کشف منابع فتوولتائیک چین با پردازش تصاویر ماهواره‌ای توسط هوش مصنوعی

به گزارش خبرنگار گروه فضا و نجوم خبرگزاری برگزیده های ایران، محققان چینی با استفاده از داده‌های ماهواره هواشناسی Fengyun-4A و هوش مصنوعی یک نقشه جامع از منابع فتوولتائیک این کشور کشف کردند.

نقشه به‌دست‌آمده، ابزاری برای طراحی، برنامه‌ریزی و بهره‌برداری از سامانه‌های انرژی خورشیدی خواهد بود. این ماهواره، از میان نسل جدید ماهواره‌های زمین ایستای چین در نوع خود اولین است.

این تیم علاوه بر ابزار AGRI سرواژه Advanced Geostationary Radiation Imager) ) ماهواره فنگیون-4ای Fengyun-4A اختصاراFY-4A) ) از الگوریتم جنگل تصادفی (Random Forest) و یک زنجیره مدل فیزیکی نیز استفاده کردند. ابزار AGRI قادر است در طول موج‌های 0.45 تا 13.8 میکرون با قدرت تفکیک مکانی 500 متر در باند نور مرئی تصویربرداری کند.

طبق گفته گائو لینگ  (GAO Ling)، از مرکز ملی هواشناسی ماهواره‌ای (MSMC) اداره هواشناسی چین، به دلیل میدان دید گسترده‌تر FY-4A نسبت به ماهواره‌های دیگر مانند هیماواری (Himawari) ژاپن یا متئوست (Meteosat)  اروپا، داده‌های تابش خورشیدی این ماهواره بر فراز چین قابلیت اطمینان بیشتری دارند.

الگوریتم جنگل تصادفی یکی از پرکاربردترین الگوریتم‌های یادگیری ماشین محسوب می‌شود. همچنین زنجیره مدل فیزیکی مذکور یک گردش کار پیشرفته است که مجموعه‌ای از مدل‌های هواشناسی انرژی را به هم مرتبط می‌کند.

فتوولتائیک (Photovoltaics) فناوری تبدیل نور به الکتریسیته با استفاده از نیم‌رساناهایی است که ویژگی اثر فتوولتایی دارند. یک سامانه فتوولتایی با به‌ کارگیری پنل‌های خورشیدی که هرکدام‌ از سلول‌های خورشیدی تشکیل شده‌اند، توان الکتریکی تولید می‌کند.

این همکاری بین فناوری ماهواره‌ای FY-4A و هوش مصنوعی به عنوان نقطه عطفی در سفر چین به سمت کربن خنثی (Carbon neutrality) است که دستیابی به انتشار صفر خالص دی‌اکسید کربن تلقی می‌شود.

ماهواره‌های فنگیون

ماهواره‌های FY داده‌هایی را با هدف پیش‌بینی وضعیت آب‌وهوای زمین و همچنین آب‌وهوای فضایی برای چین و سازمان‌های مربوطه در سراسر جهان تهیه می‌کنند. این ماهواره‌ها توسط آکادمی فناوری فضایی شانگهای (Shanghai Academy of Spaceflight Technology)  چین توسعه یافته و به وسیله اداره هواشناسی این کشور (China Meteorological Administration) اپراتوری می‌شوند. ماهواره‌های FY در دو مدار قطبی و ژئو قرار دارند و اولین آن‌ها سال 1988 به فضا پرتاب شد.

FY-4B با وزن 5300 کیلوگرم و عمر طراحی 5 سال از باس ماهواره‌ای SAST-5000 بهره می‌برد. ماهواره‌های FY-4  به جز AGRI چند ابزار دیگر از جمله GIIRS سرواژه Geostationary Interferometric Infrared Sounde، LMI سرواژه Lightning Mapping Imager و SEP سرواژه Space Environment Package  را با خود حمل می‌کنند.

GIIRS در باندهای نور مرئی و مادون قرمز کار می‌کند و با اندازه‌گیری دما، رطوبت و شرایط پوشش ابر نقشه‌های سه‌بعدی از شرایط جوی تهیه می‌کند. LMI نیز یک حسگر تصویربرداری CCD در باند مادون قرمز نزدیک است که با قدرت تفکیک مکانی 6.8 کیلومتر رعدوبرق‌ها را رصد می‌کند. همچنین ابزار SEP تجهیزاتی مانند آشکارساز ذرات با انرژی بالا، پرتوسنج و نوعی مغناطیس‌سنج را در بر می‌گیرد.

/