Werden Bilder von der ISS geolokalisiert?
Ich denke meine Frage ist "naiv". Ich komme vonhttps://images-api.nasa.gov Einige Bilder der Erde von der ISS ohne Beschreibung (nur die Missionsnummer) oder Bilder von Besatzungsmitgliedern.
Sind diese mit einem DSLR-Gerät aufgenommenen Bilder tatsächlich geolokalisiert (oder raumlokalisiert?)? Ich meine: Ich nehme an, GPS-Satellitensignale können die ISS nicht erreichen. Machen sich Astronauten also Notizen von jedem aufgenommenen Bild? oder gibt es eine software, die zeitstempel von bildern in raumlokalisierung konvertiert?
Antworten
In Wirklichkeit funktioniert es so:
Der Standort der ISS zum Zeitpunkt der Aufnahme von Erdfotos durch die US-amerikanische ISS-Besatzung wird anhand des Bodens berechnet. Der Prozess heißt "Crew Earth Observation" und wird hier beschrieben:
Die Besatzungsmitglieder verwenden kommerzielle und professionelle digitale Handkameras mit einer Reihe von Objektiven (vom Weitwinkel bis zu einem 1200-mm-Objektiväquivalent), um Erdbeobachtungsfotos aufzunehmen, die die Forschung in einer Vielzahl von geowissenschaftlichen Unterdisziplinen unterstützen. Wissenschaftler vor Ort schulen die Besatzung in grundlegenden Bereichen der Erdsystemwissenschaft und stellen der Besatzung täglich eine Liste der Ziele von größtem wissenschaftlichen Interesse zur Verfügung. Die Besatzungsmitglieder machen diese Fotos, sobald Zeit zur Verfügung steht und in ihrer Freizeit. Diese digitalen Fotos werden mit einem Downlink verknüpft, und sowohl Bilder als auch Metadaten (insbesondere das verwendete Objektiv, der Zeitpunkt der Bildaufnahme und der Nadir-Punkt der ISS) werden in eine öffentliche Datenbank aufgenommen.
(Hervorhebung von mir)
Quelle: Crew Earth Observations NASA- Seite
In gewissem Sinne wird jedoch GPS verwendet, da die Position und Lage der ISS mithilfe von GPS berechnet wird .
Die Bilder sind der Öffentlichkeit am Gateway to Astronaut Photography of Earth zugänglich .
Hier ist ein Beispiel von dort, das eine sehr schlammige Galveston Bay zeigt, die nach all den Überschwemmungen durch den Hurrikan Harvey in den Golf von Mexiko fließt, wobei der Nadir-Punkt und der Foto-Mittelpunkt angegeben sind.
Der Teil über Apollo-Fotografie sollte meiner Meinung nach in eine eigene Frage aufgeteilt werden.
Wenn eine Kamera mit einem GPS-Empfänger ausgestattet ist und einen gültigen Standort zusammen mit dem Bild speichert, wenn sie im Freien auf der Erde verwendet wird, funktioniert dies in der ISS nicht.
Die ISS blockiert den Empfang von GPS-Signalen von GPS-Antennen innerhalb der Metallwände.
Wenn gelegentlich ein GPS-Signal durch ein Fenster empfangen wird, funktioniert das zivile GPS bei einer solchen Geschwindigkeit und Höhe nicht. Das GPS muss mehr als nur einen Satelliten durch das kleine Fenster "sehen". Die einzige Möglichkeit, von der ISS aufgenommene Bilder zu geolokalisieren, besteht darin, dies wie in den anderen Antworten beschrieben zu tun. Ein Zeitversatz von nur 0,5 Sekunden kann jedoch einen Fehler von einigen km verursachen. Kameruhren sind nicht für die Einstellung von Millisekunden ausgelegt.
Die ISS ist schnell, die Umlaufgeschwindigkeit beträgt 7,66 km / s, die Fahrgeschwindigkeit ist mit 7,2 km / s etwas langsamer. Wenn der Zeitfehler etwa 0,5 Sekunden beträgt, ist die Position um 3,6 km versetzt, was für ein Bild mit einer Diagonale von 86 km, das mit einem 200-mm-Objektiv aus einer Entfernung von 400 km aufgenommen wurde, nicht schlecht ist. Auf der Erde beträgt der Positionsfehler jedoch nur etwa 10 m.
Die Apollo-Missionen konnten keinen Navigationssatelliten verwenden. Viele manuelle Oberflächenfotos wurden jedoch später auf Karten lokalisiert.
Kleiner Teil dieser Quelle .
Diese Apollo 12-Karte zeigt die Kameraposition und -richtung durch die vierstelligen unterstrichenen Bildnummern mit den Pfeilen an.
Die planimetrischen Karten, die Brian McInall 2014-7 aus Fotos der Lunar Reconnaissance Orbiter Camera erstellt und die Hasselblad-Bilder erneut untersucht hat.
Die Karte wurde mehr als 40 Jahre später mit modernen Bildern sowie moderner Computerhardware und -software erstellt. Zum Zeitpunkt der Apollo-Mission war eine solche Karte nur mit viel Handarbeit möglich.
Automatische Umlauffotos, die von einer Kameraeinheit im Servicemodul aufgenommen wurden, wurden mit Positionsdaten referenziert. Der Kreis zeigt eine Panorama-Fotoserie an. Die lokalisierten Fotos finden Sie hier .
Teilantwort auf
Werden Bilder von der ISS geolokalisiert?
Ja, wenn die Astronauten die Uhren in den DSLRs richtig einstellen (und ich vermute, dass sie dies definitiv tun werden!), Kann der Standort der Kamera leicht rekonstruiert werden. Was die Kamera zeigt, ist eine andere Frage. Die Kamera kann virtuell mit Geotags versehen werden, nicht jedoch das Motiv.
GPS in der ISS
Ich bin mir ziemlich sicher, dass es für ein kommerzielles GPS-Gerät in einer Handkamera, die von Hand in einer großen Blechdose ( Faradayscher Käfig ) namens ISS gehalten wird , äußerst schwierig sein wird, zu jedem Zeitpunkt genügend Signale von genügend GPS-Signalen aufzunehmen für diese Einheit, um einen Fix zu registrieren.
Es kann gelegentlich vorkommen, aber nicht regelmäßig und zuverlässig.
Ja Antworten auf Funktioniert GPS auf der ISS? und andere GPS-Fragen und Antworten hier zeigen an, dass die Strahlmuster von einigen GPS-Satelliten absichtlich einen Bereich abdecken, der etwas größer als die Erde ist, und daher gibt es einen Ring um die Erdscheibe, gesehen aus dem Weltraum, wo helle "Blitze" von GPS-Signalen erscheinen.
Es gibt jedoch verschiedene Unterschiede zwischen der GPS-Positionierung eines Raumfahrzeugs und eines einfachen handelsüblichen Handgeräts.
Kommerzielle Einheiten haben Firmware-Einschränkungen hinsichtlich Höhe und Geschwindigkeit, um sie COSPAR-freundlich zu machen.
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Kommerzielle Einheiten erfordern die gleichzeitige Erfassung von mindestens vier Satelliten, um eine aussagekräftige Position aus dem Weltraum zu erhalten (wenn sie aus den oben beschriebenen Gründen nicht selbstblockierend waren). Fancy Space GPS kann Streiche spielen und Korrekturen von verschiedenen GPS-Satelliten zu verschiedenen Zeiten aufzeichnen und eine Flugbahn mit einer Umlaufbahn-Ephemeride rekonstruieren und eine Position in einer bestimmten Epoche zurückrechnen. DSLRs können das nicht.
Dies würde erfordern, dass die Kamera rund um den Rand des scheinbaren Terminators der Erde "sieht", was bedeutet, dass Sie die Kamera möglicherweise in ganz bestimmten Positionen ziemlich nahe am zentralen Fenster der Kuppel halten müssen. Die Signale kommen von überall am Rand der riesigen drohenden Erdscheibe, nicht vom Boden.
"Virtuelles" Geotagging
... gibt es eine Software, die Zeitstempel von Bildern in Raumlokalisierung konvertiert?
Ich bin kein Experte, aber ich gehe davon aus, dass ISS-Fotografen die Uhren in den Kameras richtig einstellen. Die Umlaufbahn der ISS ist bekannt und dokumentiert. Sie müssen also nur den Zeitstempel in den Metadaten eines bestimmten historischen Bildes und einigen historischen TLEs lesen und die Position der Kamera auf wenige Kilometer genau bestimmen .
Was die Kamera zeigt, ist eine andere Frage. Die Kamera kann virtuell mit Geotags versehen werden, nicht jedoch das Motiv.