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1米C-SAR卫星:我国首批在轨运行的合成孔径雷达业务卫星

创作时间:
作者:
@小白创作中心

1米C-SAR卫星:我国首批在轨运行的合成孔径雷达业务卫星

引用
1
来源
1.
http://www.nsoas.org.cn/news/content/2024-05/15/21_16684.html

1米分辨率C波段合成孔径雷达卫星(1米C-SAR卫星01、02星)是高分三号卫星2颗后续业务卫星,也是我国首批在轨运行的合成孔径雷达业务卫星。

卫星改进优化

2颗卫星搭载C波段多极化合成孔径雷达载荷,在充分继承了GF-3卫星成熟技术基础上进行了如下改进优化:

  1. 增加AIS信号接收系统,提高对海洋主要监视目标—海上船舶监视能力;
  2. 将3种传统扫描成像模式改为TOPSAR模式,从体制上减小了传统扫描模式图像中固有的“扇贝效应”,提高扫描模式图像质量与应用效果;
  3. 提高波模式空间分辨率和观测幅宽,提高海浪观测性能;
  4. 搭载星上实时处理器。实现在星上成像处理、水体提取、海面溢油检测与船舶检测功能,提升海上突发事件与海陆自然灾害早发现、早预防、早处置的能力;
  5. 增加卫星每日观测时间,进一步提升卫星使用效率与可用性。

主要任务

2颗卫星主要任务是与高分三号卫星组网运行,主要用于海洋权益维护、海洋灾害监测、海域与海岸带监测、极地环境监测与极地科考船航行保障、海洋科学研究以及国防建设。并且为应急管理、国土、地质、生态环保、水利、农业与气象等用户提供稳定、可靠、高时效的雷达卫星业务观测数据。

观测要素

海洋观测要素
陆地观测要素
海浪、海面风、海上船舶、油气平台、海面溢油、海冰、绿潮、岛礁、海岸线及海岸带典型地物、内波、中尺度涡、锋面、台风、海上强降水等
洪涝灾害、滑坡、泥石流、地震及次生灾害、房屋、农作物、交通线及交通设施、旱灾、地面沉降、塌陷、地裂缝、土地利用变化、自然资源、工矿企业、化工园区、固体废料、地表水体、土壤含水量、堰塞湖、水利工程(大坝、堤防等)

观测范围

  1. 观测区域
  • 具备全球观测能力,实时观测区域:南纬5o北纬50o、东经70o东经150o;
  • 单星重访能力:单侧视情况下平均重访周期小于3天。双侧视情况下,在10m分辨率100km测绘带宽的模式下,实时观测区内90%地区重访周期小于1.5天。
  • 3星组网重访能力:单侧视情况下平均重访周期小于1天;双侧视情况下,在10m分辨率100km测绘带宽的模式下,实时观测区内90%地区重访周期优于18小时。
  1. 卫星轨道
  • 轨道类型:太阳同步回归冻结轨道;
  • 轨道半长轴:7126.4365km;
  • 轨道平均高度:755.4365km(地球平均半径6371km);
  • 轨道偏心率:0.00115;
  • 轨道倾角:98.4110o;
  • 轨道近地点幅角:90o;
  • 降交点地方时:6:00a.m。
  • 1米C-SAR卫星(2颗)相对GF-3卫星相位差分别为254.771 o、105.229 o。

有效载荷

C波段多极化SAR载荷主要技术参数

序号
名称
技术指标
1
工作频段
C
2
中心频率
5.4GHz
3
极化方式
可选单极化、可选双极化、全极化
4
天线形式
有源相控阵平面天线
5
极化隔离度
>30dB
6
最大信号带宽
240MHz
7
脉冲重复频率(PRF)范围
1000Hz~6000Hz
9
接收机动态范围
输入≥62dB,输出≥38dB
10
采样位数
8bit
11
BAQ压缩比
8:3或8:4可选
12
数据率
8:3压缩后<1000Mbps

AIS载荷主要技术参数

序号
名称
技术指标
1
接收信号频点
具备四个频点同时接收的能力
2
适应舰船AIS终端类型
Class A
3
调制方式
GMSK/FM
4
码型
NRZI
5
平均码速率
40kbps
6
接收机灵敏度
优于-111dBm
7
动态范围
≥20dB
8
天线极化方式
垂直极化
9
存储能力
8GByte
10
包检测率
≥85%

成像模式

SAR载荷具有12种成像模式,包括2种海洋观测模式(波模式与全球观测模式),具备单、双、四极化数据获取能力,能够满足海洋与陆地多种观测需求。

序号
成像模式
空间分辨率(m)
成像幅宽(km)
总视数
极化方式
1
聚束
1
10×10
1
可选单极化
2
超精细条带
3
30
1
可选单极化
3
精细条带1
5
50
1
可选双极化
4
精细条带2
10
100
2
可选双极化
5
标准条带
25
130
6
可选双极化
6
窄幅TOPSAR
50
300
6
可选双极化
7
宽幅TOPSAR
100
500
8
可选双极化
8
全极化条带1
8
30
1
全极化
9
全极化条带2
25
40
6
全极化
10
波成像模式
8
20×20
1
全极化
11
全球TOPSAR模式
500
650
8-16
可选双极化
12
扩展入射角
低入射角:25
130
6
可选双极化
高入射角:25
80
6
可选双极化

遥感图像

遥感图像主要技术指标如下:

序号
名称
技术指标
1
工作频段及中心频率
C频段/5.4GHz
2
极化方式
可选单极化、可选双极化、全极化
3
图像隔离度
≥35dB
4
极化通道不平衡度
幅度≤±0.5dB,相位≤±10°
5
NEσ0
分辨率110m:成像边缘优于-19dB;分辨率25500m:成像中心优于-25dB,成像边缘优于-21dB
6
相对辐射精度(3σ)
1景:1.0dB;1轨:1.5dB;3天:2.0dB;寿命期:3.0dB
7
绝对辐射精度(3σ)
1.5dB(1景),2dB(长期)
8
辐射分辨率(1σ)
分辨率110m:3.5dB;分辨率25500m:2dB
9
旁瓣比
分辨率110m:峰值旁瓣比<-22dB,积分旁瓣比<-15dB;分辨率25500m:峰值旁瓣比<-20dB,积分旁瓣比<-13dB
10
模糊度
分辨率110m:距离模糊度<-20dB,方位模糊度<-20dB;分辨率25500m:距离模糊度<-20dB,方位模糊度<-18dB
11
无控制点平面定位精度
优于150m(入射角20o~50o,3σ)

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