題:
為什麼商用飛機不攜帶地球觀測儀?
Camilo Rada
2018-11-29 14:26:14 UTC
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政府和私人公司花費數億美元來發送觀測地球的衛星,以捕獲圖像或使用激光或雷達掃描地形。

與此同時,商用飛機在世界範圍內不斷飛行,並且即使它們不提供全球覆蓋,他們仍然可以攜帶地球觀測儀器,而幾乎沒有任何額外費用。我確信他們可以提供的數據將有許多科學和商業應用。在某些情況下,由於重訪時間更短,大氣影響較小,激光和雷達信號的往返時間更短,它們甚至可能比衛星觀測更好。

例如,某些衛星如IceSat和IceSat- 2台旨在重複在同一地面軌道上重複進行激光測高觀測。對格陵蘭島非常感興趣,位於育空/阿拉斯加和南極洲的冰原。同樣,在這種情況下,商業飛行可以以很小的成本就前兩個感興趣的區域提供非常好的覆蓋。

我是在巴塔哥尼亞冰原上工作的冰川學家,在那裡持續的雲層覆蓋使地球觀測衛星捕獲的大多數圖像無效。我正在評估與當局和航空公司聯繫的可能性,以進行一個項目,以將儀器放置在每天多次飛越冰原的飛機上。但是,我敢肯定,我並不是第一個將儀器放在商用飛機上的人。因此,令我驚訝的是,沒有商用飛機搭載地球觀測儀器。

因此,我的問題是:

為商用飛機配備以下設備是否存在不可逾越的技術或法律限制?地球觀測儀器?

我懷疑“沒有額外費用”的事情。地面觀測系統必須集成到飛機系統中並由飛機系統提供動力。因此,這是與維護相關的,甚至可能與飛行安全有關的組件(必須將其安裝在與地面直接對視的飛機上),確實會導致額外成本,而對航空公司沒有任何好處。
@Adwaenyth好吧,原本可以發送衛星的同一實體可以從不必發射和操作衛星節省下來的錢中向航空公司支付額外費用。因此,如果存在這樣做的意願,則可以很容易地抵消特定的不利影響。 (衛星並不便宜。)
*“持久的雲層覆蓋” * ... *“飛越冰原的飛機上的儀器” *這不是答案,但您絕對要考慮以下問題:商用飛機通常在雲層上方飛行。因此,如果有云層覆蓋,並且您正在頻譜的可視部分中工作,那麼從飛機上安裝的設備獲得的數據不可能比從地球軌道上的設備獲得更好的數據。 (儘管條件允許,您也許可以獲得更高的分辨率。)
@aCVn很好,您必須將建造,發射和運營覆蓋大部分地球表面的衛星的成本與與多家航空公司收集,存儲,管理和統一有限表面區域數據的無數合同進行比較。如果您擁有如此廣泛的系統,這不僅是衛星本身的成本,而且是總開銷。這不像按一個按鈕並將所有數據放在一個系統中進行分析。在航空公司,這可能會影響成千上萬人的日常生活,並且會花費大量金錢。
-1
您的儀器如何看待地面?所有的窗戶都向側面看,乘客無論如何都希望從窗戶向外看。
@aCVn“持續的雲覆蓋”-OP可能只是希望,經過足夠的飛越飛行,他可以獲得更多可用數據的機會。
他們可能已經攜帶了這類儀器,以幫助飛行員知道何時打開化學足跡發生器。當然,航空業的每個人都誓言保密,並且會否認這一點。
在運營商業服務的同時攜帶用於情報蒐集或間諜活動的設備肯定會帶來法律上的麻煩。通常,許多目的地國對外國間諜監視自己的國家並不滿意。
這不是一個無法克服的問題,例如[Embraer R-99](https://en.wikipedia.org/wiki/Embraer_R-99)之類的地方裝有EO儀器,至少可以讓一些乘客上飛機降落商業機場。如果我沒記錯的話,那是一架軍用飛機,它的雷達成本比其他所有飛機都要高。從業務的角度來看,確保資金/需求以證明獲得這種模型的理由是很麻煩的。
@aCVn感謝您的評論。馬丁·邦納(Martin Bonner)完全正確。頻繁的飛越只會增加在短暫的好天氣和晴朗的天空中捕捉到一些圖像的機會。
@MartinBonner儀器需要安裝在飛機的腹部。把它們放到那裡並不是一件容易的事,但是要比將它們送入軌道要容易得多。有許多專用於測量的飛機,並且確實有從飛機底部伸出的儀器。
@CamiloRada已經有專門的公司從事此類工作。實際上,Google地球上的大多數高分辨率圖像都是來自小型飛機而非衛星。石油公司經常與這些人簽約進行有趣地區的攝影/激光照相。突然之間,航空公司可能對在新行業中競爭並不感興趣。
如果將儀器*放在*飛機的腹部,那將會影響空氣動力學。您將需要支付額外的燃料,我不知道它會如何影響認證。
“商業”飛行不僅是“旅客”,還可能意味著“貨運”飛機可能更容易安排。
關於OP的情況要注意的一件事:儘管許多飛機可能會定期在OP希望進行空中觀察的同一區域上空飛行,但不能保證它們每次都是同一架物理飛機。
十五 答案:
Florian
2018-11-29 15:54:57 UTC
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他們做到了!好吧,至少其中一些。例如,有一個名為TAMDAR(對流層機載氣象數據報告)的項目,例如冰島航空是其中的一部分。 冰島氣象局發布了一份有關此文件的文件。

另一個例子是 MOZAIC / IAGOS:使用商業客機進行大氣研究

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更廣泛地講,[AMDAR計劃](https://en.wikipedia.org/wiki/Aircraft_Meteorologic_Data_Relay)在全球範圍內與參與的航空公司和國家氣象機構合作。優點是,它可以使用已經在客機上出廠的壓力和溫度傳感器以及通常可用的通信設備來工作,因此成本相當低(對航空公司有一定的好處,因為任何有助於天氣預報員幫助的內容他們)。更複雜的專用傳感器將非常昂貴,並且很難出售。
我不會稱其為“地球觀測儀器”。
@VladimirF現在我在Wikipedia上查詢了“地球觀測”的定義,第一點是“地球觀測可能包括:溫度計,風速計,浮標,高度計或地震儀進行的數值測量”
@Vladimir好吧,您會看到地球,行星和地球以及我們粘貼種子的東西。有時資本化很重要。
HTTP://fly HT.com/fly HT weather/
Dan
2018-11-29 21:21:05 UTC
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我在航空業工作,尤其是維修,保養和工程。我自己不是工程師,而是與他們一起工作。

在機身內部或外部添加任何東西總是會花費時間,材料和資金。我們公司正在對帶有座椅側電源插座的ERJ支線飛機進行改裝,以方便乘客進入。項目經理和我們的電氣工程師分別花費了200多個小時來設計mod的控件和接線,採購材料並諮詢機身工程師。我們的檢查員已與美國聯邦航空局協商以批准改裝。我們的結構和室內技術人員在機艙內設計和生產了新的面板,我們的電工安裝了控件和接線。考慮到任何工程項目中不可避免的疏忽。必須仔細考慮飛機機身上的這些增加部分與飛機的總重量以及每個控制軸上的平衡之間的關係。現在,增加機組人員的培訓時間,以了解機組人員以及如何處理問題。根據其他評論,我得出結論,這將永遠不會實現。但是,由於他們已經擁有專用的監視飛機,因此軍隊可能會承擔這種工作。

巴塔哥尼亞的好運。

嗨,丹,聽到內部人士的意見很有趣。謝謝!有幫助。但是,我仍然不清楚為什麼在烤架上安裝電源插座會帶來如此明顯的經濟效益,而其優勢如此明顯地超過了為農業,地圖提供商(例如google地圖,此處等)出售圖像和地形數據所能獲得的收益,所有這些行業目前在商品上花費了數百萬美元,這些商品可以從商業飛機上購買。我敢肯定,公司已經對成本收益進行了數學計算,我想知道是什麼使地球觀測對航空公司如此不利,
正如您在問題中指出的那樣,@CamiloRada,商用飛機的覆蓋範圍是有限的,儘管重新訪問的時間相當不錯。商業圖像提供商從具有大範圍覆蓋範圍中獲得的價值要大於從重新訪問頻率中獲得的價值,因此,更好的物有所值選擇是運營他們自己的專用飛機機隊,對每個區域進行低頻訪問。
“在機體內部或外部添加任何東西總是會花費時間,材料和資金。”加油!任何有質量的東西都需要燃料才能在飛機上飛行。衛星需要大量的燃料才能進入軌道,但一旦進入軌道,它們幾乎不需要燃料。對於飛機而言並非如此。對於航空公司(或任何其他飛機運營商)而言,重量=金錢。
當然有成本。我敢肯定,科學家會樂意為此付出代價,因為與發射衛星甚至與飛行自己的專用研究飛機相比,成本只是很小的一部分。
除安裝成本外,還有維護,認證和操作成本。
增加的設備還從總MTOM中減去,因此飛機可以運載的貨物更少-無論是與機上乘客還是單獨的付費客戶相關聯。如果將EO設備安裝在任何形式的外部整流罩中,都會造成阻力,從而增加燃料需求,從而增加所攜帶的燃料,從而增加成本。
NetworkLlama
2018-11-29 21:12:39 UTC
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除了重量和復雜性問題外,對於某些種類的觀測設備的商業運輸還存在潛在的法律和政治考慮。大韓航空007航班在1983年被一次蘇聯攔截機擊落,當時它無意中飛越了蘇聯領土,導致蘇聯人認為它是軍用偵察機。為商用飛機配備基於攝影或激光的地球觀測儀器-即使旨在測量冰,水,雲層或地形-可能被視為潛在的敵意,導致平民傷亡的風險升高。

也不必是被擊落:強迫降落和拘留乘客會降低人們搭乘該航空公司的可能性。至少,即使只配置了幾架飛機,航空公司也可能不得不改變政治敏感地區的航線,從而導致成本增加。

儘管美國,俄羅斯和中國等大國會不太可能採取過度的敵對行動,人們不能總是預測一個較小的國家會做什麼。

這很有道理,是我到目前為止發現的最好的解釋。仍然沒有解釋為什麼在國內航班上做這麼差的生意。我的意思是,在美國境內的農業中,地圖提供商(例如Google地圖,此處等),採礦業和其他行業在可以從商業飛機上獲取的圖像和地形數據上花費了數百萬美元。我敢肯定,公司已經對成本收益進行了數學計算,我想知道是什麼使地球觀測對航空公司如此不利。
在這種情況下,@CamiloRada添加了設備,使飛機成為僅留在國內/國際空域中的可用航班。這使航空公司不那麼靈活。另一種選擇是增加使其模塊化並在不允許的情況下將其取出的額外費用。
我會說相反的話。在2001年之後,更擔心的是與飛機安全遠程相關的事情的大國,而不是小國。
在緊張局勢已經很高的時候,蘇聯對KAL007的擊落極大地加劇了美甦之間的緊張關係。他們為蘇維埃將軍83號演習期間幾乎發動第三次世界大戰的蘇聯做出了貢獻。因此,大國通常會更謹慎地在對飛機進行射擊之前識別飛機,馬來西亞的第17航班和伊朗的第655航班是主要例外。在某些不穩定的地區,領導者可能會欣喜若狂,並根據謠言朝飛機(通常是較小的飛機)射擊。它經常發生在非洲,發生在其他地方,並且很容易再次發生。
mins
2018-11-29 19:52:37 UTC
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為商用飛機配備地球觀測儀是否存在不可逾越的技術或法律限制?

space.se 上,可能會更好地回答這個問題,那些知道衛星比飛機有什麼優勢的人,以及為什麼不對飛機執行任務的原因。

然而,衛星和商用飛機之間確實有幾個方面有所不同,三個方面注意:

  1. 給定視野的實際可見區域:在400 km高度(低地球軌道的低端),覆蓋的面積要大得多而不是10 km。

    當對像在10 m和400 m處時,可以通過比較在給定對象的兩側通過攝像機查看的內容來了解一個想法。

    取決於任務,這可能是決定性的。

  2. 振動的程度和頻率:通常,在大氣中時,衛星非常穩定。一架飛機由於發動機和空氣動力壓力而表現出許多(相對)大幅度的振動,尤其是在高頻時。

    這不是一個小問題,因為在10 km處,您通常需要很長的焦距長度(或非常小的孔徑雷達陣列),並且振動的影響與焦距成正比。

    用於清晰和對比鏡頭的大傳感器也會增加其直徑比例的效果,因為如果直徑為兩倍,則焦距必須為兩倍才能保持視野(這就是為什麼數碼相機具有小傳感器的鏡頭較短)。

    用50 mm鏡頭和全尺寸傳感器在地球上看成一個簡單的問題,實際上在10 km的測量中是一個嚴重的問題。

    將需要一種穩定機制(例如慣性平台或反光鏡/鏡頭/空中動態校正)。然而,那些機制需要昂貴的維護和/或校準才能有效。

    沒有航空公司會允許重複維護窗口。即使付款,也無法與客票,貨運費和船上銷售相提並論。在這方面,飛機無法與間諜飛機和專用測量飛機相提並論。

    飛機還會經歷永久性的側傾,俯仰和偏航變化,但由於速度相對較慢,因此易於使用簡單的穩定平台來應對。

  3. 覆蓋率區域:航空公司是特定位置的天空很小的走廊。

    相反,低軌道衛星(因此不是對地靜止的)看到地球在其下方旋轉並且可以輕鬆覆蓋大部分行星區域(特別是極地軌道的行星)。
  4. ol>

    關於防止衛星觀測的雲層覆蓋問題,將是一架客機幾乎一樣。即使由於對流層頂距離地面更近而導致極地路線較低,它也可以飛過雲層。

嗯但是問題不在於衛星能力和基於飛機的能力之間的區別。有關與航空公司合作的技術和法律限制。因此,該網絡比space.se網絡更合適。
我明白你的意思。但是,與飛機相比,您可以從衛星上構建出甚至更長的操作和儀表困難清單。額外系統可能需要的停機時間成本是一個有趣的問題。此外,就覆蓋範圍而言,許多衛星沒有存儲容量,只能在地面站上方將信息依賴於地面。因此,他們只能真正觀察地面站周圍的地形。長期以來,巴西,印度和科南衛星一直只在觀察自己的國家。他們仍然發送了衛星。
*相反,處於低軌道的衛星(因此不是對地靜止的)會看到地球在其下方旋轉並輕鬆覆蓋大部分行星區域(特別是極地軌道的行星)。*,對於大多數地球觀測衛星而言,這不一定是準確的。太陽同步衛星(如Cloudsat)上的雷達具有很窄的條帶寬度(約1公里)和重複的地面模式,因此也看不到整個世界。對於無源傳感器而言確實如此,儘管衛星確實到達了世界所有地區,但看起來最低點的有源傳感器並不容易覆蓋整個星球。
@gerrit:我部分同意,儀器在小視野範圍內工作並不意味著車輛無法在傾斜允許的緯度之間飛過(最高點)整個區域。但是,兩個連續的波段可能不會重疊。例如。 Sun同步[Terra](https://www.youtube.com/watch?v=XZVDuJXGpSg)。
@mins從理論上講,是的,但是必須命令它飛越特定點,以便於窄條帶寬度的儀器進行觀察。我不知道他們能擊中它的精確度([Space.SE]的問題),CALIOP LIDAR的掃描寬度小於100米。不過,我不知道這種命令是否發生在科學衛星上(當然,商業地球觀測衛星也是如此)。
為了總體上比較飛機和衛星,您可以在此處搜索[atmospheric satelite](https://aviation.stackexchange.com/search?q=atmospheric+satellite)。
Level River St
2018-11-30 06:56:03 UTC
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這裡的太空扇,我想您是低估了任務的規模。

地球的表面積為5.1億公里 2 sup>

以500 km / h的速度行駛並具有10 km觀察軌蹟的飛機可以覆蓋5000 km 2 sup> / h,即每10 000 5000 km 2 sup>營業時間,不考慮往返最近的可用機場的中轉時間。大約需要10,000天(28飛機年)才能覆蓋地球表面。我不確定在四年中的白天,七架載人飛機的運營成本是多少,但是我敢肯定,即使是一架小型飛機,其總成本也會增加。我們有兩名工作人員,他們正在研究56個飛行員年的薪水(假設他們每週工作7天,每天工作10天,並且從未休假!),在您甚至不考慮加油或加油之前,這已經達到了數百萬美元。

相反,SpaceX公佈了它們的價格,您可以以6,200萬美元的價格租用獵鷹9號,將22800千克重物送入低地球軌道。您的衛星僅重2280公斤嗎?沒問題,可以進行乘車交易,因此您的預算約為620萬,加上加價。只需等待近乎極地的乘車共享(例如計劃於2018年12月3日發射的 SSO-A任務),一旦進入軌道,您的衛星將以約30000 km / h的速度運行,完成了三圈每四個小時接地一次。地球的周長為40000公里,因此使用10公里的軌道,您應該能夠在4000圈(5333小時)內覆蓋整個赤道。考慮到白天/晚上的工作,應該用一顆人造衛星在兩年之內完成。

如其他答案所述,對於某些特別感興趣的小區域,飛機是一種選擇,但是就像人造衛星遭受雲之苦遮蓋物,所以飛機可能會受到天氣的影響,無論是遮蓋物還是由於不安全條件而接地。

在現有的商業航班上放置設備是一個有趣的想法,但是,如果這些航班定期遵循相同的路線,則只會繪製公共飛行路線上的區域,這可能與感興趣的區域相符或不相符。 / p>

您可以添加對*“ SSO2” *的引用嗎?例如,是否與* [SSO-A](https://www.spaceitbridge.com/spaceflight-sso-a-rideshare-to-carry-70-satellites-into-orbit.htm)*相關?
@PeterMortensen將來最穩定的參考很有可能是https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Falcon_9_and_Falcon_Heavy_launches。就是說,這個特定的任務經歷了許多延遲,這可能是由於所涉及的參與方數量所致,我認為最好等到發射之後再進行編輯,以防日期再次更改。似乎正確的名稱確實是SSO-A,而不是SSO2。
OP並未要求提供全球報導,但要求獲得巴塔哥尼亞冰原的報導。不幸的是,對於OP來說,也沒有很多商業客機飛過那兒。至於乘車;立方體衛星太小,無法攜帶雷達或激光雷達。
Smewhen
2018-11-29 22:22:49 UTC
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一個主要原因是地球觀測系統很大,並且會佔用該公司希望出售給乘客的客機內部空間的很大一部分。它們也很重,這會影響飛機的範圍和行程,並增加燃油成本。

此外,客機希望盡快從一個機場飛到另一個機場,而在觀察任務中,您想要在特定高度的重要區域獲得盡可能多的通行證。

NASA每年都會執行許多空中任務,專門用於地球觀測。其中一些只是證明了未來的衛星傳感器,而更多的純粹是用於收集特定參數的數據。但是,他們利用自己的飛機,因為通常需要對飛機進行特殊的設備改裝,特別是在車架的腹部切開舷窗,然後在到達航線時不必與旅客服務的需求競爭。

好吧,EO系統不再那麼大。每公斤入軌成本很高。這麼多的上一代衛星大小都只有微型冰箱或更小,所以想要盡快從一個機場飛到另一個機場的航空公司意義重大。但是例如,在美國境內,商業飛行的覆蓋範圍會很好,在美國,農業,地圖提供商(例如Google地圖),採礦業和其他行業在可從商業飛機上獲取的圖像和地形數據上花費了數百萬美元。我想知道是什麼使地球觀測對航空公司如此不利
@CamiloRada不,覆蓋範圍非常差。美國祇有大約5,000個商業機場,其中舖有跑道。在這5,000個航班中,大多數都飛往不到10個其他目的地的航班,而且許多航班只有一條商業路線飛往最近的大型機場。在其他第一世界國家(例如加拿大),其覆蓋範圍甚至更小。
Kapten-N
2018-11-30 20:55:23 UTC
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幾乎每天早晨,幾乎在我等公共汽車上班的同時,有一架飛機飛過頭頂。它總是來自同一方向,總是消失在同一方向,如果在飛行的地方畫一條線,這些線可能會很靠近,即使不是完全重疊。如果您查看任何跟踪航班的網站,您可能會發現很多飛機都有特定的航線。

我為什麼要這樣說?因為這意味著雖然這個主意聽起來不錯,但您獲得的實際覆蓋範圍很小。多架飛機每天將記錄相同的數據,並且日復一日地將記錄相同的數據。只會有少量原始數據和大量重複數據。

最好只在必要的幾個平面上安裝必要的設備,這些平面專門用於記錄數據。它們將獲得更大的覆蓋範圍,可按需放置,而不會記錄令人眼花amount亂的重複數據。

這可能不是問題,如果您發現一條恰好超過目標區域的路線(OP對巴塔哥尼亞冰原感興趣),向航空公司支付足夠的錢以說服他們將儀器放到飛機上的費用可能仍然是比在同一地區(通常)飛行研究飛機的成本低得多。
Jan Mattsson
2018-11-30 23:14:40 UTC
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事實上,在冷戰期間,客機有時確實攜帶相機……但出於情報目的而秘密進行。特別是,俄羅斯航空公司為此而聞名,但根據1981年的這篇文章,它也被稱為“其他國家航空公司”: https://www.upi.com/Archives/1981/11/21/US-intelligence-experts-say -蘇聯-俄航客機-定期攜帶/ 2330375166800 /

這也是由美國航空公司從德國東部飛往德國西部的航班完成的。
Jim Horn
2018-11-30 00:48:18 UTC
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要測量冰場深度,您必須以比最終測量所需的精度更高的精度知道傳感器的實際位置。通過衛星彈道繞地球運行,這很容易。對於商用飛機而言,這要困難得多,尤其是要包括GPS,INS和傳感器之間的俯仰/偏航/側傾效應。

此外,在衛星上添加傳感器並將其繞行時非常費用昂貴,對龐大的機隊而言可能更是如此,尤其是當這包括向航空公司支付這樣做的特權時,包括對衛星不需要的日常維護(它們很少需要清洗等)。

對於高度測量,缺乏位置知識的準確性絕對是一個好方法
沒錯,但這是一個已解決的問題。目前用於無人機(又名無人機)數據採集的所有測量軟件都可以毫無問題地解決這些問題,基本上是利用數據和一些地面控制點之間的相關性。為飛機配備儀器的成本是一個好主意。但是我不確定這是唯一還是主要因素。
Art Wesman II
2018-12-02 03:47:21 UTC
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這兩個問題的答案都是金錢。有了足夠的這兩項,確實有可能做到。但是,我認為您的問題不夠精確,無法為您提供有效,可用的答案。

我在247個飛行雷達上查看了您正在研究的這個巴塔哥尼亞冰原地區。商業飛行幾乎不會飛越您感興趣的區域,當它們飛行時,它是奇怪的彎曲飛行路徑,更不用說高度變化了。要驗證在不同時間拍攝的圖像可以在空間上相互關聯,需要大量的圖像預處理時間。更不用說您將無法獲得全面覆蓋的事實。您會注意到雲是一個問題,僅通過在雲下面飛行就不一定會得到任何可用的數據。除了LIDAR之類的傳感器外,大多數傳感器還吸收反射的輻射。因此,可以肯定的是,如果您使用紅外傳感器並飛越火山等地方,則可以獲得可用數據。但是,如果傳感器依靠太陽反射的光線,您可能不會很幸運。

創建所需的傳感器並將其放置在“車輛”上只是工程上的問題。我知道您的問題遺漏的最困難的部分是,您將如何存儲數據,您將如何檢索數據,誰將訪問所有數據收集,您將在世界上託管

我想,如果您正在尋找免費或接近免費的數據集,請記住tanstaafl。如果您一直在使用Landsat,TERRA,AQUA數據進行研究,那麼這些項目將由美國政府支付並繼續由美國政府支付。哎呀,自2009年12月以來,您才可以免費獲得Landsat。在此之前,我認為每幅圖像的價格約為500美元,僅能覆蓋南北170公里,東西183公里。

我覺得您最好還是找當地的飛行員來飛跨越冰原的傳感器,並直接從它們收集數據。它不會便宜,但是從長遠來看,我會警告它會便宜。

我不能說我在工作,因為我不是“發言人”,但是我在EOS領域的一部分上擁有大約18年的運營經驗。

我不同意“航班幾乎不會飛越您所在的地區”。我也看過飛行雷達。我已經從聖地亞哥(SCL)或蒙特港(PMC)到蓬塔阿雷納斯(PUQ)旅行了數百次,每次飛行都越過或靠近冰fil。我已經在不同的冰川中安裝了鬃毛重複攝影相機(又名延時攝影機)。這些系統的體積只有一個小手提箱,可以自主拍攝一年以上的照片。您可以輕鬆實現無線數據下載。像安裝在商用飛機下面的攝像頭系統一樣,攝像頭系統將產生非常有用的數據。
user35826
2018-12-02 10:09:13 UTC
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作為飛機結構&應力工程師以及私人飛行員,我可以提供一些見解。從工程方面來看,這將需要非常昂貴的設計和安裝過程。正如其他人提到的那樣,改裝後飛機的運行需要考慮重量。根據安裝的設備類型,還需要進行大量的應力分析,認證繁文tape節,測試以及可能的空氣動力學分析。僅觀察設備也將花費很大的成本。如果您購買用於其他行業的固定設備在飛機上安裝的任何東西,都比同一種電子或照相設備的價格貴得多。飛機上的電子設備必須滿足徹底的認證和測試要求,這會增加巨大的成本。例如,我上次檢查時,一台典型的21英寸液晶顯示器大約是2萬美元。這甚至不是最新和最高分辨率,而您在百思買以400美元的價格購買相同尺寸的顯示器。所有這些額外的成本測試和認證是否符合嚴格的監管要求,航空公司能否證明這一成本並通過出售圖像及時收回成本?我對此表示高度懷疑。從飛行員的角度來看,您需要考慮到大多數商業飛機正在從機場到機場,一遍又一遍地飛行相同的模式。是的,您可以從40k英尺的高空看到很多東西,但是在衛星的高度上卻看不到。非常頻繁地拍攝照片(如果有的話),而航空公司也不會燃燒額外的燃料並增加航路時間來避免這種情況,僅需2美分。

*非常昂貴*,可以肯定,但與衛星設計+發射或使用專用研究飛機相比,成本不是很高。
mongo
2018-12-03 19:10:02 UTC
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簡而言之,客機和其他一些民用飛機都裝有地球觀測相機。在1960年代,大多數程序都減少了。衛星使用的增加是一個主要因素。此外,在那時和之前,客機往往會飛行相當可預測的航線,而大多數國家的ATC都會繞開航線和暢通的飛機,避開感興趣的目標。

此外,還存在一些實際問題,即飛機只能在有限的區域內飛行,而定期承運人對其飛行時間沒有真正的控制權。因此,雲量和照明是主要問題。有各種傳感器,例如磁力計,激光雷達和其他儀器。但是,它們是故意飛行的。您的問題是使用與飛行的主要目的無關的傳感器。

但是要解決此問題,基於飛機的傳感器並沒有不可克服的技術問題。政治/法律問題多種多樣。例如,在極地地區實際上不存在重大的領土主張。飛越51區會帶來一些政府限制。

mike
2018-12-04 03:48:03 UTC
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  • 許多承運人從控股公司租賃飛機,這顯然禁止對機身進行新穎的改動。即使對於飛機所有者來說,為相機開孔也會大大影響轉售價值。
  • 保險必須批准更改。如果設備出現任何問題(導致飛行員宣布緊急情況),他們將不會為實驗改良型飛機
  • 提出賠償要求。
  • 航空公司。因此,即使出售傳感器數據有利可圖,沒有人會想成為第一個這樣做的人。
  • 誰來維護設備?現在您正在談論培訓地面維護人員或增加新的人員。
  • 設備故障可能會延遲創收航班。如果他們優先考慮pax而不是設備以保持進度,那麼他們就是負重。
Philip Tinney
2018-12-01 01:48:28 UTC
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您的住所有一些問題。

費用並非最低。 《國家地理》雜誌給出的每次飛行5磅的費用約為33美分。不含燃料的GOES-16(NOAA氣象衛星)重約6300磅。我們可以擺脫其中的一些,但是傳感器套件肯定仍會很笨重。每次飛行的成本可能超過100美元。

就透視而言,兩顆GOES衛星每五分鐘拍攝一次整個美國大陸的圖像。為了達到這個目標,幾乎每架飛機都需要配備一個傳感器套件。所有這些額外的傳感器都需要考慮傳感器套件的成本和維護費用。即使一天中有所有航班,您也不會獲得全部覆蓋。當天氣狀況影響地面時,您還可能會丟失數據收集的機會。

GOES衛星可能會覆蓋整個美國,但分辨率卻很差:每個像素最多500米。為了說明這一點,有*整個小鎮*不會顯示在GOES圖像上。
關鍵不是分辨率。這是他們每五分鐘覆蓋100%。航空公司將獲得微不足道的百分比和很少的重訪。以將傳感器放置在幾千架飛機中為代價。
我並不是說商業平面上的EO系統可以代替GOES或MODIS。我只是指出,可以從民用飛機上捕獲的數據將具有巨大的科學和商業價值,而且我不確定為什麼沒有充分利用這種潛力。我舉了一些像Icesat這樣的衛星的例子,我可以添加他所有的WorldView衛星,為此,商用飛機上的EO系統可以產生相似的數據,但覆蓋範圍卻減少了,但成本也降低了。
我相信這完全是成本。飛機的重量和修改將使其昂貴。大多數傳感器都需要不受阻礙的視野。外部傳感器會影響燃油效率。需要安裝內部傳感器,以便它可以“看到”地球。那可能意味著修改船體。
juhist
2018-12-01 00:58:29 UTC
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我很驚訝沒有一個答案提到神奇的關鍵詞無線電探空儀 b>和氣象氣球 b>。

答案:不,並沒有像某些答案所指出的那樣,一些商用飛機已經做到了。

要初始化數值天氣預報(NWP)模型,您需要知道溫度,壓力,相對濕度和風在地球大氣的每個點。好的,我們近似地避免了無限量的數據:地球的大氣被分為幾個小盒子,每個盒子只有一個值,假定對於整個盒子來說都是近似有效的。這是很多初始化數據,並且很多都在高空大氣中。

當前,天氣預報部分基於氣象氣球,該氣象氣球定期從某些位置釋放。絕對有可能通過飛機測量來增加從氣象氣球獲得的信息。機場可能比氣象氣球釋放點更多,飛機起飛的頻率比氣象氣球釋放的頻率要高。因此,通過飛機測量來增加天氣氣球的信息非常有益。

成本是沒有問題的。氣象氣球使用的無線電探空儀是一次性設備。在飛機上安裝一個設備後,突然不再是一次性設備。這些無線電探空儀可以頻繁(每天多次)釋放一次使用,這一事實表明,在飛機上安裝一個探空儀的成本不是問題。

需要此信息的原因是:地面測量站僅能測量地面上的風,溫度,壓力等。對於數值天氣預報(NWP),您需要來自地球整個大氣層的測量數據。僅在地面上測量數據還不夠,因為NWP模型是整個大氣層的模型。

但是,飛機不會也不能取代氣象衛星。對地靜止衛星連續不斷地觀察整個地球的一半,並且能夠以極短的間隔傳輸雲量/溫度/等數據,因此它們在數值天氣預報中非常有用。一架非常接近地球的飛機只能看到地球的一小部分。僅使用飛機就無法連續100%覆蓋地球。

因此,飛機最多可以替代氣象氣球。他們不會取代衛星。

我可以看到一個世界,氣象氣球中的一次性無線電探空儀被飛機上的多次使用無線電探空儀所取代,以節省成本(建造和丟棄大量無線電探空儀費用過高) )和生態原因(禁止單次使用)。但是我看不到一個完全消除了氣象衛星的世界。氣象衛星數據是NWP最重要的輸入是有原因的。

這有點遺漏了重點。 OP對監視與探空儀/氣象氣球正交的冰原感興趣。 OP *可以*發射帶有附屬設備的研究氣球,但這對於觀察冰原不是很實際。航空公司確實已經將信息反饋給NWP,而不是代替無線電探空儀,而是相互補充的(當然,NWP對航空公司也非常重要)。


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