Pieter Edelman
20 December 2018

De Hyperscout, de hyperspectrale camera voor nanosatellieten ontwikkeld door het Leidse Cosine, blijkt zich in de ruimte goed te gedragen. Het instrument is bedoeld om aan boord van de satelliet al de eerste beeldverwerkingsstappen uit te voeren, zodat er geen grote hoeveelheden ruwe gegevens verstuurd hoeven te worden. De eerste Hyperscout, die sinds begin februari rondjes rond de aarde draait op de Europese GOMX-4B-satelliet, produceerde eerder deze maand zijn eerste analysis ready data.

Hyperspectrale camera’s leggen het beeld in een groot aantal smalle banden van het lichtspectrum vast – 45 in het geval van Hyperscout. Dat levert veel meer informatie op dan reguliere rgb-beelden. Dankzij enkele recente ontwikkelingen binnen de optica kon een versie ontworpen worden die klein en licht genoeg is voor nanosatellieten.

De camera’s leveren echter ook erg veel ruwe data op. Traditioneel beschikken kunstmanen niet over veel rekenkracht en sturen ze hun gegevens naar de aarde voor de beeldverwerking. Dat neemt veel tijd in beslag nemen, en het beperkte energiebudget van nanosatellieten werpt nog een extra drempel op.

De Hyperscout werd daarom voorzien van een krachtig maar energiezuinig beeldverwerkingssysteem. Bovendien moest het herprogrammeerbaar zijn zodat het mogelijk is om tijdens de ruimtemissie nieuwe analysesoftware te uploaden voor specifieke toepassingen. Gedacht kan worden aan de detectie van bosbranden, overstromingen of de behoefte aan irrigatie.

Cosine en projectpartners S&T, VDL, Vito en de TU Delft hebben dat opgelost met een combinatie van cpu en fpga. De eerste algoritmes zijn na de lancering geüpload naar de Hyperscout op de GOMX-4B. Die compenseren voor de ronding van de aarde en de invalshoek (orthorectificatie) en vertalen elke pixel van het beeld naar een punt op aarde (georeferentie). Tot slot vindt er een correctie plaats voor de gevoeligheid van het instrument in de verschillende golflengtes die het instrument kan onderscheiden. De Hyperscout heeft ongeveer een minuut nodig voor de bewerking.