Aerospace. Defense. Homeland Security

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1 Filippo Gemma

2 Aircraft & UAV Modeling Antenna Modeling Celestial Environment Communications Link Analysis Conjunction Analysis Constraints for Visibility Global Navigation Satellite Systems Ground Facility Modeling Imagery & Map Data Lunar & Interplanetary Analysis Maneuver Modeling Missile Modeling & Simulation Orbit Determination Orbit Trajectory Modeling Radar Analysis Real-Time Data Feeds Rendezvous & Proximity Operations Sensor Modeling Spacecraft Design & Operation Space Situational Awareness System Performance Analysis Terrain & Cityscape Modeling Underwater Modeling Weather & Atmospheric Effects

3 Aerospace Defense Homeland Security

4 Defense Homeland Security Sistema di Analisi del Traffico Marittimo S.A.T.M. Sea Trafic Survey and Analysis System

5 Introduction to SATM Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri. SATM

6 Introduzione a SATM Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri. SATM Goals Feasibility Data Flow Architecture Implementation

7 Introduction to SATM Goals Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri.

8 Introduction to SATM Goals SATM is devoted to survery maritime trafic over extended Mediterranean Sea supporting BPC Decision Makers during SAR and Sea Trafic Control analysis

9 Feasibility Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri. SATM User Requirements Definition Feasibility Study

10 User Requirements Definition Goals definition: Surevy an AOI to identify sea trafic at a maximum interval of 4 hours Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri. SATM Domain Identification: Inital experimental area Min. Max.

11 Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri. SATM Feasibility Study Resources identification: Remote Sensing Satellites Patroling Aircrafts Patroling Vessels Operating Scenario Design: Performance evaluation: Assesment: Identify the best resource for a specific moment Modeling & Simulation to produce Reports & Graphs Output evaluation Final Conclusions

12 Feasibility Study Resources Identification: Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri. SATM Satellite Operatore Tipo Capacità Risoluzione GRS Tempi consegna RadarSat1 MDA Radar Ognitempo buona (4m) Italia 2 h SPOT 5 SpotImage Ottico Diurno(*) buona (2.5m) t.b.a. 3 h EROS A1 ImageSat Ottico Diurno ottima (2m) Italia 1 h Cosmo-Skymed 1 ASI-Min.Difesa Radar Ognitempo ottima (1m) Italia t.b.a. Cosmo-Skymed 2 ASI-Min.Difesa Radar Ognitempo ottima (1m) Italia t.b.a. Cosmo-Skymed 3 ASI-Min.Difesa Radar Ognitempo ottima (1m) Italia t.b.a. RadarSat2 MDA Radar Ognitempo ottima (1m) t.b.a. 2 h IKONOS II Satellite Imaging Ottico Diurno(*) ottima (82 cm) n.d. 8 h EROS B ImageSat Ottico Diurno ottima (70 cm) Italia 1 h QuickBird Digital Globe Ottico Diurno (*) ottima (61 cm) n.d. 8 h WorldView-1 Digital Globe Ottico Diurno (*) ottima (50 cm) n.d. > 24 h Geo-Eye Satellite Imaging Ottico Diurno (*) ottima (41 cm) n.d. 12 h

13 Monitoraggio di un area di interesse mediante immagini da satellite Studio di fattibilità - Disegno dello scenario operativo: Individuare l area di interesse Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri. SATM Area minima Area media Area massima

14 Studio di fattibilità Operating Scenario Design: Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri. SATM Select Usable Satellites Satellite Operatore Tipo Capacità Risoluzione GRS Tempi consegna RadarSat1 MDA Radar Ognitempo buona (4m) Italia 2 h SPOT 5 SpotImage Ottico Diurno(*) buona (2.5m) t.b.a. 3 h EROS A1 ImageSat Ottico Diurno ottima (2m) Italia 1 h Cosmo-Skymed 1 ASI-Min.Difesa Radar Ognitempo ottima (1m) Italia t.b.a. Cosmo-Skymed 2 ASI-Min.Difesa Radar Ognitempo ottima (1m) Italia t.b.a. Cosmo-Skymed 3 ASI-Min.Difesa Radar Ognitempo ottima (1m) Italia t.b.a. RadarSat2 MDA Radar Ognitempo ottima (1m) t.b.a. 2 h IKONOS II Satellite Imaging Ottico Diurno(*) ottima (82 cm) n.d. 8 h EROS B ImageSat Ottico Diurno ottima (70 cm) Italia 1 h QuickBird Digital Globe Ottico Diurno (*) ottima (61 cm) n.d. 8 h Geo-Eye Satellite Imaging Ottico Diurno (*) ottima (41 cm) n.d. 12 h

15 Monitoraggio di un area di interesse mediante immagini da satellite Studio di fattibilità Modeling & Simulation: Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri. SATM Aggregation criteria Optical and Radar Satellites Day and Night passes Coverage evaluations Time interavl coverage Extended coverage performances (inclined acquisitions9

16 Feasibility Study - Output Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri. SATM Matrix Simulation Coverage Optical assets Radar assets Min Avg Max

17 Feasibility Study - Output Example of FOM for SAR satellites for maximum coverage Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri. SATM

18 Feasibility Study - Output RadarSat 1 e 2 CosmoSKymed 1, 2 e 3 Example of Graph for time passesof SAR satellites

19 Feasibility Study Final evaluation 1/3 Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri. SATM Optical Assets Radar Assets Number of passes every 4 hours Evaluation covered 30 slots of 4 h each, for a total number of 82 observations collected by 50 observations performed by optical satelliets and 32 observation performed by 32 SAR during a total time interval of 5 days.

20 Feasibility Study Final evaluation 2/3 Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri. SATM Evaluation covered 30 slots of 4 h each, for a total number of 82 observations collected by 50 observations performed by optical satelliets and 32 observation performed by 32 SAR during a total time interval of 5 days. 24h 24 h 24 h 24 h 24 h 24 h 4h #passes 4 h Just 2 slots aren t covered, satisfying initial goals at 94,4% Avg # of passes every 4 h is 2,73 The initial requirement is satisfied.

21 Feasibility Study Final evaluation 3/3 Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri. SATM Conclusions We took into account 6 SAR and 7 Optical satellites operated by 6 different Space Operators and delivered by 5 different Commercial Entities. The total number of 13 satellites were used to deliver 82 aquisitions along 120 hours Just 2 slots aren t covered, satisfying initial goals at 94,4% Avg # of passes every 4 h is 2,73 Further considerations could be done lookimg at the delivery time depending on the several factors including Commercial Entities, Transmission Channels and so on

22 SATM Operations Systems and Services Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri. SATM Architecture

23 SATM Operations Systems and Services Services Sistema di raccolta di informazioni, analisi e relativo monitoraggio finalizzato al coordinamento delle attività di contrasto all immigrazione clandestina attraverso il Mediterraneo allargato e le frontiere terrestri. SATM

24 Implementation

25 Operations Work Flow Preliminary Steps: Analysis (STK) Planning (GSIF) Processing Steps: Image Analysis Image Correlation Image Integration

26 Operations Image Processing Images acquisitions will be run at GRS 24/7, processed and delivered Level 0 image Level 1 image Level 2 image Raw Radiometrically Corrected System Corrected

27 SATM - Maritime surveillance using: AIS, VTS, VMS & LRIT data Satellite Remote Sensing Images Image Processing Feature Extraction Optical data = EROS B Radar data = RadarSat 1

28 SATM - Maritime surveillance using: AIS, VTS, VMS & LRIT data Satellite Remote Sensing Images Image Processing Feature Extraction

29 SATM - Maritime surveillance using: AIS, VTS, VMS & LRIT data Satellite Remote Sensing Images Image Processing Data Correlation AIS Data

30 SATM - Maritime surveillance using: AIS, VTS, VMS & LRIT data Satellite Remote Sensing Images Image Processing Data Correlation AIS Data

31 SATM - Maritime surveillance using: AIS, VTS, VMS & LRIT data Satellite Remote Sensing Images Image Processing DSS support AIS Data

32 Project status Pre-operative since 2012 Operative since 28 June 2013 SATM supporting Mare Nostrum Mission Italian Ministry of Interior Under Integration with Triton Mission FRONTEX - EU Agency

33 Products + Customizations + Integration = Solutions

34 Conclusions Our solutions are: Proven Reliable Customizable

35 Thank You Very much for Your kind attention