Бібліотека

Ідентифікація батарей MIM-104 Patriot по довготривалим зображенням Sentinel-1 SAR

Переглядаючи дані радіолокатора із синтетичною апертурою (SAR), зроблені супутниками Sentinel-1, Харел Дан помітив сильні перешкоди на більшій частині Близького Сходу. Він мав намір фільтрувати фоновий шум, який зазвичай вловлює Sentinel-1, але випадково збільшив налаштування, які вловлюють такі перешкоди. Це стало поштовхом для відкриття нового дослідницького напряму.Кількість переглядів сторінки - 12
Harel Dan

Harel Dan
Тель-Авівський університет. Начальник відділу ГІС та ДЗЗ

• • •

Оригінал статті з сайта Medium був перекладений за допомоги Google Translate і виправлений лише в частині грубих помилок. Якщо ви помітили неточнісь, то напишіть нам і ми радо її виправимо.

2018.10.22Протиракетна оборона, Розвідка


Існує два основних типи супутників дистанційного зондування: оптичні та радіолокаційні. Кожен тип можна далі розділити на підкатегорії на основі апертури, орбіти та смуг. Одним із найбільш використовуваних є пара супутників Sentinel-1 програми ESA Copernicus, S1A та S1B, що мають загальний середній час повторного відвідування 1,5 дня в найкращому випадку.

Висока роздільна здатність, великий термін повторного перегляду, а також відкритий доступ до даних, що надають ці супутники, зробили їх важливими в багатьох галузях дослідження, від реагування на надзвичайні ситуації, моніторингу морського середовища, аналізу рослинності до кількісного визначення лісових пожеж і міського планування.

Дані можна безкоштовно завантажувати та аналізувати на багатьох платформах, включаючи Copernicus Open Data Hub, Sentinel EO Browser та Google Earth Engine,

У той час, як оптичні зображення можуть мати оптичні перешкоди, такі як хмари та пил, радарні зображення можуть здебільшого «бачити» крізь водяну пару та інші дрібні тверді частинки. І навпаки, радари можуть бути чутливі до перешкод від інших джерел випромінювання на землі та в повітрі, що передають хвилі з подібною довжиною.

У вільному роумінгу з даними Sentinel-1 ви стикнетеся з багатьма типами перешкод, спалахів, плям і хвиль, тому об’єднання кількох зображень може створити більш гладке зображення та усунути деякі, якщо не всі перешкоди.

«Спалахи, плями та хвилі» — знімки екрана з браузера Sentinel-Hub EO

ESA, 2016

Ці артефакти зображення є результатом вищих зворотних сигналів. Вони бувають різної поляризації, розмірів і розташування, але завжди матимуть головний кут, перпендикулярний напрямку польоту супутника, таким чином матимуть два різних кути нахилу залежно від типу орбіти.

Два абзаци тому я згадав, що більшу частину шуму можна видалити за допомогою деяких форм агрегації зображень, або багаточасового аналізу, де для кожного пікселя зображення вибирається найнижче значення. Коли я спробував це зробити в Google Earth Engine, я випадково вибрав максимальне значення, і результати були приголомшливими.

Відображаючи комбінацію поляризацій VH і VV (горизонтальну та вертикальну), ці лінії, в наслідок перекриття висхідної та низхідної орбітальних перешкод, послідовно перетиналися.

Перешкода утворює пляму X

Що це?

Коротко кажучи - деякі з перешкод є радарами з фазованою решіткою AN/MPQ-53/65, що належать ракетній батареї Patriot. Дивлячись на офіційну документацію, військовий G-діапазон є цивільним C-діапазоном. Центральна частота Sentinel-1 становить 5,405 ГГц, що цілком у межах цього діапазону, отже, моя робоча гіпотеза полягає в тому, що існує наземна перешкода сигналу Sentinel-1.

Тож де б у світі не з’явилися ці артефакти, вони можуть вказувати на розташування батареї Patriot, або іншої системи раннього попередження, які показані тут

Розташування Al-Udeid MIM-104 Patriot

Нижче, для прикладу, наведено кілька місць за допомоги засоба перегляду результатів GEE, а також при збільшенні супутникових зображень Google.


Висхідна та низхідна орбіти сходяться над Isa Airbase в Бахрейні

Розташування Isa Airbase MIM-104 Patriot в Бахрейні

Підтвердження мого аналізу надійшло від інших аналітиків GEOINT, які за допомогою нещодавнього Strava Faux Pas точно визначили розгортання Emirati Patriot в Адені, що знаходиться точно в центрі перехрестя X.

Висхідна та низхідна орбіти сходяться над Аденом, Ємен

Висхідна та низхідна орбіти сходяться над авіабазою Аль-Азрак (Al-Azraq), Йорданія

Батарея авіабази Аль-Азрак (Al-Azraq) MIM-104 Patriot

Авіабаза Алі Аль-Салем (Ali Al-Salem), Кувейт

Ракетний полігон Білі Піски (White Sands)

Ці приклади з високою достовірністю є результатом діяльності радара AN/MPQ-53/65. Однак існують інші джерела перешкод, наприклад шведський масив STRIL

Масив перешкод STRIL навколо Швеції

Розташування STRIL у Швеції

Наведені вище знімки екрана взяті з мого сайту GEE script. Якщо у вас немає облікового запису GEE, то такі ж результати доступні через GEE Apps.

Сценарій збирає зображення за певний проміжок часу, використовує необхідні фільтри та відображає результат. Чим довший проміжок часу, тим більше «шуму» додається до результату, а лінії конвергенції стають надійнішими. Теоретично, якщо обмежити часовий проміжок, можна зробити висновок про розгортання сил на основі часу появи та зникнення конвергенції, плюс-мінус кілька днів.

Останнє зауваження: дані EO стають більш демократизованими та доступними, подібно до того, як Google Планета Земля певною мірою демократизувала ГІС і оприлюднила аерофотознімки близько 15 років тому. Тим не менш, вкрай важливо, щоб компанії, організації та країни адаптувалися до нової реальності, особливо ті, хто має справу з секретною інформацією, яка не повинна розголошуватись аналітиками в кріслах.