Dziwny rodzaj danych śledzi statki pogodowe i pirackie


Grupa małpy nazywa się sprytem; grupa fretek nazywana jest biznesem; grupa małych satelitów nazywana jest konstelacją. A Spire to nazwa jednej sprytnej firmy z konstelacją małych satelitów. Ponad 60 satelitów znajduje się na orbicie, zbierając informacje o pogodzie, a także o ruchu statków i ruchu lotniczym.

Wewnątrz Spire's Boulder, Colorado, biuro, komputer z salą konferencyjną przekazuje wiedzę o tych satelitach z kosmosu na ekran.

Ci sędziowie nie są podobni do obserwatorów planet, do których możesz być przyzwyczajony. W świecie teledetekcji – od dawna rządziło używanie satelitów do zbierania informacji o obrazach Ziemi. Ale maluchy Spire'a nie robią ładnych zdjęć: wykorzystują transmisje ze statków, samolotów i innych satelitów do wnioskowania ziemskich warunków tak odmiennych, jak prognozy jutra i ruchy statków pirackich. Wykorzystanie takich małych satelitów do postrzegania Ziemi w nowy, niewidzialny sposób ma wzrosnąć na znaczeniu (i wartości) w następnych dekadach, poprawiając prognozy, zwiększając efektywność branży żeglugowej i gromadząc niewidzialną inteligencję elektromagnetyczną. Zdjęcia będą prawdopodobnie zawsze warte więcej, ale te satelity demonstrują, że Ziemia jest czymś więcej niż na pierwszy rzut oka. Teraz mieszkańcy Ziemi – prognostycy, górnicy, a nawet eksperymentalni lotnicy – próbują dowiedzieć się, co te dane mogą dla nich zrobić.

Uzyskanie aktualnych warunków pogodowych i przyszłych przewidywań jest trudne. Małe zmiany – lub małe błędy lub niepewności – mogą prowadzić do bardzo różnych rezultatów. "Efekt motyla jest prawdziwy" – mówi Nick Allain, szef Spire'a "marki". Nawet teren robi różnicę. "Jeśli usunąłeś jeden z Płazów", mówi, odnosząc się do pochyłych kawałków skały, które wystawiają się na Boulder, "zmieniła się twoja pogoda".

Małe komputery Spire'a mają na celu zebranie większej ilości punktów danych z całej planety, aby stworzyć globalne prognozy, nie tylko te skupione na USA. Ale robi to w nieco dziwny sposób: orbitujące przez firmę czujniki odbierają sygnały z satelitów GPS po drugiej stronie planety. Sygnały te przeszły przez część atmosfery, powodując ich zgięcie. Porównując różnice w częstotliwościach, Spire może dowiedzieć się o temperaturze, ciśnieniu i wilgotności atmosfery, a następnie wprowadzić ją do swojego modelu pogody. Jest to metoda nazywana zakrywaniem radia GPS. Obecnie satelity zbierają około 1000 sygnałów GPS, których tory codziennie przekraczają górną część planety.

Projekt rozpoczął się od amerykańskich satelitów GPS, ale firma dodała możliwość korzystania z sygnałów z konstelacji Galileo Unii Europejskiej. A dzięki aktualizacji oprogramowania, mówi Allain, satelity mogą zasysać informacje z satelitów pozycjonujących i nawigacyjnych, pod warunkiem uzyskania zezwolenia od FCC. (Czy Spire wykorzysta dane z chińskiej sieci BeiDou? Allain może "nie potwierdzać ani nie zaprzeczać.")

Duża część danych, które trafiają do prognoz pogody, pochodzi obecnie z NOAA. Podczas gdy agencja miała i wkrótce będzie miała więcej własnych okruchów radio-occultation, jest zainteresowana tym, czy może również kupować takie dane. To tak, jak NASA płaci teraz SpaceX za niektóre z jego uruchomień, zamiast wysyłać wszystkie własne rakiety. W 2016 roku NOAA przyznało Spire i spółce GeoOptics, która używa tej samej techniki, małych grantów, aby zademonstrować, że ich dane mogą potencjalnie poprawić prognozy pogody NOAA. Firmy miały czas do 30 kwietnia 2017 r.

Jednak pilot nie udał się zgodnie z planem: z powodu opóźnień w uruchamianiu GeoOptics nie miał nawet żadnych satelitów na orbicie przed końcem okresu próbnego. Allain mówi, że NOAA była zadowolona z jakości Spire (oświadczenie, którego nie mogłem zweryfikować za pomocą NOAA z powodu zamknięcia rządu), ale "oni byli nieco niezadowoleni z ilość danych. "Spire również miał opóźnienia w uruchamianiu, więc nie dysponował pełną flotą satelitów na orbicie i zdołał jedynie zebrać pożądaną ilość danych do końca procesu. (Dzisiaj, satelity zbierają codziennie taką samą sumę, jaką wykonali, podczas próby NOAA.)

Mimo to, NOAA zainicjowała drugą rundę, z ostrzejszymi i bardziej rygorystycznymi wymaganiami. Dało to drugie kontrakty Spire i GeoOptics (które teraz mają kilka rzeczywistych satelitów), a drugie na PlanetIQ (które nie, ale także planuje użyć okultacji radiowej).

NASA ma podobny program. Iglica kupiła tam kontrakt. Tak samo jak firma o nazwie Planeta, która obsługuje ogromną flotę satelitów, które każdego dnia wyobrażają sobie cały ląd Ziemi, oraz DigitalGlobe, który sprzedaje obrazy o tak wysokiej rozdzielczości, że można było zobaczyć laptopa z kosmosu.

Agencje naukowe nie są jedynymi, które dostrzegają potencjał w boomie prywatnych małych satelitów: National Geospatial-Intelligence Agency (NGA) i National Reconnaissance Office, twoje ulubione centra szpiegowskie, mają komercyjny program aktywności GEOINT. I Spire wraz z Ball Aerospace przekazał już dane NGA o ruchu statków na dalekiej północy.

Co prowadzi nas na statki. Allain podciąga wyświetlacz płaskiej Ziemi, pokrytej kolorowymi trójkątami oznaczającymi miejsca, w których znajdują się łodzie. Gromadzą się wzdłuż wybrzeży, rozpraszają się po otwartym oceanie i spływają do śródlądowych rzek. Każda z nich przedstawia statek wyposażony w sygnalizator "AIS", który nadaje informacje takie jak to, kim jest, dokąd zmierza i jak szybko. Prawo międzynarodowe wymaga, aby niektóre statki handlowe, statki pasażerskie i te przewożące ładunki niebezpieczne posiadały system na pokładzie. Kapitanowie są zwykle zobowiązani do pozostawienia urządzenia włączonego podczas nawigacji i przed odcumowaniem. Podczas gdy odbiorniki naziemne nie widzą tych transmisji, gdy statki przekraczają ocean, satelity mogą. I Spire nie jest jedynym, który to robi. Inni, jak ExactEarth i OrbComm, już się ustalili.

Niemniej jednak są problemy Spire ma nadzieję, że jest dobrze przystosowany do rozwiązania. Na przykład: piraci. Pierwszą rzeczą, jaką zrobi pirat, jest wyłączenie AIS. Ale ponieważ satelity Spire'a będą miały zestaw "i wtedy to było tu i tam" były pozycje dla dowolnego statku, firma zna swoje ostatnie miejsce z rozsądną precyzją. Ktoś może wysłać te współrzędne do satelity fotografa partnera, a ten satelita może go wtedy dostrzec – potencjalnie w trakcie kradzieży przesyłki telewizorów. Sygnały AIS są czasem zniekształcane, szczególnie w zatłoczonych miejscach, takich jak Morze Południowochińskie, gdzie transmisje interferują ze sobą. Identyfikacja statku może nadejść jako "SS FUNXX12AA! ~", A statek mógłby powiedzieć: "Jestem blisko Australii, teraz trochę dalej od Australii, ale teraz na Arktyce."

"To się nie teleportowało" – mówi Allain. (Czy może to zrobić?) Algorytmy uczenia maszynowego mogą pomóc w sortowaniu tych zaszyfrowanych wiadomości.

Część śledząca samoloty w Spire jest w zasadzie kopią i wklejaniem systemu AIS, ale program ten wciąż rośnie, a pierwsze satelity rozpoczęły się pod koniec 2018 roku. Nadal Allain przełącza się na ekran Ziemi pokrytej samolotami -Zielone i czerwone i żółte i pomarańczowe ikony, które wyglądają jak spadające liście. Kliknij na jeden, i informuje o tym, kto to jest i jakie są jego zamiary.

Zainteresowane strony mogą łączyć swoje dane z firmą Spire, podobnie jak firma wydobywcza, która chce wiedzieć, kiedy, pod względem pogodowym, wyciągać robotników z ziemi, dokładniej i bardziej przewidywalnie niż obecna metoda: obserwator, który mówi: chmury wyglądają na ciemne. "Albo jak (nieujawniony) naddźwiękowy ekspres do odrzutów, który jest zainteresowany przewidywaniem, kiedy i gdzie chmury mogą pochłonąć swoje dźwięczne bomby, tak aby mógł przelatywać szybciej nad zaludnionymi obszarami.

Dla tych aspiracji Spire zarobił około 140 milionów USD inwestycji, a także mniejszych kontraktów rządowych. Bycie pierwszym dużym odbiorcą dolara w danym sektorze zapewnia przewagę monopolistyczną. "Większość [venture capitalists], jeśli inwestują w konkretną branżę, nigdy nie zainwestowaliby w inną firmę "- mówi Sumanta Pal, analityk w firmie konsultingowej Northern Sky Research. "Nigdy nie zainwestowaliby w konkurenta".

Ale do kogo jest dane, potrzeba wiele. A firmy takie jak Spire i Planet, które zdobyły 183 miliony dolarów inwestycji, mają wiele do pokazania. Planeta robi ładne zdjęcia, które mówią płynniej dla siebie. Ale kiedy masz dziwne dane, które nie zawierają obrazów, rozmowa może być trudniejsza. "Zawsze wydaje się, że istnieje więcej przeszkód i blokad dróg, a dłuższy czas przekonuje klientów, że Twoje dane mają wartość", mówi Dallas Kasaboski z Northern Sky.

"Sprzedaż jest zawsze trudna" – przyznaje Allain.

Ale, przynajmniej według najnowszej edycji raportu satelitarnego na temat obserwacji Ziemi, Sky Sky, rynek branży satelitarnej, która nie jest obrazem, może osiągnąć 20 milionów USD do 2027. Większość z tego (znacznie więcej niż dzisiaj) prawdopodobnie będzie pochodzić z analiza i interpretacja, a nie dane nieprzetworzone, zmiana, która jest obecnie w toku w bardziej tradycyjnym sektorze zdjęć satelitarnych. Jednak ci analitycy przewidują, że za osiem lat rynek będzie stanowił zaledwie 4 procent dochodu z obserwacji Ziemi za osiem lat. W miarę upływu lat światowe firmy wszelkiego rodzaju prawdopodobnie połączą się, kupią jeden drugiego, kupią, sprzedadzą się lub po prostu umrą. Ten rodzaj konsolidacji już się rozpoczął i prawdopodobnie nadchodzi więcej. "Lubimy tu mówić:" Nie wszystkie z nich polecą "- mówi Kasaboski.

Ale pracownicy Spire'a są optymistami, nawet jeśli muszą częściej wyjaśniać okultację radiową, niż by chcieli. W rogu sali konferencyjnej znajduje się model małej firmy na powierzchni, z jego ciała wysuwane są fałszywe matryce słoneczne. Osiem z satelitów firmy właśnie wystrzelonych z Rosji, 27 grudnia 2018 r.

Ale to taki stary kapelusz. Po wielu nowościach firma obserwuje je z zimną krwią. "Nie mamy imprez startowych" – mówi Allain. Z powodu nieuniknionych i czasem długich opóźnień "musielibyśmy kupić nieusuwalne potrawy".

Nikt nie chce świętowania nadziewanego wiedeńskimi kiełbaskami i groszkiem konserwowym. To atmosfera – "Impreza taka jak apokalipsa", jak to ujął Allain – że biuro nie potrzebuje.


Więcej od CES 2019