Vesolje-SI

RRI projekti

ESA, NEMO-HD Microsatellite for River Basin Scanning and Observation of SDG Hot Spots – NEMO-RBS (2021 – 2022)

V projektu se bomo osredotočili na uporabo izjemnih zmogljivosti mikrosatelita NEMO-HD na področju opazovanja Zemlje s poudarkom na skeniranju porečij, kjer bomo uporabili napredni sistem za vodenje, navigacijo in nadzor nad satelitom. Pokazali bomo, da je NEMO-HD sposoben slediti in spremljati rečne poti za pridobivanje video in večspektralnih slikovnih podatkov. S podatki s satelita NEMO-HD bomo dopolnili podatkovno bazo za Sentinel-2 z višjo prostorsko ločljivostjo.

ESA, Verification of Small Satellite Market Development Concepts for Commercial Transportable Ground Station Operators – GS (2020 – 2022)

Center odličnosti Vesolje-SI je razvil mobilno zemeljsko postajo za satelitske komunikacije, ki bo operaterjem satelitov in ponudnikom GIS storitev poleg klasičnih aplikacij omogočala tudi interaktivno vodenje satelitov ter prenos podatkov v realnem oziroma skoraj realnem času. Cilj projekta je vzpostaviti tesno sodelovanje med razvijalcem zemeljskih postaj (CO Vesolje-SI) in operaterji satelitov ter ponudniki GIS storitev. Z izbranimi operaterji in ponudniki GIS storitev smo izoblikovali zahteve posameznih produktov ter jih s testiranji tudi preverili. Izvedena je bila ocena tržnega potenciala ter morebitnih ovir za prodor in širitev predlaganih rešitev na trge vesoljskih tehnologij in aplikacij.

ESA, Enhanced Scientific Data Acquisition for ESA M5 THESEUS Mission –  eTezej (2020 – 2021)

Glavni cilj projekta je podpreti študijo faze A vesoljske misije ESA M5 Tezej z raziskovanjem možnosti, kako lahko pridobivanje znanstvenih podatkov s satelita Tezej izboljša sistem zemeljske postaje STREAM. Z uporabo te rešitve na nekaterih dodatnih vozliščih v ekvatorialni mreži bi lahko v korist znanstvene skupnosti dosegli dodatne možnosti za opazovanje izbruhov gama žarkov v realnem času in saj bi znižali zakasnitve ter povečali zmogljivost prenosa koristnih podatkov za misijo eTezej. S tem bi povečali zanesljivost omrežja, saj bi imeli na voljo več postaj, ki lahko ena drugi predstavljajo nadomestilo v primeru izpada katere od njih.

Dodatna vozlišča, ki jih predlaga naš CO, bodo konfigurirana tako, da bodo v celoti usklajena z osnovnimi satelitskimi komunikacijskimi tehnologijami Theseus, operativnimi zahtevami, postopki zajemanja, obdelave in prenosa podatkov.

Za pridobitev stroškovno najučinkovitejših rešitev za povečanje zmogljivosti za prenos in varnostno kopiranje podatkov ter možnosti za pridobivanje znanstvenih podatkov v realnem času in nizko zakasnitev je določen niz izbirnih meril. Z njimi bomo objektivno primerjali potenciale kandidatnih lokacij zemeljske postaje v ekvatorialnem pasu.

ESA, DryPan –  Novi podatki opazovanja Zemlje za izboljšano napovedovanje posledic suše v Panonski nižini (2019 – 2021)

Panonska nižina je skrajni zahodni del Evrazijske stepe, ki je bila večinoma preraščena z gozdom, kasneje pa s travinjem. Danes je ena največjih kmetijskih regij v Evropi. Zaradi majhne količine padavin so glavni viri vode predvsem okoliška gorovja. Cilji projekta DryPan so:

• Razviti in ovrednotiti nove produkte, ki bodo temeljili na satelitskih podatkih in podkrepi podatke, ki so namenjeni karakterizaciji sušnih procesov v Panonski nižini;
• Spodbujanje in prizadevanje za nove znanstvene rezultate, kjer lahko vesoljska tehnologija pomeni pomemben doprinos;
• Promovirati uporabo naprednih podatkov sistemov za opazovanje Zemlje za zgodnje opozarjanje na sušo in skrbeti za njihovo dostopnost; in
• Opredeliti časovni načrt za prepoznavanje dodatnih znanstvenih prioritet.

Dalje bomo razvijali različne produkte, kot so napovedi donosa kmetijskih pridelkov, napovedi anomalij donosa, karakterizacija suše in spremljajočih pojavov. Vloga CO VESOLJE-SI je zagotavljanje spletne strani, ki sloni na izkoriščanju naprednega dostopa do podatkov in vizualizacijskih orodij. Ostali partnerji v projektu so EODC, TUV in CzechGlobe.

ESA PECS, New low-loss radomes for broadband communications up to 40 GHz – NewRadome (2018 – 2019)

V tem projektu bo razvita tehnologija dvojne tanke membrane, s ciljem povečanja energetske učinkovitosti radomov, preprečevanja kondenzacije v podnebjih z velikimi temperaturnimi spremembami in ohranjanja notranje elektroniko znotraj potrebnih temperaturnih območij. Ta nova rešitev bo nudila veliko prednosti v primerjavi s klasičnimi izvedbami radomov s kompozitnimi materiali:

• Boljše EM lastnosti
• Zelo širokopasovna prepustnost RF signalov (do 40 GHz)
• Ni kondenzacije
• Boljša toplotna izolacija, ki omogoča velik prihranek energije
• Lažji nadzor nad notranjim okoljem, ki je posledica nižje cene klimatske naprave
• Boljša strukturna stabilnost
• Povečan varnostni faktor proti dotikom
• Enostavnejša namestitev

UIA, APPLAUSE (2017 – 2020)

Projekt APPLAUSE (Alien PLAnt SpEcies ) – from harmful to useful with citizens’ led activities /od škodljivih do uporabnih tujerodnih rastlin z aktivnim vključevanjem prebivalcev naslavlja nerešena vprašanja glede ravnanja z invazivnimi tujerodnimi rastlinami v smislu zero-waste pristopa in krožnega gospodarstva. Odstranjene invazivne tujerodne rastline pri nas trenutno kompostiramo ali sežigamo, s pilotnim projektom predelave v papir na polindustrijskem nivoju pa smo v Ljubljani že dokazali, da jih je mogoče uporabiti tudi v druge namene.

Predlagani sistem ravnanja z invazivnimi tujerodnimi rastlinami temelji na izobraževanju in sodelovanju s prebivalci Ljubljane ter treh principih delovanja:

1. »Naredi sam«
2. »Predelaj z nami«
3. »Oddaj v zbirnem centru«

Meščankam in meščanom Mestne občine Ljubljana želimo olajšati samostojno prepoznavanje invazivnih tujerodnih rastlin in tega, kako jih ustrezno odstraniti in predelati v koristne izdelke. Če tega ne želijo narediti sami, se bodo lahko oglasili v centru ponovne uporabe, kjer jih bomo skupaj predelali na delavnicah, lahko pa jih bodo zgolj oddali v zbirnem centru, kjer jih bomo partnerji v projektu predelali v koristne izdelke in prodali.

Interreg Podonavje, projekt DriDanube (2017-2019)

Namen transnacionalnega projekta je koordinacija in pomoč pri razvoju in uporabi orodij za upravljanje s posledicami suše ter pomoč pri oblikovanju ustreznih politik s ciljem izboljšati pripravljenost na sušo in zmanjšati posledice morebitnega pojava suše. Razvili bomo interaktivni sistem, ki bo omogočil učinkovito zgodnje opozarjanje na nevarnost suše. Izdelana bo analiza tveganja za učinkovito zmanjšanje posledic suše. Cilj projekta je tudi uskladiti metodologije za oceno tveganja in učinkov v različnih državah v regiji.

ESRR, program MARTINA – Materiali in tehnologije za nove aplikacije (2016-2019)

Osrednji cilj programa, ki ga izvaja konzorcij 16 partnerjev iz Slovenije, je skozi celovit multidisciplinarni pristop raziskati možnosti razvoja novih naprednih več funkcionalnih materialov in tehnologij za nove zahtevne aplikacije. Program neposredno podpira prednostno področje (S)INDUSTRIJA 4.0 in domeno Razvoj materialov kot končnih produktov. Razvili bomo visokotrdnostna jekla in aluminijeve zlitine s ciljem doseganja lastnosti materialov, ki so ključne za nove aplikacije v avtomobilski industriji za zmanjševanje teže vozil in s tem povezanega CO2 odtisa in rabe energije tako pri proizvodnji kot tudi uporabi vozil. Pri multikomponentnih materialih bomo izkoristili prednost enostavnosti uporabe polimernih materialov in specifične lastnosti kovinskih materialov. Z uvajanjem novih materialov bomo razvili napredne tehnologije izdelave in preoblikovanja, s čimer bomo postavili nove zahteve za orodja in orodna jekla. Poleg samih lastnosti orodnih jekel nam bosta izziv tudi pravilna razporeditev teh lastnosti v orodju ter senzorika, ki omogoča nadzor nad obratovalnimi razmerami orodja. Zaradi vse bolj zahtevnih oblik orodij, bomo v okviru programa raziskovali inovativne postopke 3D tiskanja orodij. Rezultat programa bodo prototipi orodnih jekel. Njihove lastnosti in tudi primernost 3D tiskanja orodij bomo preizkusili na prototipih orodij. Rezultat programa bodo tudi prototipi visokotrnostnih jekel, gnetnih in livnih aluminijevih zlitin ter prototipi novih multikomponentnih materialov s specifičnimi lastnostmi. Njihove lastnosti bomo preizkusili in optimizirani na vzorčnih primerih komponent iz avtomob ilske in elektro industrije, s katero se horizontalno povezuje.

 ARRS J6-7085 Regionalni projekt Chactún: raziskava arheološke pokrajine v osrednjem majevskem nižavju (2016-2018)

Projekt zajema razširitev arheoloških raziskav opravljenih v vzhodnem delu mehiške zvezne države Campeche v letih 2013 in 2014, ko so bili odkriti in dokumentirani ostanki treh večjih majevskih mestnih središč Chactún, Tamchén in Lagunita, na zaledje omenjenih mest. Za ozemlje, ki se razteza na okoli 80 km2 in vključuje omenjena najdišča, nameravamo pridobiti podrobne podatke o površinsko prepoznavnih arheoloških prvinah z uporabo zračnega laserskega skeniranja (lidar) in terenskimi verifikacijami. Surove lidarske podatke bomo obdelali sami, upoštevajoč specifične potrebe raziskave in posebnosti okolja. Analize in interpretacije lidarskih podatkov, dopolnjenih s tistimi, ki jih bomo pridobili s terenskimi verifikacijami, nam bodo omogočile, da določimo obsege naselbin in razporeditev in karakteristike drugih tipov antropogenih prvin ter da poiščemo morebitne korelacije s posebnostmi naravnega okolja.

ESA PECS, Geopedia pay-per-use demonstration on optical HR cloud platform (2016-2018)

Projekt ESA Geopedia je dodatek k projektu ESA Sentinel2Agri4Slo. V projektu Sentinel2Agri4Slo smo definirali dodatne možnosti obdelave in distribucije podatkov in ga zato razširili z dodatkom. Glavni namen dodatka je testiranje postopkov obdelav in distribucije satelitskih posnetkov visoke ločljivosti v oblaku. Podjetje Sinergise je v okviru tega dodatka razvijalo distribucijski sistem Sentinel Hub, Vesolje-SI pa je analiziralo potrebe uporabnikov in definiralo protokole in načine dostopa do podatkov. Poleg tega smo definirali vmesnike s ponudniki platforme računanja v oblaku, predvsem IPT Poland, Amazon in CloudEO ter razvili storitev Geopedia pay-per-use na oblaku IPT Poland. Trenutno se ukvarjamo z demonstracijo servisov in promocijo. Sentinel Hub je bil opredeljen kot potencialno orodje, ki bi pritegnilo poslovne odjemalce na osnovi plačila za uporabo in je dejansko dejavnost s pionirsko vlogo na tem področju.

Izvajalec servisa stanja voda (2016-  )

Podjetju GeoCodis nudimo testni servis za dostavo stanja voda za območje Slovenije. Servis je aktiven od leta 2016 in podjetju preko spleta že dostavlja testne rastrske rezultate. Stanje voda se pridobi iz radarskih posnetkov Sentinel-1, ki so na voljo vsakih 6 dni. Detekcija vode poteka z analizo histogramov in določevanjem pragovne vrednosti. Končni rezultat v rastrski obliki dobimo s postopkom razširjanja začetnih regij.

Izdelava ortoposnetkov (2015-  )

VESOLJE-SI nudi tudi samodejni servis za ortorektifikacijo optičnih satelitskih posnetkov. S servisom lahko v zelo kratkem času surove posnetke natančno umestimo v želeni koordinatni sistem (ortorektifikacija) in tako omogočimo njihovo uporabo za različne prostorske analize. Servis od leta 2015 uporablja Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano (MKGP) za ortorektifikacijo zelo visokoločljivih posnetkov za potrebe projekta Land Parcel Identification System (LPIS).

ESA PECS projekt Sentinel2Agri4Slovenia (2015-2017)

Glavni cilj projekta Application of Sentinel-2 time series data for crop identification and crop stress monitoring – Sentinel2Agri4Slovenia je preučiti časovno serijo satelitskih posnetkov (predvsem posnetkov satelita Evropske vesoljske agencije Sentinel-2) za določitev maske poljščin, ocene površine poljščin, prepoznavanje poljščin in spremljanje dinamike stresa poljščin ter razviti orodje za razširjanje produktov do uporavnikov. Rezultati projekta bodo služili kot kazalci kmetijske produktivnosti in varnosti preskrbe s hrano na različnih regionalnih ravneh. (Pol)avtomatski sistem za izdelavo specifičnih produktov temelji na veččasovni in večspektralni klasifikacijiin tehnikah strojnega učenja.

ARRS J2-6777 Samodejno objektno usmerjena klasifikacija pokrovnosti podatkov optičnega daljinskega zaznavanja (2014-2017)

Kljub temu, da so bile zmogljivosti satelitskih posnetkov v Sloveniji že večkrat prikazane, se njihova uporaba v zadnjih letih ni povečala. Glavni razlog za to je, poleg cene, zapletena in časovno potratna priprava (predobdelava) posnetkov ter zahtevna objektno usmerjena klasifikacija, ki je zaradi povečanja prostorske in spektralne ločljivosti v zadnjem času nadomestila pikselsko. Potencial obeh korakov objektno usmerjene obdelave – to sta segmentacija in klasifikacija – še ni v celoti proučen. Glavni namen projekta je razviti samodejni postopek geometričnih in radiometričnih popravkov satelitskih posnetkov ter razviti samodejno izdelavo karte pokrovnosti (vektorskega sloja), ki jo končni uporabniki lahko neposredno uporabijo v analizah z geografskimi informacijskimi sistemi (GIS).

ARRS J2-5482 Napetostno nastavljivi feroelektrični plastni kondenzatorji za prilagodljive mikrovalovne antene (2013-2016)

Namen projekta je bil razviti novo, integrirano anteno z varaktorji na osnovi feroelektričnih tankih plasti, ki omogoča spreminjanje kapacitivnosti na površini antene in ima nizke izgube. Mikrotrakasta antena ima spremenljivo resonančno frekvenco in je potencialno uporabna za uporabo v vesoljski tehniki in v majhnih prenosnih napravah.

ESA PECS projekt Ferro-Patch (2012-2014)

Projekt Evropske vesoljeske agencije “Prilagodljiva mikrotrakasta antena na osnovi feroelektričnih kondenzatorjev (Ferro-Patch – Frequency and Polarisation Agile Microstrip Patch Antenna Based on Ferroelectric Varactors) smo izvedli skupaj s partnerjema Inštitut Jožef Stefan ter Univerzo v Ljubljani. V okviru projekta smo razvili frekvenčno in polarizacijsko prilagodljiv antenski sistem, ki ga sestavljajo Chebyshev LC filter, fazni sukalnik in dipolna antena.  Približno 240 nm debele plasti napetostno nastavljivega feroelektrika Ba_0.3Sr_0.7TiO₃ smo z metodo sinteze iz raztopine nanesli na podlage polikristalnega aluminjevega oksida. Plasti smo obsevali z dozami nevtronov in gama žarkov, ki presegajo vrednosti, ki bi jih lahko dobili v orbitah zemeljskih satelitov in ugotovili, da dosežemo z načrtovanjem mikrostrukture plasti stabilne dielektrične lastnosti tako v kHz kot v GHz območju. Antenski sistem je izkazal primerne funkcijske lastnosti za  uporabo v satelitih.

ESA PECS projekt SatDroughtMon (2012-2014)

Projekt “Samodejno določanje vegetacijskih parametrov iz satelitskih in talnih podatkov za opazovanje suše” (SatDroughtMon) je potekal med leti 2012 in 2014 v okviru razpisa PECS Evropske vesoljske agencije. Glavni cilj projekta je bil razvoj sistema za avtomatično detekcijo stanja vegetacije s pomočjo satelitskih podatkov za prepoznavanje suše. Razvit sistem je temeljil na postopkih strojnega učenja za izgradnjo klasifikacijskega sistema na osnovi satelitskih podatkov. S samodejno detekcijo suše je na podlagi satelitskih posnetkov izdelal karto suše na izbranem področju Slovenije. Končni rezultat je bil komulativni sloj suše za določeno obdobje.

Moč Množic  (JR ESMA JZNO 2012-2013)

V okviru projekta smo razvili mobilno in spletno aplikacijo za zajem, obdelavo in vizualizacijo podatkov. Aplikacija “Moč množic – Volba” je aplikacija za skupinsko zbiranje podatkov (crowdsourcing) o vremenskih pojavih, ter prikazovanje naravnih nesreč na območju Slovenije. Podpira hitri vnos za neurja ter vnašanje stanja vodotokov, stanja morja in onesnaženost morja. Njen namen je izboljšati napoved omenjenih pojavov ter preprečevanje njihovih posledic. Spletna aplikacija je osnovana na platformi Geopedia.si. Omogoča kontrolo in organizacijo podatkov ter izdelavo končnih rezultatov.

 Projekt Center odličnosti VESOLJE-SI (2010-2013)

Center odličnosti VESOLJE-SI je v obdobju 2010-2014 razvil znanje in infrastrukturo za ekonomsko učinkovit razvoj in uporabo vesoljskih tehnologij, ki povezujejo mikro satelit za interaktivno daljinsko opazovanje Zemlje, zemeljsko postajo za satelitske komunikacije ter laboratorij za preizkušanje naprednih materialov in integracijo satelitskih komponent. Dokazali smo, da imajo te tehnologije velik potencial za doseganje družbeno-ekonomskih in okoljskih koristi na širokem spektru aplikacij od kmetijstva, gozdarstva,urbanizma, pomorstva, varnosti in ekologije do integralnega upravljanja z naravnimi viri energije ter opazovanja naravnih nesreč. Center odličnosti VESOLJE-SI se je s partnerji učinkovito vključil v programe Evropske vesoljske agencije ESA, kjer v programu PECS izvaja projekte na področjih naprednih materialov, satelitskih tehnologij, meteorologije, astrofizike in daljinskega opazovanja Zemlje ter GIS aplikacij.