفتن تصاویر سطح زمین با کیفیت بالا و برای مانیتورینگ و کنترل بیشتر در اراضی بکار می‌روند. این ماهواره‌ها به وسیله دوربین‌های پردازش تصاویر به تصاویر دقیق و با کیفیت از سطح زمین دسترسی دارند.
ماهواره‌های جاسوسی: این نوع ماهواره‌ها برای جمع‌آوری اطلاعات از کشورها و مناطق دیگر به کار می‌روند. این ماهواره‌ها به وسیله دوربین‌های پردازش تصاویر، رادار، سنجش طیفی و دیگر تکنولوژی‌ها به جمع‌آوری اطلاعات می‌پردازند.
ماهواره‌های ناوبری: این نوع ماهواره‌ها برای جهت‌یابی و ناوبری دریایی، هوایی و برای حمل‌ونقل و تحویل مواد و کالاها به کار می‌روند. ماهواره‌های ناوبری براساس تکنولوژی GPS کار می‌کنند.
ماهواره‌های علم فضایی: این نوع ماهواره‌ها برای تحقیقات فضایی و برای بررسی خواص و ویژگی‌های فضا به کار می‌روند. ماهواره‌های علم فضایی معمولاً به وسیله سازمان‌های فضایی ملی و بین‌المللی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در کل، ماهواره‌ها به دلیل کاربردهای مختلف و گسترده‌ای که در اطلاعات، ارتباطات، محیط زیست، ناوبری و فضاپیمایی دارند، مورد استفاده و توسعه قرار می‌گیرند. با توسعه تکنولوژی و افزایش کاربردهای ماهواره‌ها، انتظار می‌رود که تعداد آنها در آینده رو به افزایش باشد.
رتبه ایران در بخش فضایی جهان، در مقایسه با کشورهای پیشرفته و قدرتمند صنعت فضایی، در مراحل ابتدایی و در حال توسعه قرار دارد. ایران در حوزه فضایی در حال توسعه و پیشرفت است و توانسته است در برخی از زمینه‌ها که در ادامه ذکر خواهند شد، پیشرفت‌های قابل توجهی را کسب کند.
تولید ماهواره: ایران توانسته است در زمینه تولید ماهواره‌های کوچک و متوسط پیشرفت‌های قابل توجهی را کسب کند و تعدادی از ماهواره‌های تولید شده به صورت موفقیت‌آمیز به فضا پرتاب شده‌اند.
سامانه ناوبری ماهواره‌ای: ایران در حال توسعه سامانه ناوبری ماهواره‌ای خود است که در زمینه‌هایی مانند ناوبری دریایی، هوایی و خودرویی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تحقیقات فضایی: ایران در زمینه تحقیقات فضایی و برگزاری آزمایش‌های فضایی نیز پیشرفت‌های قابل توجهی کسب کرده است و توانسته است در برخی از زمینه‌های مانند بررسی تأثیر فضا بر انسان و تولید و استفاده از مواد جدید در فضا موفقیت‌آمیز باشد.
تولید ماهواره‌بر: ایران در زمینه تولید ماهواره‌بر پیشرفت‌های قابل توجهی را کسب کرده است.
استفاده از تصاویر ماهواره‌ای در کشاورزی دقیق به عنوان یکی از نوآوری‌های اخیر در این حوزه، به مدیریت بهتر منابع طبیعی، افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها کمک می‌کند. با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای، می‌توان نقشه‌هایی از منطقه‌های مختلف را ایجاد کرد و در زمینه‌هایی مانند مدیریت آب، کنترل بیماری‌های گیاهی، پیش‌بینی عملکرد محصول و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی استفاده کرد.
در ادامه، برخی از کاربردهای تصاویر ماهواره‌ای در کشاورزی دقیق بررسی می‌شوند:
مدیریت آب: با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای، می‌توان نقشه‌هایی از توزیع آب در مناطق کشاورزی را ایجاد کرد و به منظور مدیریت بهینه آب، از آنها استفاده کرد. با تحلیل تصاویر ماهواره‌ای، می‌توان از میزان آبیاری مطمئن شد و به محصولات کشاورزی کمک کرد تا بهتر رشد کنند و عملکرد بهتری داشته باشند.
کنترل بیماری‌های گیاهی: با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای، می‌توان نقشه‌هایی از کشت‌های مختلف را ایجاد کرد و با تحلیل تصاویر، بیماری‌های گیاهی را پیش بینی و کنترل کرد. با این کار، می‌توان هزینه‌های پزشکی گیاهان را کاهش داد و بهترین روش‌های کشت را در نظر گرفت.
پیش‌بینی عملکرد محصول: با استفاده از تحلیل تصاویر ماهواره‌ای، می‌توان عملکرد محصول را پیش‌بینی کرد و به بهترین نحو ممکن از تولید استفاده کرد. با تحلیل تصاویر ماهواره‌ای، می‌توان به محصولات کشاورزی کمک کرد تا بهتر رشد کنند و عملکرد بهتری داشته باشند.
بهبود کیفیت محصولات: با استفاده از تحلیل تصاویر ماهواره‌ای، می‌توان نقشه‌هایی از کشت‌های مختلف را ایجاد کرد و با تحلیل تصاویر، بهترین روش‌های کشت و بهترین کود و محصولات شیمیایی را برای بهبود کیفیت محصولات کشاورزی پیشنهاد کرد. با تحلیل تصاویر ماهواره‌ای، می‌توان بهترین زمان برای برداشت محصولات را پیش‌بینی کرد و بهترین روش‌های نگهداری و حمل‌ونقل محصولات را پیشنهاد داد.
مدیریت بهره‌وری منابع: با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای، می‌توان نقشه‌هایی از مناطق کشاورزی را ایجاد کرد و با تحلیل تصاویر، میزان بهره‌وری از منابع آب، خاک و انرژی را محاسبه کرد. با این کار، می‌توان به بهترین نحو ممکن از منابع طبیعی استفاده کرد و هزینه‌های را کاهش داد.
مدیریت زمان کشت: با استفاده از تحلیل تصاویر ماهواره‌ای، می‌توان بهترین زمان کشت را پیش‌بینی کرد. با تحلیل تصاویر ماهواره‌ای، می‌توان بهترین زمان کشت و بهترین روش‌های کشت را برای هر نوع محصول کشاورزی پیشنهاد داد.
ساماندهی بهتر کشت‌ها: با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای، می‌توان نقشه‌هایی از کشت‌های مختلف را ایجاد کرد و با تحلیل تصاویر، بهترین روش‌های کشت و کاشت را برای هر نوع محصول کشاورزی پیشنهاد داد. با این کار، می‌توان به بهترین نحو ممکن از فضای کشت استفاده کرد و هزینه‌های را کاهش داد.
به طور کلی، استفاده از تصاویر ماهواره‌ای در کشاورزی دقیق به مدیریت بهتر منابع طبیعی، افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها کمک می‌کند. با تحلیل تصاویر ماهواره‌ای، می‌توان بهترین روش‌های کشت، بهبود کیفیت محصولات، پیش‌بینی عملکرد محصول و مدیریت بهتر منابع طبیعی را پیشنهاد داد. این ابزار به عنوان یک نوآوری در کشاورزی دقیق، بهبود کیفیت و میزان تولید محصولات کشاورزی را فراهم می‌کند.
با عنایت پروردگار، شرکت تیزنگرپایش اقدام به راه اندازی محصول دانش بنیان نوع اول خود با نام تجاری سهم به عنوان یک طرح ملی و جامع از سال 1399 نموده است.
این محصول با توانمندی بالای فناوری فضایی توسط تیم تحقیق و توسعه با استفاده از الگوریتم های پیشرفته پردازش تصویر ماهواره‌ای و به کارگیری هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، خدمات ارزشمندی را به کشور ارائه می‌نماید.
بخش کشاورزی
کشاورزان با ثبت زمین امکان دریافت گزارش های مستمر جهت نظارت دقیق بر زمین کشاورزی خود را دریافت می نمایند :
- کیفیت رشد و تراکم برگ
- الگوی مصرف کودهی
- الگوی آبیاری
- برآورد عملکرد
- چرخه زمانی رطوبت
- چرخه زمانی رشد
- تغییرات دمای سطح زمین
برابر با تأکید رهبر معظم انقلاب بر دانش‌بنیان نمودن کشاورزی، این سامانه در این بخش با استفاده از دانش بومی وکاملا منحصر به فرد می‌تواند با ارائه گزارش های مستمر برای کشاورزان این امکان را فراهم آورد که از طریق تلفن همراه و پلتفرم تحت وب، نظارت دقیقی بر زمین کشاورزی خود داشته باشند، این گزارش های مستمر با شناسایی تنش ها وکنترل رشد محصول، سبب افزایش عملکرد و تولید محصول کشاورزی می‌گردد. قابل ذکر است استفاده از الگو های بهینه مصرف کود و آب و تشخیص شروع آفت زدگی علاوه بر توجه به مسائل زیست محیطی و استفاده بهینه از آب، سبب کاهش مجموع هزینه کردهای کشاورز و درنتیجه تولید یک محصول با بهره وری بالا و ارگانیک را فرهم می آورد.
رقیب خارجی این بخش ، شرکت OneSoil یک شرکت سوئیسی است این شرکت مطابق با روش‌های موجود شرکت های دیگر ارائه خدمات تاکنون از وب سرویس های رایگان و شاخص های ساده عمومی علم سنجش از دور (ndvi , ndwi)جهت گزارش استفاده می‌نماید. لیکن محصول دانش بنیان سهم برای اولین بار در جهان با بکارگیری هوش مصنوعی و یادگیری ماشین توانسته است گزارش‌های آنلاین را به کشاورزان ارائه دهد که علاوه بر دقت بالا، نیاز به تفسیر و دانش خاص تخصصی برای کشاورزان نباشد. از ویژگی های دیگر آن امکان ثبت مشاهدات تصویری و مکانی کشاورزان از طریق پلتفرم ها است به طوری که داده های زمینی جمع آوری شده توسط آنها به توسعه الگوریتم های هوش مصنوعی کمک می‌نماید تا نتیجه کار بسیار دقیقتر باشد و این سامانه را به یک پایگاه داده قدرتمند برای تصمیم گیری های کلان کشوری در حوزه کشاورزی تبدیل نماید.
مدیریت بحران و منابع کشور
بخش سیلاب
- پیش بینی سه الی هفت روز آینده احتمال وقوع و شدت سیلاب با تشخیص نوع کاربری زمین کشاورزی و منطقه مسکونی در سه روز آینده با استفاده از داده های ماهواره ای و هوش مصنوعی توسعه یافته سهم
- نقشه برداری سریع محدوده های سیلاب پس از وقوع با تشخیص اولویت امدادرسانی
- برآورد خسارت سریع سیلاب در بخش کشاورزی و شهری جهت تخصیص منابع
بخش آتش سوزی
- پیش بینی سه الی هفت روز آینده احتمال آتشسوزی مراتع و جنگل ها ی کل کشور با استفاده از داده های ماهواره ای و هوش مصنوعی توسعه یافته سهم
- تشخیص نقاط فعال آتش مراتع و جنگل های کل کشور با رتبه 10 جهانی مسابقات بین المللی و ثبت و تایید الگوریتم تشخیص در آژانس فضایی اروپا
- برآورد محدوده‌های در حال حریق و سوخته شده جهت مدیریت اطفاء
منابع طبیعی و محیط زیست
- پایش سطح آبی تالابها، دریاچه ها و مخازن سدها با رتبه هشت مسابقات جهانی و تایید و ثبت الگوریتم آژانس فضایی اروپا
- شناسایی و نظارت دقیق تغییر کاربری در بخش کشاورزی و منابع ملی با استفاده از هوش مصنوعی سهم که قابلیت شناسایی نوع کاربری زمین با اعلام هشدار به کاربران را دارد.
- پایش لکه و آلودگی های نفتی در خلیج فارس که الگوریتم تشخیص آن در مسابقات جهانی آژانس فضایی اروپا رتبه پنج جهانی را به خوص اختصاص داده است.
انتهای پیام
افزودن دیدگاه جدید