Een vreemd soort gegevens volgt de weer- en piratenschepen


Een groep apen noemen we een schranderheid; een groep fretten wordt een bedrijf genoemd; een groep kleine satellieten wordt een sterrenbeeld genoemd. En Spire is de naam van een slimme onderneming met een constellatie van kleine satellieten. Meer dan 60 van zijn sats staan ​​in de ruimte en verzamelen informatie over het weer, evenals de bewegingen van schepen en luchtverkeer.

In Spire's Boulder, Colorado, kantoor, straalt een vergaderkamercomputer de kennis van die satellieten van de ruimte naar een scherm.

Deze sats zijn niet zoals de planeetwaarnemers waaraan je misschien gewend bent. In de wereld van remote sensing heeft het gebruik van satellieten om informatie over Earth-beeldspraak te verzamelen, lang geregeerd. Maar de kleinigheden van Spire maken geen mooie plaatjes: ze gebruiken uitzendingen van schepen, vliegtuigen en andere satellieten om aardse omstandigheden af ​​te leiden die zo uiteenlopen als de voorspelling van morgen en de bewegingen van piratenschepen. Het gebruik van dergelijke kleine satellieten om de aarde op nieuwe, niet-visuele manieren te zien, zal in de komende decennia-verbeterende voorspellingen in belang (en waarde) groeien, de scheepvaartindustrie efficiënter maken en onzichtbare elektromagnetische intelligentie verzamelen. Foto's zullen waarschijnlijk altijd meer waard zijn, maar deze satellieten laten zien dat er meer op Aarde is dan op het eerste gezicht lijkt. Nu proberen de bewoners van de aarde – voorspellers, mijnwerkers, zelfs experimentele vliegeniers – erachter te komen wat al deze gegevens voor hen kunnen doen.

De huidige weersomstandigheden en toekomstige voorspellingen goed krijgen, is lastig. Kleine veranderingen – of kleine fouten of onzekerheden – kunnen tot zeer verschillende uitkomsten leiden. "Het vlindereffect is echt", zegt Nick Allain, Spire's hoofd van het merk. Zelfs het terrein maakt een verschil. "Als je een van de Flatirons hebt verwijderd," zegt hij, verwijzend naar de glooiende rotsblokken die uitwaaien over Boulder, "zou je weer veranderen."

Spire's smallsats hebben tot doel meer datapunten te verzamelen van over de hele planeet om globale voorspellingen te maken, niet alleen die gericht zijn op de VS. Maar het doet dat op een enigszins vreemde manier: de sensoren in de baan van het bedrijf vangen de signalen van GPS-satellieten aan de andere kant van de planeet tegen. Die signalen zijn door een deel van de atmosfeer gegaan, waardoor ze zijn gebogen. Door te vergelijken hoe verschillende frequenties buigen, kan Spire de temperatuur, de druk en de luchtvochtigheid van de atmosfeer leren kennen en deze in zijn weermodel opnemen. Het is een methode die GPS-radio-occultatie wordt genoemd. Op dit moment verzamelen de satellieten ongeveer 1.000 GPS-signalen, waarvan de sporen dagelijks de bovenloop van de planeet doorkruisen.

Het project begon met Amerikaanse GPS-satellieten, maar het bedrijf voegde de mogelijkheid toe om signalen uit de Galileo-constellatie van de Europese Unie te gebruiken. En met slechts een software-update, zegt Allain, kunnen de satellieten informatie van elke positie-en-navigatiesatelliet opzuigen, op voorwaarde dat ze toestemming krijgen van de FCC. (Gebruikt Will Spire gegevens van het BeiDou-netwerk in China? Allain kan "niet bevestigen noch ontkennen.")

Veel van de gegevens die worden gebruikt voor weersvoorspellingen zijn momenteel afkomstig van NOAA. En hoewel het bureau over zijn eigen radio-occultatieschakatten beschikt en zal beschikken, is het geïnteresseerd om te weten of het ook kopen dergelijke gegevens. Het is net zoals NASA nu SpaceX betaalt voor enkele van zijn lanceringen in plaats van al zijn eigen raketten op te sturen. NOAA heeft in 2016 Spire en een bedrijf genaamd GeoOptics, dat dezelfde techniek gebruikt, toegekend aan kleine subsidies om aan te tonen dat hun gegevens de weersvoorspellingen van NOAA potentieel zouden kunnen verbeteren. De bedrijven hadden tot 30 april 2017.

Maar de piloot verliep niet zoals gepland: vanwege opstartvertragingen had GeoOptics nog geen satellieten in een baan om het einde van de proefperiode. Allain zegt dat NOAA blij was met de kwaliteit van Spire (een verklaring die ik niet kon verifiëren met NOAA vanwege de sluiting van de overheid), maar dat "ze enigszins ontstemd waren over de bedrag van de gegevens. "Spire had ook vertragingen in de lancering, dus het had zijn volledige vloot van satellieten niet in een baan om de aarde en slaagde er slechts in de gewenste hoeveelheid gegevens te verzamelen voor het einde van het onderzoek. (Vandaag verzamelen de satellieten dagelijks hetzelfde bedrag als in totaal, tijdens de NOAA-proef.)

Toch startte NOAA een tweede ronde, met hardere en strengere eisen. Het leverde een tweede contract op voor Spire en GeoOptics (dat nu een aantal echte satellieten heeft) en een voor PlanetIQ (wat niet van plan is om radio-occultatie te gebruiken).

NASA heeft een soortgelijk programma. Spire heeft daar een contract opgepakt. Dus ook een bedrijf genaamd Planet, dat een enorme vloot van satellieten beheert die elke dag het hele aardoppervlak van de aarde in beeld brengen, en DigitalGlobe, dat beelden zo high-def verkoopt dat je een laptop vanuit de ruimte kunt zien.

Wetenschapsagentschappen zijn niet de enige die potentieel zien in de hausse van particuliere kleine satellieten: het National Geospatial-Intelligence Agency (NGA) en het National Reconnaissance Office, uw favoriete spionagecentra, hebben het Commercial GEOINT Activity Programme. En Spire heeft samen met Ball Aerospace de NGA-gegevens over het scheepvaartverkeer in het hoge noorden al overhandigd.

Dat brengt ons naar schepen. Allain trekt een display van een vlakke aarde op, bedekt met gekleurde driehoeken die de locaties van de boten markeren. Ze clusteren langs kusten, diffunderen over de open oceaan en sluis door rivieren in het binnenland. Elk vertegenwoordigt een vaartuig uitgerust met een "AIS" -baken, dat informatie uitzendt zoals wie het is, waar het naartoe gaat en hoe snel. Internationale wetgeving vereist dat bepaalde commerciële schepen, passagiersschepen en degenen die gevaarlijke goederen vervoeren het systeem aan boord hebben. Kapiteins zijn over het algemeen verplicht om het apparaat aan te houden tijdens het navigeren en voordat ze worden ontgrendeld. Terwijl ontvangers op de grond deze uitzendingen niet kunnen zien wanneer schepen de oceaan oversteken, kunnen satellieten dat wel. En Spire is niet de enige in de business om dit te doen. Anderen, zoals ExactEarth en OrbComm, hebben zichzelf al gevestigd.

Niettemin, er zijn problemen Spire hoopt dat het geschikt is om op te lossen. Bijvoorbeeld: piraten. Het eerste dat een piraat kan doen, is het AIS uitschakelen. Maar omdat de satellieten van Spire een reeks "en dan het was hier en toen was het daar" -posities hebben voor een bepaald schip, weet het bedrijf zijn laatste locatie tot een redelijke precisie. Iemand kan die coördinaten verzenden naar de satelliet die foto's van een partner maakt, en die persoon kon het dan zien – mogelijk door het stelen van een tv-verzending. Ook worden AIS-signalen soms vervormd, vooral in drukke gebieden zoals de Zuid-Chinese Zee, waar de uitzendingen interfereren met elkaar. De identificatie van een schip kan doorgaan als "SS FUNXX12AA! ~", Of een schip zou kunnen zeggen: "Ik ben in de buurt van Australië, oke nu een beetje verder van Australië, maar nu in het noordpoolgebied."

"Het teleporteerde niet", zegt Allain. (Of niet?) Machinaal lerende algoritmen kunnen helpen om deze gecodeerde berichten uit te sorteren.

Het onderdeel voor het volgen van vliegtuigen van Spire is in feite een kopie van het AIS-systeem, maar dat programma neemt nog steeds toe, met de lancering van de eerste satellieten eind 2018. Toch schakelt Allain over naar een weergave van een aarde die is beplakt met vliegtuigen -Groene en rode en gele en oranje pictogrammen, die eruit zien als vliegende herfstbladeren. Klik erop, en het informeert u over wie het is en wat zijn bedoelingen zijn.

Geïnteresseerde partijen kunnen hun eigen gegevens combineren met die van Spire, zoals het mijnbouwbedrijf dat wil weten wanneer, weersinvloeden, hun werknemers uit de grond haalt, preciezer en voorspelbaarder dan de huidige methode: een spotter die zegt: "Die de wolken zien er donker uit. "Of zoals de (niet openbaar gemaakte) supersonische straalmaker die geïnteresseerd is in het voorspellen wanneer en waar wolken zijn sonische knallen kunnen absorberen, zodat het misschien sneller kan vliegen dan bevolkte gebieden.

Voor deze ambities heeft Spire ongeveer $ 140 miljoen aan investeringen ontvangen, plus die kleinere overheidscontracten. De eerste grote dollarontvanger in een bepaalde sector zijn, biedt monopolistisch voordeel. "Meest [venture capitalists]als ze in een bepaalde branche investeren, zouden ze nooit in een ander bedrijf investeren ", zegt Sumanta Pal, analist bij adviesbureau Northern Sky Research. "Ze zouden nooit in een concurrent investeren."

Maar aan wie veel wordt gegeven, is veel vereist. En bedrijven als Spire en Planet, die ongeveer $ 183 miljoen aan investeringen hebben gekregen, hebben veel te bieden voor zichzelf. Planet maakt mooie foto's, die vloeiender voor zichzelf spreken. Maar als je rare niet-beeldgegevens hebt, kan het gesprek moeilijker zijn. "Er lijken altijd meer obstakels en wegversperringen te zijn, en het overtuigen van klanten om uw gegevens te overtuigen, is langer", zegt Dallas Kasaboski van Northern Sky.

"Verkopen is altijd moeilijk", geeft Allain toe.

Maar, althans volgens de nieuwste editie van het satellietgebaseerde aardobservatie-rapport van Northern Sky, zou de markt voor de niet-beeldverwerkende satellietindustrie in 2027 kunnen oplopen tot bijna $ 255 miljoen. Veel daarvan (veel meer dan vandaag) zal waarschijnlijk afkomstig zijn van analyse en interpretatie, geen onbewerkte gegevens, een verschuiving die op dit moment goed aan de gang is in de meer traditionele sector van satellietbeelden. Toch voorspellen deze analisten dat de markt over vier jaar slechts vier procent van de aardobservatie-inkomsten zal vertegenwoordigen. En met het verstrijken van die jaren zullen waarschijnlijk allerlei bedrijven met het oog op het wereldbeeld samenvloeien, kopen, kopen, verkopen of gewoon sterven. Dat soort consolidatie is al begonnen en er komt waarschijnlijk nog meer. "We zeggen hier graag:" Niet alle vliegen ", zegt Kasaboski.

Maar de medewerkers van Spire zijn optimistisch, ook al moeten ze radio-occutatie vaker uitleggen dan ze zouden willen. In de hoek van de vergaderruimte bevindt zich een model van de smallsat van het bedrijf op een oppervlak, nep zonnepanelen die zich uit het lichaam uitstrekken. Acht van de satellieten van het bedrijf die net zijn gelanceerd vanuit Rusland, op 27 december 2018.

Dat is een beetje een oude hoed. Na veel lanceringen doorgenomen te hebben, observeert het bedrijf ze nu met afkoeling. "We hebben geen startpartijen", zegt Allain. Vanwege de onvermijdelijke en soms lange vertragingen, "zouden we niet-eetbaar voedsel moeten kopen."

Niemand wil een feest gevuld met Weense worstjes en ingeblikte erwten. Dat is een ambiance – 'Feest alsof het de apocalyps is', zoals Allain zegt – dat het kantoor dat niet nodig heeft.


Meer van CES 2019