Le traitement des données à bord pour la télédétection

Les capteurs de radiométrie spectrale acquièrent les images dans de nombreuses bandes de fréquence très étroites et contigües dans les parties visibles et presque infrarouges du spectre électromagnétique. L'imagerie à large bande permet une discrimination entre les caractéristiques à la surface de la terre qui présentent différentes caractéristiques de réflexion et d'absorption de la lumière. Au cours des dernières années, la radiométrie spectrale imageante a ouvert de nouvelles perspectives dans plusieurs applications, dont l'observation des changements climatique et la planification urbaine.

Même si les algorithmes traitant les données de radiométrie spectrale s'appliquent parfaitement aux systèmes parallèles tels que les groupes d'ordinateur, ces systèmes s'adaptent difficilement aux traitements embarqués. Le projet QI2S («Quick image interpretation system») a été lancé pour concevoir une telle plateforme dans laquelle des composants légers et peu énergivores pourraient être intégrés avec la charge utile des satellites OT. Pour atteindre cet objectif ambitieux, six partenaires ont uni leurs efforts et leur expérience dans les composants individuels qui leur ont été assignés.

Dans la première phase du projet, les chercheurs de QI2S ont conçu un moteur informatique nombreux-noyau basé sur des matrices pré-diffusées programmables par l'utilisateur (FPGA). Outre leur faible poids et leur petite taille, les FPGA offrent des performances de calcul similaires à moindres coûts et la possibilité de sélectionner de manière adaptée l'algorithme de traitement des données à appliquer. La conception matérielle du système comprend les blocs de développement des logiciels pour le traitement des données de radiométrie spectrale et l'interprétation avec un langage de commande de haut niveau qui permet leur reconfiguration.

Le système QI2S devrait permettre d'importantes réductions dans la livraison des données de radiométrie spectrale aux utilisateurs finaux. Avec l'interprétation des images réalisée à bord, l'on estime que seulement une mince couche de la bande passante en sens descendant sera requise (ne dépassant pas quelques Mo/sec.). Les utilisateurs pourront recevoir les données demandées en quelques minutes seulement contre des jours, voire des semaines précédemment. Un tel développement ouvre la voie à d'intéressantes applications futures comme des systèmes d'avertissement rapides pour les risques naturels.