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SAR卫星发展现状

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一、国外SAR卫星

1、美国Seasat系统

1978年6月,美国国家航空航天局发射了海洋(SeaSat),在卫星上首次装载了合成孔径雷达,对地球表面1亿km^2的面积进行了测绘,该卫星在空间飞行100天,采用重复轨道干涉模式,首次从空间获取地球表面雷达干涉测量数据。

该卫星通常以35°的倾角飞行于地球上空,每96分钟绕地球飞行一圈。在运行过程中,需经常校准轨道,以维持一定的轨道高度,以保证其在预定的轨道上运行。Seasat卫星的主要任务视为海洋学和海洋工业提供数据,包括研究海洋环境和天气,监测海洋碳循环和气候变化,以及指导海洋钻探和其他海洋开发活动。

虽然Seasat卫星在不到一年的时间内因故障停止运行,但它为海洋观测和卫星遥感技术的发展奠定了基础。Seasat卫星的成功也催生了以后多颗遥感卫星,为地球科学研究做出了巨大的贡献。

SeaSat卫星技术指标及相关参数 | SeaSat卫星 |

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发射时间 1978年6月 天线增益(dB) 35
工作模式 重复轨道干涉模式 极化方式 HH
轨道倾角(度) 108 飞行高度(km) 795
重访周期(天) 3 幅宽(km) 100
工作频率(GHz) 1.275 方位向分辨率(m) 25
工作波段 L 距离向分辨率(m) 25
工作波长(cm) 23.5 卫星编队模式
入射角(度) 23-26 基线长度(m) 2000(波动很大)
脉冲宽度(s) 33.4us 绝对测高精度(m) 20-50
信号带宽(Hz) 19MHz 相对测高精度(m)
PRF(Hz) 1646

2、欧空局ERS系统

ERS-1和ERS-2雷达卫星为欧空局分别于1991年和1995年发射,携带多种有效载荷,包括侧视合成孔径雷达和风向散射计等装置。ERS-1和ERS-2雷达卫星构成对同一地面访问时间相差一天的星对,使得两次取得的SAR数据之间的相干性得到了一定的保障,采用太阳同步晨昏轨道,该系统采用的是重复轨道干涉模式,卫星编队形式为跟飞。

ERS-1/2基线测量方法:轨道数据(星历数据)加上精密的轨道动力及引力模型计算获得。

ERS-1和ERS-2卫星系统技术指标及相关参数 | ERS-1和ERS-2卫星 |

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发射时间 1991年、1995年 极化方式 VV
工作模式 重复轨道干涉模式 轨道类型 太阳同步极地轨道
轨道倾角(度) 98.52 飞行高度(km) 782-785
工作频率(GHz) 5.3 幅宽(km) 80-100
工作波段 C 方位向分辨率(m) 30/100
工作波长(m) 5.7 距离向分辨率(m) 30/100
入射角(度) 23-26 卫星编队模式 跟飞或无
脉冲宽度(s) 基线长度(m) 75-175
信号带宽(Hz) 绝对测高精度(m)
PRF(Hz) 1679 相对测高精度(m) 11-14
临界基线长度(km) 1.1

3、日本JERS-1系统

JERS-1雷达系统是日本于1992年发射升空,采用太阳同步晨昏轨道,该卫星采用重复轨道干涉模式,但其轨道控制方式不佳,在交轨方向的基线分量不如日本之后发射的ALOS卫星。下表中基线长度是对JERS-1持续观测四年期间的基线变化范围。

JERS-1将两台光学传感器(OPS)和合成孔径雷达系统(SAR)置于同一平台上的卫星,三者的视场完全相同,地面分辨率基本一致,同一平台在同一时刻可得立体像对,主要用途视观测地球陆域,进行地学研究等。

JERS-1雷达卫星技术指标及相关参数 | JERS-1卫星 |

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发射时间 1992年 飞行高度(km) 568
工作模式 重复轨道干涉模式 幅宽(km) 75
轨道倾角(度) 97.66 方位向分辨率(m) 18
工作波段 L 距离向分辨率(m) 18
工作波长(cm) 23.5 基线长度(m) 87-707
入射角(度) 35 绝对测高精度(m)
卫星编队模式 相对测高精度(m) 10-25

4、加拿大RadarSat卫星

RadarSat雷达卫星由加拿大于1995年11月4日发射,具有7中模式、25种波束及不同入射角,因而具有多种分辨率、不同幅宽和多种信息特征,可用于全球环境、土地利用和自然资源监测等。

RadarSat雷达卫星除了有一个地面卫星数据接收站外,卫星上还载有磁带记录器,可覆盖全球。该卫星除陆地及海洋应用外,其还肩负两个方面的重要任务:一是对南极大陆提供第一个完全的高分辨率卫星覆盖,二是对全球产生多次卫星覆盖。

下载地址:https://www.eodms-sgdot.nrcan-rncan.gc.ca/index-en.html

RadarSat雷达卫星技术指标及相关参数 | RadarSat卫星 |

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发射时间 1995年11月4日 飞行高度(km) 793-821
工作模式 重复轨道干涉模式 轨道类型 近极地太阳同步轨道
重复周期(天) 24 幅宽(km) 45-500
轨道倾角(度) 98.58 方位向分辨率(m) 9-100
工作波段 C 距离向分辨率(m) 6-100
工作波长(cm) 5.7 基线长度(m) 286-1978
入射角(度) 10-60 绝对测高精度(m)
卫星成像模式(种) 8 相对测高精度(m) 15-50

5、美国SRTM任务

2002年2月美国奋进号航天飞机发射升空,执行耗资3.64亿美元,称为“航天飞机雷达测绘使命(SRTM)”的空间飞行任务。它采用的方式为单航过双天线干涉测量,即在航天飞机上构建双天线实施InSAR地形测绘。该任务历经11天顺利完成任务,共计进行了222小时23分钟的数据采集工作,获取的雷达影像数据达9.8万亿字节,数据覆盖范围在北纬60°至南纬56°之间,覆盖面积超过1.19亿km^2,数据产品为间距30m和90m的数字高程模型,相对测高精度为6m,目前已公开,可免费下载。(天线直径1.12m,交轨基线长度60m,顺轨基线长度7m,采用频段C/X,绝对测高精度:水平20m,垂直16m;相对测高精度:水平15m,垂直4m)。

SRTM技术指标及相关参数 | SRTM任务 |

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发射时间 2000年2月 有效载荷重量(t) 13.6
C波段带宽(km) 225 X波段带宽(km) 50
C波段波长(cm) 5.6 X波段波长(cm) 3
极化方式 HH、HV、VH、VV 天线杆长度(m) 60(基线测量精度:3mm)
轨道数量(条) 176(实际156) 数据记录率(Mb/s) C:180 X:90
空间分辨率(m) 30×30

6、欧洲ENVISAT系统

ENVISAT雷达卫星属极轨对地观测卫星系列之一,于2002年3月升空。星上载有10种探测设备,其中4种是ERS-1/2所载设备的改进型。作为ERS-1/2雷达卫星的延续,ENVISAT雷达卫星数据主要用于监测环境,即对地球表面和大气层进行连续的观测,供制图、资源勘查、气象及灾害判断之用。

ENVISAT雷达卫星技术指标及相关参数 | ENVISAT卫星 |

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发射时间 2002年2月 飞行高度(km) 786-813
工作模式 重复轨道干涉模式 幅宽(km) 56-405
轨道倾角(度) 98.54 方位向分辨率(m) 6-100
工作波段 C 距离向分辨率(m) 9-100
工作波长(cm) 5.6 基线长度(m) 213-2230
入射角(度) 15-45 绝对测高精度(m)
卫星编队模式 相对测高精度(m) 10-40

7、日本ALOS卫星

2006年1月日本发射了先进陆地观测卫星(ALOS),它携带有L波段相控阵合成孔径雷达(PALSAR),该卫星主要用于对全球陆地资源和环境实施全天候监测,在高分辨率模式下距离向分辨率优于2m,轨道定位精度10m,PALSAR有较高的距离向分辨率和较高的信噪比,并且在交轨方向对轨道有较好的控制。

ALOS观测卫星技术指标及相关参数 | ALOS卫星 |

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极化 HH或VV HH/HV或VV/VH HH/HV/VH/VV
侧视角(度) 10-60 18-43 8-30
距离向分辨率(m) 10(2视)/20(4视) 100多视 24-89
扫描宽度(km) 40-70 250-350 20-65
轨道类型 准太阳同步回归轨道 轨道高度(km) 690
轨道倾角(度) 98.16 回归天数(天) 46
工作频率(MHz) 1270 天线尺寸(长*宽,m) 8.9×3.1
数据率(M) 240
天线尺寸 9.8×2.9
工作模式 重复轨道干涉模式
基线长度(m) 交轨大于50m,顺轨小于2公里
绝对测高精度(m)
相对测高精度(m) 10-20

8、意大利COSMO-SkyMed系列卫星

COSMO-SkyMed系列卫星由意大利航天局(Agenzia Spaziale Italiana, ASI)设计,意大利国防部(Italian Ministry of Research, MOD)和研究部(Italian Ministry of Research, MUR)资助,意大利阿莱尼亚航天公司和法国阿尔卡特公司合作研制的军民两用X波段雷达卫星星座。COSMO-SkyMed系统由4颗卫星组成,该卫星系统有两个地面站,其中军用地面站位于罗马南部的普拉提卡空军基地,民用地面站位于意大利南部的马特拉。具有左、右两侧大角度侧视能力和雷达天线的快速摆动能力,具有极高的重返能力。可提供全球范围的高时效性数据,以支持各种应用,包括国防安全监管、区域险情处理、沿海地带监测与海洋污染治理、森林与环境保护、自然资源勘探、土地管理、干涉测量与形变监测、粮食与农业管理等。

COSMO-Skymed卫星星座可以以两种基本模式运行:一种是常规轨道模式(nominal orbital configuration),另一种是干涉轨道模式(interferometric orbital configuration),(1)常规轨道模式。对地观测而言,常规轨道模式的关键是保证卫星重复通过同一地区。这需要保持星下点在一个给定范围内变化(容许误差在1 km以内)。这需要卫星的主动空间推进器来维持整个星座轨道的几何特性。(2)干涉轨道模式。干涉轨道模式是用来实现InSAR测量的,所以在这一模式下运行的卫星要保持其基线的变动范围在100~3 500 m。因此,在干涉轨道模式下运行的卫星不但和常规轨道模式一样需要控制星下点,同时还需要维持干涉基线在合理范围内。该模式对基线的控制有两种方式:Tandem-like干涉轨道(时间间隔一天),常规Tandem干涉轨道(时间间隔20 s),并提供同一轨道平面内两颗卫星形成干涉和不同轨道上两颗卫星形成干涉的两种模式。

9、加拿大RadarSat-2卫星

RadarSat-2是加拿大第二代地球观测卫星,于2006年12月发射升空,它几乎保留了RadarSat-1的所有优点,雷达采用C波段,HH极化,数据分辨率3-100m,幅宽10-500km,设计使用寿命为7年,采用多极化工作模式,轨道定位精度15m,能够大大增加可识别地物或目标的类别,能够左视和右视,并且可以实现相互转换,主要用于测绘以及环境和自然资源的监测等方面。

RadarSat-2卫星主要性能指标及相关参数 | RadarSat-2卫星 |

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倾角(度) 重访周期(天) 使用寿命(年) 轨道高度(km) 轨道
98.6 24 7-12 798 近极地,太阳同步轨道
工作波段 工作频率(GHz) 运行周期(分钟) 每天绕地球圈数 传感器数量
C 5.4 100.7 14.4 1
可选极化方式 部分波束模式 标称分辨率 距离*方位(m) 标称幅宽(km)
HH,HV,VH,VV 标准 35*28 100
宽幅 38*28 150
精细 10*8 50
HV或VH 精细(1/4景) 11*9 25
HH或VV 超精细宽 3*3 20
超精细窄 3*3 10
相对测高精度(m) 2-20 基线长度(m) 顺轨小于2公里
编队形式 前后跟飞 标称间距(m) 10

10、德国TanDEM-X卫星

TerraSAR-X计划于1997年启动,由德国联邦教育及研究部、德国航空航天中心及Astrium Gmbh公司三家单位合作研制,并于2007年6月发射升空。TerraSAR-X是一颗新的高分辨率SAR卫星,其上搭载的SAR传感器工作于X波段,波长3.2 cm,多极化、多模式成像。这颗卫星外形近似于六角形的棱柱,长约5.2 m,直径约2.3 m,发射重量1 t以上。广泛应用于农业和林业管理、地址调查、海事监测和制图,在军事侦察领域也具有非常高的应用潜力。

德国TanDEM-X卫星任务是利用两颗TerraSAR-X卫星进行编队飞行的一个高精度的雷达干涉测量系统,第一颗TerraSAR-X卫星于2007年发射升空,计划使用寿命为5年,第二颗TerraSAR-X卫星于2009年发射升空,计划使用寿命为5年,两颗卫星有三年的工作交叠期,德国预计在这三年种生成全球的高精度DEM数字高程模型,高程定位精度优于2m,DEM格网间距为12m。

TanDEM-X干涉系统性能指标及相关参数 | TerraSAR-X/TanDEM-X干涉任务 |

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300m-2km <2km(一发双收) 200m-2km(双发双收) 2mm-4mm 太阳同步轨道 大于5年
SAR基本参数
轨道类型 太阳同步轨道 轨道高度(km) 514
天线尺寸 4.8×0.7×0.15m
轨道倾角(度) 97.44 波段/波长/频率 X/3.11cm/9.65GHz
重返周期(天) 11 侧视方向 右侧视
成像模式 凝视聚束模式(ST) 高分辨率聚束模式(HS) 聚束模式(SL) 条带模式(SM) 扫描模式(SC) 宽幅扫描模式(WS)
入射角 22-45° 22-55° 22-55° 22-55° 22-55° 5.6-49°
幅宽/km R*A 4*3.7 10*5 10*10 30*50 100*150 270*200
极化方式 HH/VV HH/VV HH+VV HH/VV HH+VV HH/VV HH+VV HH+HV/VV+VH HH/VV HH/VV
距离向分辨率/m 0.6 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.7-3.3 取决距离向带宽
方位向分辨率/m 0.24 1.1 2.2 1.7 3.4 3.3 6.6 18.5 40
数字高程模型(HRTI-3)
垂直精度 水平精度 DEM间距
2m-4m(相对),10m(绝对) 10m 12m
卫星编队模式 前后跟飞、并列绕飞

11、韩国KOMPSAT-5卫星

KOMPSAT-5(Korea Multi-Purpose Satellite-5)卫星由韩国宇航研究机构(Korea Aerospace Research Institute, KARI)设计、研发,于2013年8月22在俄罗斯亚斯内金(Yasny)发射场成功发射,主要载荷是X波段COSI(Corea SAR Instrument)传感器,用于获取高分辨率SAR影像。作为韩国首颗搭载合成孔径雷达的民用卫星,无论是在夜间还是恶劣天气下每天都可在距离地面550千米的高空围绕地球旋转15圈获取高分辨率SAR图像,主要用于自然资源调查,环境监测,制图,灾害监测等领域。

12、Sentinel-1卫星

Sentinel-1是ERS-1/2、EnviSat卫星的后继星,同时也是欧洲空间局(European Space Agency, ESA)全球环境和安全监视(即哥白尼计划)系列卫星的组成部分。Sentinel-1作为一个星座由两颗C波段SAR卫星组成,Sentinel-1A于2014年4月3日发射升空,Sentinel-1B于2016年4月25日发射升空。Sentinel-1A与Sentinel-1B组成SAR卫星星座,重访周期由单星12天缩短至双星6天,两星在同一轨道平面内相差180°。其应用领域包括极地环境和海冰监测、地表形变监测、森林监测、水资源管理与土壤保护,食物安全与农作物监测,全球制图等。

13、RADARSAT

RADARSAT Constellation Mission(RCM)卫星星座是加拿大新一代C波段SAR卫星,由Space X公司于2019年6月12日在加利福尼亚州范登堡空军基地成功发射,主要由三颗类似RADARSAT-1/2的卫星组成,其目标是在未来十年内确保C波段数据的连续性,未来可能通过增加卫星数量(有可能增加到六颗)的方式新增一系列新应用。与RADARSAT-2不同的是RCM星座配备了自动识别系统(Automatic Identification System, AIS),它将独立使用或与雷达结合使用,从而提高对船舶的检测和跟踪能力。RCM将主要收集广域数据,主要应用在海上监视/国家安全(涵盖广泛的潜在应用领域,包括冰和冰山监测,海洋风,油污监测和响应以及船舶检测),灾害管理(应急、响应和重建),生态系统监测(农业、湿地、林业和沿海变化监测)。

二、国内SAR卫星

1、高分三号

高分三号卫星(GF-3)于2016年8月10日成功发射,是我国首颗分辨率达到1米的C频段多极化合成孔径雷达(SAR)卫星,自然资源部为其主用户。

GF-3星的分辨率可以达到1米,是世界上分辨率最高的C频段、多极化卫星。同时卫星获取的微波图像性能高,不仅可以得到目标的几何信息,还可以支持用户的高定量化反演应用;卫星具备12种成像模式,涵盖传统的条带成像模式和扫描成像模式,以及面向海洋应用的波成像模式和全球观测成像模式;功率达万瓦级,可以获取高性能的微波图像,同时是我国首颗连续成像时间达到近小时量级的合成孔径雷达卫星;卫星成像幅宽大,与高空间分辨率优势相结合,既能实现大范围普查,也能详查特定区域,可满足不同用户对不同目标成像的需求。

GF-3星在系统设计上进行了全面优化,具有高分辨率、大成像幅宽、多成像模式、长寿命运行等特点,主要技术指标达到或超过国际同类卫星水平,显著提升了我国对地遥感观测能力,是高分专项工程实现时空协调、全天候、全天时对地观测目标的重要基础。

2、1米C-SAR

1米C-SAR卫星(2颗) 是空基规划首批立项的业务星, 与高分三号卫星实现组网运行,以满足海陆观测快速重访需求,为我国多极化合成孔径雷达(SAR) 卫星数据业务化应用提供支撑。1米C-SAR卫星充分继承高分三号卫星的成熟技术, 主载荷仍为C频段多极化SAR载荷,并在高分三号卫星的基础上, 扩展了船舶监测、星上SAR实时处理与自主轨道保持能力,提高了成像质量、探测效能以更好的满足海洋、应急、国土、地质、环保、水利农业、气象及海军等多个行业用户的应用需求。

1米C-SAR 01星和02星分别于2021年11月23日和2022年4月7日成功发射,相比于高分三号卫星,1米C-SAR采用了TOPSAR模式替代传统扫描模式,极大程度地降低了宽幅成像存在的“扇贝效应”。增加了AIS船舶定位技术,及时更新海上船舶的位置信息并引导对船舶成像和识别,及时掌握海洋气象、航行信息等数据,有助于保障海上生命安全、提高航行的安全性。此外,增加了星上实时处理器,在特定观测模式下可以即时进行数据处理,省去了数据处理的中间环节,对应急救援具有重要意义。

1米C-SAR星与高分三号卫星形成三星组网,单侧视情况下平均重访周期由单星3天缩短至三星小于1天,显著提升了SAR卫星重访能力和全球覆盖能力,进一步提升卫星对海洋信息服务支持以及灾害应对处理能力。通过三星编队飞行,可快速形成有效的干涉基线,开展地面形变干涉测量的业务化运行,可广泛应用于地表沉降监测、地震监测、冰川运移监测、公路铁路形变监测和山体滑坡监测等。

3、天绘二号

天绘二号卫星系统是我国首个基于干涉合成孔径雷达技术的微波测绘卫星系统,也是继德国TanDEM-X系统后的第2个微波干涉测绘卫星系统。

微波干涉测绘卫星是利用干涉原理可以生产数字表面模型(DSM)和雷达正射影像测绘产品,与单SAR卫星相比具有更精准的测图能力,与光学测绘卫星相比具有全天候、全天时数据获取以及数据处理速度快等优点。此外对于常年多云雨地区,利用微波测绘卫星影像数据,实施无地面控制条件下测绘产品生产。

4、陆地探测一号

L波段差分干涉SAR卫星(陆地探测一号01组,LT-1)是我国第一组以干涉应用为核心任务的SAR卫星星座,由A、B星组成,双星均配置L波段合成孔径雷达(SAR)载荷,具有全天时、全天候、多极化对地成像能力,可应用于地质、土地、地震、减灾、测绘、林业等领域。由中国航天科技集团有限公司八院研制,是国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015年-2025年)的重要组成部分,是该规划首个立项的科研卫星工程。主要用户包括自然资源部(牵头)、应急管理部和国家林业和草原局。

L波段差分干涉SAR卫星A星和B星分别于2022年1月26日和2月27日在我国酒泉卫星发射中心成功发射,运行于607公里高度的准太阳同步轨道,搭载了先进的L波段多极化多通道SAR载荷,具备多种成像模式,最高分辨率3米,最大观测幅宽可达400公里。

L波段差分干涉SAR卫星的成功发射标志着我国即将开启国产民用干涉SAR卫星支撑地质灾害防治新篇章。双星采用编队构型运行,具备双星绕飞与双星跟飞两种模式,利用干涉测高和差分形变测量技术,实现高精度、全天时、全天候地形测量、地表形变和地质灾害监测等任务,形成全球领先的地质灾害快速反应能力,为自然资源及相关行业提供重要数据与技术支撑。

5、海丝一号

海丝一号卫星是国内高校首颗面向海洋和海岸带科学观测的SAR遥感卫星,其需求由厦门大学等单位根据海洋科学研究与遥感应用市场需要提出,天仪研究院为卫星总体,中国电子科技集团公司第三十八研究所(简称“中国电科38所”)为载荷总体,联合负责卫星的研制。同时,卫星平台配备智能化信息处理模块,用于在轨智能图像处理方面的技术探索,该模块由首都师范大学研制。

海丝一号卫星是国内首颗对标国际先进指标的、基于有源相控阵天线的百公斤级(整星<185㎏ 、1米分辨率、C波段商业SAR遥感卫星,可以穿透云层,不受时间和恶劣条件限制,获取全天时、全天候的二维高分辨雷达数据 ,将为海洋动力环境参数的遥感反演、海洋灾害监测、洪水监测和地表形变分析等提供支持。

6、巢湖一号

巢湖一号卫星由长沙天仪空间科技研究院有限公司研制,是中国“天仙星座”项目的首发星,于2022年2月27日在文昌航天发射场成功发射。

依托天仪全球自动地面站网络及SAR遥感卫星全天时全天候获取稳定预期遥感影像的特性,巢湖一号卫星将具备6小时应急成像能力,为用户提供更加精准、高效、可靠的SAR卫星遥感数据服务。

巢湖一号卫星是中国“天仙星座”项目的首发星,其应用需求由天地信息网络研究院(安徽)有限公司提出,天仪研究院为卫星总体,中国电子科技集团公司第三十八研究所(简称“中国电科38所”)为载荷总体,联合负责卫星的研制。这也是天仪研究院与中国电科38所继联合研制我国首颗商业SAR卫星海丝一号后的第二次合作。

相比我国首颗商业SAR卫星海丝一号,巢湖一号卫星进一步优化了卫星平台和雷达载荷设计,使得卫星在成像幅宽、分辨率、最大成像时长、数据传输、轨控等核心能力上均有了显著的提升,并增加了区域多点目标的连续成像能力、精密定轨能力及在轨AI处理功能。

7、泰景四号01星

泰景四号01卫星是中国首颗X波段商业SAR(合成孔径雷达)由北京微纳星空科技有限公司研制的X波段商业SAR卫星,总重量接近350千克,可用于全天时、全天候地获取高分辨率地表雷达图像,具备向用户提供多样化、高质量、极致性价比的SAR图像产品能力。

8、高景二号

四维高景二号01、02星采用双星编队InSAR模式和分布组网D-InSAR模式,可实现1:25000比例尺高精度地形测绘、厘米级地表形变检测、优于1米的高分辨率成像,是国内工作模式最多、产品精度最高的干涉SAR商业卫星星座,整体技术达到世界一流水平。

该星座与四维高景一号01、02星组网运行,形成国内领先的光SAR一体服务能力,在自然资源、农业农村、水利、应急、生态环境和住建等传统遥感应用领域具备极高的使用价值,同时在实景三维、智慧水利、城市安全、自动驾驶等新兴市场也有广阔的应用前景。

四维高景二号01、02星是中国四维新一代商业遥感卫星系统的首组雷达双星,本次数据产品的发布,标志着中国四维新一代商星系统第一阶段的建设圆满完成。该系统将于2025年全面建成,空间段计划发射“16+4+8”共28颗卫星,包括16颗优于0.5米分辨率光学卫星、4颗0.7米分辨率宽幅光学卫星、8颗优于1米分辨率SAR卫星,同步建设与之高度匹配的基于“四维云”的地面段(含测控、接收、处理、应用);后续根据市场发展情况可扩展至56颗卫星。

9、涪陵一号

涪城一号是“绵阳星座”的首发星,已于2023年6月7日成功发射。“四川造”首颗SAR卫星——“涪城一号”在酒泉卫星发射中心成功发射,“涪城一号”将在地质灾害预警监测、交通、环保等领域提供遥感数据服务。

作为首颗四川造SAR遥感卫星,“涪城一号”卫星总重约300kg,最高分辨率1m,具备全天时全天候InSAR干涉成像功能,可以实现对地表毫米级的形变监测,其性能指标处于国际领先水平,并达到国内SAR卫星的最高分辨率。

“涪城一号”卫星采用二维电扫相控阵天线,能够实现目标快速切换,支持一次过境同时拍摄多个相近目标;同时,“涪城一号”卫星还具备波位灵活切换能力,可以实现沿迹灵巧成像,并支持视频SAR和多景图像合成,形成动态影像。

此外,“涪城一号”具备星间/星地激光通信能力、北斗短报文通信能力和星上AI自主规划处理任务能力,显著增强了卫星应急响应能力和星座运营效率,为遥感数据应用提供更高效、可靠的解决方案。

10、齐鲁一号

齐鲁一号卫星是中科院重点部署项目“天基资源网络化服务体系构建与在轨验证”研发的首颗网络化智能微波遥感小卫星,由中科院空天信息创新研究院作为项目总体、中科院微小卫星创新研究院作为卫星总体,联合国家空间中心、中科大、信工所等优势单位研制,山东产业技术研究院为用户单位。

齐鲁一号卫星搭载了国内首台Ku谱段SAR载荷、智能载荷、空间路由器、激光通信机等新型载荷,主要开展在轨实时任务规划、SAR数据智能处理和直接面向终端的智能信息服务等关键技术验证,与后续发射的齐鲁二号、齐鲁三号卫星开展星间组网通信、在轨信息融合和智能协同等应用验证,为中国天基系统网络化和智能化发展提供支撑,推动中国天基系统应用服务模式转变和服务效能提升。

齐鲁一号主要为山东国土、城建、农业、林业、能源、防灾减灾等行业提供遥感服务。

11、宏图一号

航天宏图一号卫星星座搭载长征二号丁火箭发射升空并成功入轨。这是国际上首个“1+3”车轮编队构型的分布式干涉SAR卫星星座,由“一主加三辅”四颗卫星组成,主星发射雷达信号,主辅四星接收散射信号,可实现多基线干涉成像,在城市地质灾害监测、海洋监测、洪涝灾害监测、地表沉降监测等方面具备极大优势。

该组卫星具备对全球非极区进行1:5万比例尺测绘能力,可以快速高效进行全球陆地高精度测绘;具备毫米级形变监测能力,能够为地面沉降、塌陷、滑坡等灾害的勘查和防治提供数据支撑,是早期识别复杂地区重大地质灾害隐患的“利器”;具备亚米级高分宽幅成像能力,可以全天候和全天时对地高质量成像观测,整体技术达到国际领先水平。

12、珞珈二号01星

珞珈二号(光音二号)01星由武汉大学、山东锋士等单位牵头研发,是全球首颗Ka频段高分辨率SAR(合成孔径雷达)卫星,具有较高的先进性和创新性,高频Ka频段遥感同时具有光学和微波的优点,极大地丰富了探测手段,能满足目标识别级的遥感感知的高分辨率、视频等多种探测需求,最高分辨率能达到0.5米。同时,具备“穿云透雨”的能力,可提供全天候的监测服务,能提高大范围、广区域“天”基监测感知手段和信息服务能力,将有力推动空天信息、智能水利领域的科技创新与产业应用。

珞珈二号(光音二号)01星主要用于验证SAR遥感新体制雷达技术和导航增强技术等功能。是国际首颗遥感成像、气象探测和水利应用一体化卫星,具备穿云透雨能力,可提供全天候、全天时、全覆盖的监测服务,可有效解决遥感数据在行业应用中 “用时少”、“不用时多”的痛点和难点,提供大范围、广区域“天”基监测感知手段和能力。该星搭载各种星载传感器,能够主动或被动获取各种波段,可以反演水文要素,如水域面积、水面高程等,然后通过水利数学模型推演流速、流量等间接指标,进而研发太空水文站、太空水质站、减灾监测平台、水资源精细化管理平台等各种行业产品。此外,还可以通过Ka频段高分辨率SAR成像识别微小形变,监测大坝变形和地表形变,识别地质灾害。基于卫星遥感技术的地质灾害识别可为风险早期识别、精准定位监测目标打下良好基础,在目标地质灾害隐患点动态监测、跟踪分析等方面相较传统手段具有精度高、覆盖广、成本低廉等优势,同时为反滑坡等地质灾害诱发成因与演变规律提供技术支撑。

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