190220 SentinelКоли ізраїльський ГІС-аналітик Харел Дан випадково відрегулював рівні шумів під час роботи з базою зображень, отриманих з супутників угрупування SENTINEL-1, він помітив, що по всім цифровим знімкам раптово з’явилися безліч кольорових Х-подібних позначок. Як виявилося згодом, ті кольорові позначки на знімках супутників – місця розташування радіолокаційних станцій американських Patriot та російських ЗРК С-300 та С-400.

 

Про супутник SENTINEL-1

 

Існує два основних типи супутників для дистанційного зондування: оптичний і радіолокаційний. Кожен тип можна поділити на підкатегорії, засновані на апертурі, орбіті й діапазонах. Одним з найбільш використовуваних подібних комплексів є реалізація програми Європейського космічного агентства (ESA) під назвою Copernicus з використанням пари супутників з угруповання Sentinel-1, до складу якого входять: супутник Sentinel-1A (запущений 3 квітня 2014 роки) і супутник Sentinel-1B (25 квітня 2016 року). Маса кожного супутника 2300 кілограмів, виведені на сонячно-синхронну орбіту висотою 690 кілометрів. Використання цих супутників дозволяє створити глобальне охоплення земної поверхні і надає можливість доставки оптимізованих даних з середнім часом очікування приблизно півтора дня. Дані, отримані з цих супутників, знаходяться у відкритому доступі, тому будь-хто може вільно завантажити їх та проаналізувати на багатьох платформах, зокрема таких, як Copernicus Open Data Hub, Sentinel EO Browser чи Google Earth Engine.190220 Sentinel 2

Дані, що надає супутник, важливі для своєчасного реагування на надзвичайні ситуації, лісові пожежі, моніторингу морського та водного середовищ.

 

Цей спосіб отримання даних з високою роздільною здатністю і коротким часом оновлення, а також відкритий доступ до даних з цих супутників має важливе значення для багатьох наукових досліджень, а також необхідний для реагування на надзвичайні ситуації, моніторинга морського й водного середовищ (і навіть паводків), оцінки лісових пожеж і міського планування.

 

Космічний апарат Sentinel-1А надає можливість повторного спостереження однієї тієї ж самої ділянки місцевості з однаковими геометричними характеристиками зйомки з можливістю проведення інтерферометричної обробки через 12 днів.

 

Зважаючи на те, що в даних з оптичних образів можуть бути спотворення, викликані перешкодами від хмар і пилу, то за допомогою інформації з радіолокаційних зображень можна «бачити» здебільшого крізь водяну пару та інші тверді частини. Однак дані з радіолокаційних зображень також можуть бути спотворені через перешкоди інших джерел, що знаходяться на Землі. Ті, хто аналізують дані з Sentinel-1, зазвичай стикаються з багатьма типами перешкод, спалахів, цяток чи хвиль на зображеннях. Через це виникає необхідність в об’єднанні та фільтрації даних з декількох зображень, щоб можна було створити більш чітку картинку та компенсувати деякі (якщо не всі) перешкоди.

 

190220 poz X 3

«Працюючи з даними від SENTINEL-1, ви зустрічаєтесь з багатьма видами шумових перешкод, цяток чи хвиль, тому редагування допомагає створити більш зрозуміле зображення, у деяких випадках навіть без перешкод», – пояснює дослідник.

 

«Випадкове» відкриття ізраїльського аналітика

 

Отже, велика частина шуму (перешкод), що є на знімках, може бути відфільтрована різними способами обробки зображень, де для кожного пікселя обирається найнижче значення. Коли аналітик Харел Дан зробив такий аналіз в Google Earth Engine з максимальними значеннями, то отримав приголомшливі результати: на карті з’явилися безліч кольорових Х-подібних відміток.

 

Внаслідок випадкового «відкриття» дослідник виявив, що в будь-якій точці світу на мапі, де на знімках з супутника SENTINEL-1 з’являються Х-подібні відмітини, може розташовуватися спеціальне обладнання, РЛС систем протиповітряної оборони або систем раннього попередження. Цю тезу підтверджують і аналітики з геопросторового інтелекту. Окрім того, фахівцями був розроблений спеціальний скрипт для Google Earth Engine, який зіставляє певний часовий інтервал зображень, ставить необхідні фільтри та показує результат. Чи довше часовий інтервал, тим більше «шуму» додається на зображення, а лінії на ньому стають чіткішими. У теорії, якщо обмежити часовий інтервал та додатково провести аналіз зображень, можна отримати найчіткіший перетин ліній, однак цей процес може зайняти декілька днів.

 

Річ у тім, що у складі устаткування SENTINEL-1 є інструмент C-SAR (використовується для радарів із синтезованою апертурою), що працює на частоті 5.405 ГГц, яка зручно «сидить» в межах військової частоти – її зазвичай використовують окремі військові, зокрема, військово-морські радіолокаційні системи – у межах 5.250-5.850 ГГц, в тому числі РЛС з фазованою антенною решіткою.

 

190220 poz X 1

 

Радар SAR вважається дійсно унікальним, оскільки він може створювати 2D, а в окремих випадках – і 3D зображення наземних об’єктів. Він також має здатність отримувати зображення через хмари. Цікаво, що від самого початку цей радар використовувався виключно військовими, однак у випадку з цивільним супутником SENTINEL-1 для нього було зроблено виняток.

 

Вже не вперше розробки військових, якими згодом стало користуватися і цивільне населення, випадково «викривають» місцезнаходження військових баз, спецагентів чи РЛС.

 

Виникає питання: чи можна «замовити» знімок якоїсь частини світу та зробити аналіз цієї території на наявність, наприклад, ворожих РЛС? Як зазначають дослідники, можливість зйомки супутником Sentinel-1А на замовлення відсутня. Космічний апарат надає можливість повторного спостереження однієї тієї ж самої ділянки місцевості з однаковими геометричними характеристиками зйомки з можливістю проведення інтерферометричної обробки через 12 днів.

 

190220 poz X

190220 poz X 2

Розташування Patriot MIM-104 на базі в Аль-Удейд

 

Перед початком чергового циклу на сайті Sentinel Online - ESA з’являється програма зйомки  (observation scenario), де виділяються регіони, в яких буде проводитися зйомка, а також визначаються її параметри. На постійній основі супутником проводяться зйомки обмеженої кількості території, серед яких, наприклад, Європа, гірська система Кордильєр, північ та південь європейської частини Росії.

 

Від Patriot до С-400: сховати РЛС вже не так легко

 

Отримавши купу X-подібних відміток та проаналізувавши дані зі супутників, Харел Дан виявив, що SAR фіксує точне місцезнаходження робочих багатофункціональних радарів ЗРК Patriot – AN/MPQ-53/65.Так, на карті Ізраїля за допомогою зображень з SENTINEL-1 видно 4 Х-подібні позначки, розташовані у Верхній Галілеї, біля Тель-Авіва, у Негеві та у Хайфі. Усі ці позначки відповідають ймовірному розташуванню батареї Patriot, які в Ізраїлі ще називають «Яхалом».

 

190220 poz X 4

Х-подібні позначки відповідають ймовірному розташуванню батарей Patriot у Верхній Галілеї, біля Тель-Авіва, у Негеві та у Хайфі, Ізраїль.

 

До речі, один з об’єктів, ідентифікованих на знімках супутника, є «домівкою» для батареї «Яхалом» 138 батальйону в Бірії, яка влітку 2018 року успішно перехопила сирійський літак Су-24, а раніше в тому ж місяці – знешкодила сирійський БпЛА.

 

Окрім американських Patriot, на знімках також видно РЛС російських ЗРК С-300 та С-400, а дослідники стверджують, що унікальний радар за необхідності може розпізнати і китайський ЗРК HQ-9. Наприклад, за допомогою знімків було визначено місцезнаходження 8 пускових установок С-400 та 2 радіолокаційні станції в Джанкої, на півдні Криму. Цікаво, що ще у квітні 2018 року на зазначеному на карті місці нічого не було – а вже у листопаді спостерігається повноцінна база ППО.  

 

190220 dzhankoi

Порівняльний знімок місцевості в Джанкої у квітні та в листопаді 2018 року

 

190220 most

З використанням супутників можна побачити велику кількість позначок від морських РЛС у акваторії Чорного та Азовського морів. Це ті кораблі та судна, які скопичувались під час очікування переміщення через єдиний «прохідний» проліт Керченського мосту. Знімки періоду Азовської кризи.

 

* * *

 

Спостерігається цікава тенденція: вже не вперше розробки військових, якими згодом стало користуватися і цивільне населення, випадково «викривають» місцезнаходження військових баз, спецагентів чи РЛС. Ще на початку року ми писали про те, як теплова карта активності Strava поставила під загрозу секретність об’єктів та баз. В основі мобільного додатку Sttava – технологія відстеження спортивної активності через GPS, що першочергово було розробкою американських військових. Радар SAR у складі устаткування SENTINEL-1 також використовувався виключно військовими. У будь-якому випадку – військові аналітики отримали чергову купу інформації для роздумів – а можливо, і для активних дій.

 

Володимир ТКАЧ,

Defense Express

 

Публікації по темі:

 

ШПИГУНЬСКА STRAVA: ЯК ФІТНЕС-ДОДАТОК РОЗКРИВАЄ ТАЄМНИЦІ ВІЙСЬКОВИХ БАЗ

 

СВЯЗЬ, КАК ОБЪЕКТ НАПАДЕНИЯ ВРАГА

 

ВІЙСЬКОВИЙ ІНТЕРНЕТ РЕЧЕЙ І УКРАЇНА: ЯК УВІЙТИ В МАЙБУТНЄ?

 

Повну версію матеріалу оприлюднено в журналі Defense Express №1-2 за 2019 рік.

 

PS: Додаткову інформацію про умови та порядок передплати журналу Defense Express можна знайти тут.

! При використанні вмісту сайту обов’язковим є активне гіперпосилання на defence-ua.com, що не закрите від індексації пошуковими системами

Переклад

ukarzh-TWenfrdeitptrues