- l’orbite basse polaire ( de 200 km - 1000 km ) qui est exploitée par les satellites d’observation civile et militaire

- l’orbite circulaire haute pour les satellites de navigation

- l’orbite elliptique à forte excentricité qui est utilisée par les Russes dans le domaine de la télécommunication

- l’orbite géostationnaire ( 36000 km ) qui est principalement utilisée par les satellites de télécommunication et de météorologie
 
 

A travers le réseau dense des satellites, chaque seconde, des millions d’informations s’échangent entre la Terre et l’Espace. Par les satellites on peut téléphoner à l’autre bout du monde, capter sa chaîne de télévision préférée ou consulter son compte bancaire, prévoir le temps et examiner chaque région de notre globe.
 
 

Passons maintenant aux images satellite :

les fonctions de la télédétection (observer la Terre à distance et couvrir d’une seule image une zone assez vaste) sont faits par les satellites français Spot. Depuis 1986, ils ont acquis et répertorié plus de 4 millions d’images. Ils tournent autour de la Terre en 101 minutes environ à 822 km d’altitude; ils effectuent 14 révolutions par jour et repassent à la verticale d’un même point tous les 26 jours. Leurs détecteurs mesurent le rayonnement reflété par les objets à la surface du sol qui est de 60 x 60 km sur chaque image prise. La résolution des images est de 10 m pour les images noir et blanc et de 20 m pour les images couleur. Ces images captées sont numériques et traitées par ordinateur. Elles sont utilisées dans les domaines de la cartographie, de l’agriculture, de l’environnement, de l’aménagement urban et rural etc. Grâce à leurs miroirs orientables, les satellites Spot peuvent observer un site sous des angles différents pour en reconstituer le relief. On obtient ainsi une image en trois dimensions. Les longueurs d’ondes observées par les satellites Spot sont transcrites dans des couleurs conventionelles qui ne correspondent pas à la perception de l’oeil humain.

Pour pouvoir comparer des images prises en des lieux différents, celles-ci doivent être acquises à la même altitude. L’orbite doit donc être circulaire, en d’autres termes l’altitude doit rester constante par rapport à la surface de la terre.
 
 
 

Voilà quelques détails sur la transmission :
 
 

Les images satellite sont souvent transmises avec des graphiques vectoriels. Des images aux graphiques vectoriels ne sont pas composées de pixels mais de formes quelconques qui sont définies par des vecteurs. L’avantage de ce procedé concernant les images de paysage est le fait qu’on peut les aggrandir sans perdre trop de la qualité de l’image. Pour la transmission des images satellite on utilise aussi le type d’image bitmap qui est simple et qui se compose au contraire du graphique vectoriel de pixels, qui sont disposés l’un à côté de l’autre et qui varient seulement avec la valeur de couleur ou luminosité qui leur est attribuée. TIFF est un autre format de fichier qui est utilisé plus souvent, et aussi plus connu dans l’emploi des images électroniques. C’est un format d’images pixel indépendant des systèmes de fonctionnement et peut être comprimé sans visiblement perdre de qualité. Revenons à la transmission des images satellite. Ils sont envoyés dans la forme de paquets binaires qui se composent de 6 octets. Chaque octet a 8 bits et comprend un certain domaine d’information : rouge, bleu, vert, intensité et 2 coordonnées pour la localisation des pixels. Toutes les informations d’un tel paquet sont transmises en code binaire.
 
 

Pour pouvoir comprendre la transmission en code binaire on a fait un jeu : Chaque allemand avait son partenaire italien. Il y avait deux groupes : L’un des émetteurs et un des récepteurs. Pour la transmission, on a pris le code lumière, ca veut dire qu’on montre pour le nombre 1 un rond blanc et pour le nombre 0 un rond rouge à son partnaire.
Voilà les couleurs qu’on a utilisé pour le jeu avec la relation code couleur numérique:
 

	base 10	binaire
orange	0	0
jaune	1	1
vert	2	10
gris	3	11
rouge	4	100
bleu	5	101

Cette relation a été fixé.

Le devoir des émetteurs, qui avaient l’image d’un paysage imaginaire, était de transmettre la couleur des pixels avec l’aide du code lumière en montrant les ronds correspondants. Les récepteurs devaient observer les signaux données par leurs partenaires et les convertir du code lumière en code numérique et ainsi, ils obtenaient les couleurs des pixels de l’image imaginaire qui a servi pour notre jeu.
 

Voici l’image du paysage imaginaire qu’on a utilisé pour le jeu:

 
 
 

Les données techniques des satellites Spot:
 
 

Maintenant, il y a 4 satellites Spot en orbite: le premier a été lancé le 22 février 1986, le deuxième le 22 janvier 1990, Spot 3 le 26 septembre 1993, Spot 4 le 24 mars 1998 et le cinquième sera lancé en 2002.
 
 
 

	Spot 1, 2, 3:	Spot 4:
Masse totale ( début de vie )	1870 kg	2700 kg
Générateur solaire	1 kW	2,1 kW
Envergure des panneaux solaires	8,14 m	8,032 m
Altitude à l’équateur	822 km	822 km
Période de révolution ( nominale )	101,4 min	101,4 min
Dimensions de la structure principale	2 x 2 x 4,5 m	2 x 2 x 5,6 m
Fréquence de porteuse	8,253 GHz	8,253 GHz
Débit de transmission	2 x 25 Mbits /sec	2 x 25 Mbits /sec
Lanceur	Ariane 2/3	Ariane 4
Capacité d’enregistrement à bord	2 x 22 min	2 x 40 min + 3 min
Durée de vie prévue	> 3 ans	> 5 ans

 

Encore plus d’informations sur l’acquisition d’images satellites: 
 

Stéréoscopie
 

La capacité de visée oblique de Spot permet de réaliser des couples stéréoscopiques par combinaison de deux prises de vue d’une même zone acquises sous de différents angles à des instants différents, du fait de la parallaxe ainsi obtenue. 

Grâce à la constellation des satellites Spot ( Spot 1+Spot 2+Spot 4 ), il est possible d’acquérir des couples stéréoscopiques le même jour, en utilisant deux des trois satellites.
 

Répétitivité des observations 
 

Les possibilités de visée oblique de Spot permettent l’acquisition de scènes à l’intérieur d’une bande de 900 km. Cette technique permet d’augmenter la fréquence d’observation d’un même point au cours d’un même cycle. Cette fréquence varie en fonction de la latitude : à l’équateur, la même région peut être observée 7 fois pendant les 26 jours du cycle orbital. A la latitude de 45°, une région peut être observée 11 fois pendant un cycle orbital, soit 157 fois par an, ce qui correspond à une moyenne de 2,4 jours avec un intervalle se situant au maximum à 4 jours et au minimum à 1 jour.

La constellation des satellites Spot augmente considérablement cette répétitivité : 95% de la surface de la Terre peut être observé par un des trois satellites.
 
 

Stockage à bord et émission des données vers le sol
 

La transmission des données au sol peut se faire immédiatement si le satellite est en visibilité d’une station de réception ou après un temps de stockage à bord.

Le long de l’orbite, quatre cas se présentent : 

1. Le satellite est en visibilité d’une Station de Réception Directe (SRD). Les images peuvent être envoyées en temps réel à cette station si celle-ci a été programmée.

2. Le satellite n’est pas en visibilité d’une station. Les acquisitions programmées sont réalisées et les images sont stockées par des enregistreurs embarqués.

3. Le satellite est en visibilité d’une station de réception principale ( Kiruna en Suède ou Toulouse ). Il peut, suivant la programmation, soit envoyer des données directes en temps réel, soit renvoyer les données précédemment enregistrées au cours des révolutions orbitales précédentes.

4. Le reste du temps, le satellite est en attente de prises de vue suivant les instructions du segment sol.
 
 
 

L’image satellite de PARIS
		L’image a subi des traitements informatiques pour la restituer en couleurs pseudo vraies. Ainsi la végégation a été colorée en vert pour la rendre lisible au public.

Le satellite français SPOT