MetaSensing aggiunge alla sua famiglia di prodotti spaziali un processore di terra per sensori SAR (Synthetic Aperture Radar) multimodali operativi di ultima generazione.
Il processore SAR, chiamato MSSP dall'acronimo di MetaSensing SAR Processor, è sviluppato interamente all'interno di MetaSensing nell'ambito delle sue attività spaziali, che comprendono anche lo sviluppo del payload SAR multimode phased-array in banda X ad alta risoluzione (StarSAR-X), un simulatore SAR realistico per generare set di dati di addestramento per l'IA e database per il riconoscimento automatico dei target (KAISAR) e un riflettore angolare elettronico per applicazioni InSAR satellitari (ECR-C).
Figura 1 - Immagine SAR generata da MetaSensing da dati ESA Sentinel-1 Livello-0
Il processore SAR terrestre operativo implementa un algoritmo di Time Domain Back Projection (TDBP) ad alta precisione accelerato dalla tecnologia delle GPU NVIDIA, che copre l'intera catena di elaborazione e calibrazione dai dati grezzi (livello 0) fino alle immagini calibrate SAR di livello 1.
Fig 2 - Catena di elaborazione dati di alto livello. Le operazioni del processore cerchiate in verde sono parzialmente o totalmente accelerate dalle GPU.
L'implementazione del TDBP consente l'uso operativo del processore nel segmento di terra SAR di qualsiasi missione SAR satellitare, indipendentemente dalla frequenza e dalle modalità di acquisizione. Si tratta di una soluzione personalizzabile, all'avanguardia e scalabile, per la gestione di grandi quantità di dati tipici delle missioni SAR spaziali in una struttura di elaborazione. In alternativa, può essere utilizzato anche da altri utenti, come le società di analisi dei dati SAR, in una configurazione indipendente.
Fig 3 - Schema a blocchi della struttura del segmento di terra
Il nostro kernel TDBP, combinato con lo sfruttamento dell'elaborazione in parallelo attraverso l'uso di hardware GPU NVIDIA, offre immagini SAR completamente a fuoco in pochi minuti per tutte le modalità di acquisizione satellitare: Stripmap, Spotlight, TopSAR, ScanSAR e high squint, offrendo un'elevata flessibilità per ogni missione SAR. Il processore è stato progettato ponendo l'accento sulla precisione geometrica e di messa a fuoco, sulla calibrazione radiometrica e sulla conservazione della fase. L'algoritmo di messa a fuoco consente di produrre immagini georeferenziate in modo nativo. Inoltre, è in grado di focalizzare più immagini su una griglia georeferenziata con un riferimento comune, ottenendo automaticamente una pila di immagini co-registrate.
I principali prodotti generati dal processore SAR sono:
- Gamma complessa / inclinata a sguardo singolo
- Singolo sguardo Complesso / Geocodificato
- Multilooked Rilevato / Ellissoide corretto
- Rilevato multilooked / Corretto dal terreno
- Maschera dell'angolo di incidenza
- Maschera Ombra/Layover
- Mappa di Terrain Heights
Fig. 4 - Descrizione di Input/Output e Database statico.
Il software è consapevole dell'hardware ed è in grado di distribuire automaticamente i compiti tra qualsiasi numero di dispositivi GPU presenti sulla stessa macchina per massimizzare la parallelizzazione, offrendo una soluzione completamente scalabile in base alle esigenze dell'utente.
Fig. 5 - Diagramma della parallelizzazione GPU implementata sull'MSSP.
Attualmente il SAR Processor viene utilizzato con i dati dei satelliti Sentinel-1 dell'Agenzia Spaziale Europea per fungere da benchmark per i tempi di elaborazione e la qualità delle immagini.
Fig. 6 - Immagine SAR sopra l'Isola della Riunione elaborata da MetaSensing a partire dai dati Sentinel-1 Level-0
Fig. 7 - Esempio di immagini SAR focalizzate da MetaSensing da dati Sentinel-1 Level-0
Per ulteriori informazioni, inviare un'e-mail a info@metasensing.com