Nytt satellittkamera analyserer bildene selv

Satellittkameraet heter HyperScout og er laget av det nederlandske firmaet cosine. Programvaren til kameraet er laget av norske Science [&] Technology AS og utviklet ved hjelp av algoritmer fra det belgiske forskningsinstituttet VITO.

Hyperscout tar bilder av jorda i flere ulike farger av synlig lys, samt nær-infrarødt lys. Fordi slike kameraer kan ta bilder i mange flere bølgelengder samtidig enn vanlige kameraer, kalles de for hyperspektrale kameraer.

- Siden hver farge danner et eget bilde, blir det med HyperScout som å ta 45 bilder samtidig, sier Christina Aas, daglig leder av Science [&] Technology AS.

Dette gir en enorm mengde data, noe som vanligvis tar lang tid å lese ned til jorda. Dessutten sitter HyperScout på en liten satellitt, danske GOMX-4b.

- Kommunikasjonsbåndbredden for satellitter avhenger oftest av størrelsen på antennen og strømforsyningen, og dette er begrenset på mindre satellitter, sier Aas.

I tillegg har GOMX-4b bare én nedlesingsstasjon, og HyperScout er sekundær nyttelast som ikke har førsteprioritet for nedlesing. Dermed ville ett datasett i alle fargene som HyperScout kan se, tatt 23 dager å lese ned.

Intelligent kamera med maskinlæring

Men ved hjelp av programvaren fra Science [&] Technology AS, analyserer HyperScout sine egne bilder i bane, før de sendes til nedlesingsstasjonen. Det norske firmaets programvare er den første i verden til å klare dette.

- For eksempel kan et 600 megabyte stort bilde i 10 farger analyseres ned til et bilde på bare 80 megabyte, i løpet av 15 sekunder, sier Aas.

Et slikt bilde tar det bare ett til to overpass av satellitten å lese ned. For GOMX-4b betyr det cirka en gang i døgnet.

HyperScout-kameraet er bare 10x10x10 centimeter stort og veier 1,3 kilo. Foto: cosine

Programvaren gjør dette blant annet ved å velge ut de fargene som passer best for det som skal observeres, om det er vegetasjonsdekke, avlingstyper, algevekst, oversvømmelse, skogbrann, snø eller is.

- Først velger vi hvilke farger som gir best kvalitet for den gitte applikasjonen og over det gitte området. Så kan programvaren vår kutte deler av bildene som ikke er viktige, for eksempel der halve bildet viser ting som ikke er interessante for den aktuelle bruken, sier Aas.

Et slikt konfigurerbart satellittkamera har mange flere muligheter og er mye mer fleksibelt for ulike oppgaver.

Nå jobber selskapet med neste generasjons programvare som vil gjøre at kameraet ignorerer bilder som har skyer i seg, noe som ofte stenger for utsikten til jorda.

Utviklet med støtte fra Norsk Romsenter og ESA

Den nye programvaren fra Science [&] Technology AS ble utviklet med støtte fra Norsk Romsenter, og to kontrakter med den europeiske romorganisasjonen ESA.

- Vi setter stor pris på at Norsk Romsenter tidlig så verdien av å utvikle analytisk programvare for bruk i bane, og at de ønsket å være med på å posisjonere et norsk selskap helt i fronten på denne utviklingen, sier Aas.

Hun verdsetter også den høye faglige kompetansen ved Norsk Romsenter, og evnen til å kjenne igjen innovasjoner som har evne og kapasitet til å bli et større marked.

Christina Aas er daglig leder for den banebrytende teknologibedriften Science [&] Technology. Foto: Teknisk Ukeblad

Også Norges medlemskap i ESA har vært en stor fordel for det lille Oslo-firmaet, fordi det har gitt dem muligheter til å se på forskningsprosjekter med andre i det samme feltet.

- Som et lite selskap har denne typen støtte og utviklingsprogrammer vært helt vitale for oss for å kunne gjøre den tekniske utviklingen som skulle til for å lage programvaren vår, sier Aas.

Science [&] Technology AS teller i dag 10 ansatte med høyere utdannelse innen sivilingeniør, teknologi og realfag. Bedriften har også studenter på internships eller mastergrad.

Et stort og voksende marked, hjemme og ute

Norske selskaper, forskere, etater og organisasjoner bruker store mengder satellittdata over mange ulike miljøfaktorer, spesielt fra Copernicus-programmet.

Den kommersielle bruken av satellittdata er forventet å øke enormt i årene som kommer. Det samme gjelder bruken av små satellitter. Her vil programvaren til Science [&] Technology AS kunne finne flere nytteområder.

Sentinel-2 er en optisk satellitt som ser i farger og infrarødt for å holde øye med vegetasjonsdekke, skogmasse, jordbruk, plantevekst, elver, innsjøer, og kystlinjer. Grafikk: ESA

- Programvaren vår kan også brukes på data som er spesielt nyttige for norske forhold, som skogdekke, snø og is, kystlinjer og havområder, sier Aas.

Et kamera som HyperScout har høy spektral oppløsning og ser dermed endringer i farger godt. Slik kan de for eksempel skille mellom ulike typer trær, selv om ikke individuelle trær er synlige på bildene.

Fortsetter i verdensteten

 - For å kunne utvikle programvaren vår er vi avhengig av jevnlige data fra hyperspektralkamera på operasjonelle satellitter, sier Aas.

Slike operasjonelle satellitter er det ikke mange av for tiden, men flere er på vei. Til sommeren skyter ESA opp en liten satellitt spesielt for testing og teknologiutvikling. Med i nyttelasten blir neste generasjon av HyperScout-kameraet.

Dette er det første bildet som er offentliggjort av Oslo tatt fra Copernicus-satellitten Sentinel-2A. Foto: Copernicus Sentinel data 2015

Science [&] Technology AS kommer til å teste oppdatert programvare på dette kameraet. Den neste generasjonen av satellitter i Copernicus-programmet kan også få hyperspektralkamera.

- Alt dette blir svært betydningsfullt for oss for å kunne utvikle ny programvare, sier Aas.

Den lille norske bedriften som ligger helt i verdensteten fortsetter sin forskning og utvikling, formidling av resultater, og gjøre seg kjent med nye teknikker. Alt for å kunne flytte fagfeltet enda lenger frem.

Kontakt

Christina Aas – Daglig leder - Science [&] Technology AS – 99 45 91 28

Maria Jozefiak – Forretningsdirektør – Science [&] Technology AS – 40 55 57 29