Generar mosaicos 3D con la utilidad Terrain2Tiles
El software de ingeniería de misiones digitales Ansys Systems Tool Kit (STK) es conocido por su aptitud para el modelado de misiones. Disponer de buenos modelos para representar el entorno de una misión es un paso fundamental que se debe dar para evaluar el rendimiento del sistema y el éxito de la misión. En cualquier misión que involucre sistemas terrestres (que son todos) u observadores terrestres (que son muchos), el terreno juega un papel importante en la configuración precisa del entorno de la misión. El software STK ya podía ingerir muchos tipos de datos de terreno e imágenes para visualización y análisis, pero la utilidad Terrain2Tiles amplía el ámbito de posibilidades.
Convertir a mosaicos 3D
A partir de la versión 2024 R2, se incluye una nueva utilidad de conversión de terreno con el software STK. Esta utilidad de línea de comandos es fácil de usar y convierte el terreno de casi cualquier tipo de archivo de terreno reconocido por la industria (modelos de elevación digital, formatos de archivo de imagen de etiqueta geográfica, JP2, etc.) en mosaicos 3D. El formato de mosaicos 3D es un estándar abierto diseñado para describir y organizar conjuntos de datos geoespaciales masivos de una manera que sea eficiente para la representación 3D y la consulta analítica. Cuando se carga un conjunto de mosaicos 3D en un escenario de software STK, las vistas de gráficos 3D se representan con datos que escalan la resolución en función de la distancia de visualización. Esto permite una representación más rápida porque el software no visualiza un terreno innecesariamente de alta resolución para una distancia determinada. Además, el software de ingeniería de misión digital Ansys RF Channel Modeler requiere que el entorno operativo se represente utilizando el formato de terreno de mosaicos 3D.
En el software STK, se puede aplicar un conjunto de mosaicos 3D a cualquier cuerpo central y usarlo para análisis y visualización. La utilidad Terrain2Tiles puede convertir terrenos para la Tierra, la Luna y Marte. La herramienta permite a los usuarios especificar el datum vertical (también llamado referencia de altura) que se usará al convertir datos de terreno. Tener en cuenta el datum adecuado es especialmente importante para una representación precisa de cualquier modelo digital de terreno (DTM). La utilidad Terrain2Tiles admite referencias de altura comunes, como “elipsoide”, NAVD88, EGM96, EGM2008 y Mars GMM3. Saber qué referencia de altura especificar se puede descubrir normalmente a través del archivo “léame” y la documentación que acompaña a los datos del DTM. Además de crear una representación 3D de la geometría del terreno, la utilidad puede incorporar imágenes al conjunto de mosaicos 3D.
El instrumento CTX del Mars Reconnaissance Orbiter ha recopilado datos de alta calidad sobre el terreno y las imágenes de la superficie marciana. Antes de que estuviera disponible la utilidad Terrain2Tiles, no había ninguna manera viable de incorporar al software STK datos de terreno e imágenes disponibles públicamente, como este conjunto de datos del Centro de Ciencias Astrogeológicas del USGS . Ahora, la utilidad permite tomar conjuntos de datos como este y crear un conjunto de mosaicos en 3D que combina imágenes y terreno.
Marte se muestra con el elipsoide predeterminado y con mosaicos 3D superpuestos.
Modelar el terreno con precisión
El terreno que se muestra arriba está cerca del Polo Norte marciano. En latitudes altas, el uso del datum vertical correcto (Marte GMM3) es fundamental para obtener un modelo preciso. En este escenario específico, el error de altitud asociado con no tener en cuenta el terreno supera los 600 metros.
Un gráfico que muestra la diferencia de altitud entre el elipsoide de Marte y el conjunto de mosaicos 3D
En los próximos años, enviaremos astronautas a la Luna para caminar por su superficie por primera vez desde 1972. Una región candidata para el aterrizaje de la nave espacial Artemis 3 es el Macizo de Malapert, una enorme montaña lunar con un punto más alto de 5.000 metros. En regiones con mucho terreno como esta, es importante saber cuándo un astronauta que camina por la Luna tendrá una línea de visión sin obstáculos hacia el módulo de aterrizaje y varios puntos de interés. Utilizando la utilidad Terrain2Tiles, un archivo de mapa de pendiente digital del altímetro láser del orbitador lunar del Laboratorio de geología, geofísica y geoquímica planetaria de la NASA se convirtió en un conjunto de datos de mosaicos 3D y se insertó en el software STK.
Un astronauta camina sobre la luna y se muestra una versión ampliada del terreno.
El modelado preciso del terreno es fundamental para comprender el entorno operativo. El terreno tiene implicaciones para la visibilidad, la movilidad del sistema y la planificación de rutas, así como para las interacciones entre sistemas, como las comunicaciones. La utilidad Terrain2Tiles facilita más que nunca la aplicación del terreno en el modelo de software STK. Para probar la nueva utilidad, puede encontrar esta herramienta de línea de comandos en el directorio bin de instalación del software STK. Obtenga más información sobre la ingeniería de misiones digitales .
