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《雷達(dá)遙感衛(wèi)星TerraSAR_X的系統(tǒng)特性和產(chǎn)品》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、雷達(dá)遙感衛(wèi)星TerraSAR-X的系統(tǒng)特性和產(chǎn)品錢方明劉薇周瑜(西安測繪研究所,陜西西安,710054)摘要:首先介紹了雷達(dá)遙感衛(wèi)星TerraSAR-X的系統(tǒng)特性,包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、SAR主要參數(shù)、SAR天線和成像模式,然后描述了SAR數(shù)據(jù)處理過程和產(chǎn)品類型,最后介紹了TerraSAR-X衛(wèi)星的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞:TerraSAR-X衛(wèi)星;合成孔徑雷達(dá);系統(tǒng)特性;產(chǎn)品類型分類號:P237SystemCharacteristicsandProductsofRadarRemoteSensingSatelliteTerraSAR-XQianFangmingLiuWe
2、iZhouYu,(ResearchInstituteofSurveyingandMapping,Xian,710054)Abstract:Thesystemcharacteristicsofradarremotesensingsatellitearepresentedfirstly,including,systemdesign,SARmainparameters,SARantennaandimagingmodes,andthenSARdataprocessingflowsandproducttypesaredescribed.Finally,thedev
3、elopmentforegroundofTerraSAR-Xsatelliteispresented.Keywords:TerraSAR-Xsatellite;SAR;Systemcharacteristics;Producttypes1引言合成孔徑雷達(dá)(SyntheticApertureRadar,SAR)是一種側(cè)視成像雷達(dá),集合成孔徑技術(shù)、脈沖壓縮技術(shù)和數(shù)字信息處理技術(shù)于一體,作為遙感設(shè)備,其圖像分辨率基本上與光學(xué)圖像相當(dāng),從它[1]獲取的圖像里可以獲取豐富的信息,受到許多應(yīng)用部門的重視。星載SAR具有全天候、全天時、高分辨率的成像探測能力,為獲取地
4、球空間信息提供了重要手段。TerraSAR-X是一顆用于科學(xué)研究和商業(yè)運(yùn)行的高分辨率SAR衛(wèi)星,由德國聯(lián)邦教育和研究部(BMBF)、德國航空航天局(DLR)、歐洲航空防務(wù)和航天公司下屬的阿斯特留姆公司(EADSAstrium)三家單位合作研制,是德國國家雷達(dá)地球觀測任務(wù)的主力。從衛(wèi)星發(fā)射到現(xiàn)在,TerraSAR-X成功回傳了超過45000個數(shù)據(jù)集,經(jīng)處理后得到的影像產(chǎn)品質(zhì)量非常高,為今后星載SAR任務(wù)制定了新標(biāo)[2][3]準(zhǔn)。TerraSAR-X對地觀測任務(wù)的主要目標(biāo)有兩個:一是為水文地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、氣候?qū)W、海洋學(xué)、制圖學(xué)、環(huán)境或?yàn)?zāi)害監(jiān)測、干涉測量研究等
5、領(lǐng)域提供多模式X波段SAR數(shù)據(jù);二是在歐洲建立一個商業(yè)的地球觀測市場,發(fā)展可持續(xù)的地球觀測服務(wù)行業(yè),資助后續(xù)系統(tǒng)的開發(fā)。本文主要闡述了TerraSAR-X衛(wèi)星系統(tǒng)的特性,包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、SAR主要參數(shù)、SAR天線和基本成像模式,描述了SAR數(shù)據(jù)處理過程和產(chǎn)品類型,最后介紹了TerraSAR-X衛(wèi)星的發(fā)展前景。2TerraSAR-X的系統(tǒng)特性[3]2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)TerraSAR-X衛(wèi)星于2007年6月在拜科努爾發(fā)射場成功發(fā)射,采用太陽同步軌道,軌道高度約514km,軌道傾角為97.4°,重復(fù)觀測周期為11天,這樣的軌道設(shè)計(jì)充分考慮了雷達(dá)性能、數(shù)據(jù)獲取時間和重
6、訪時間三者之間的關(guān)系。TerraSAR-X衛(wèi)星主要由X波段雷達(dá)天線、X波段下行數(shù)據(jù)傳輸天線、太陽能發(fā)電機(jī)、推進(jìn)器等部分組成(如圖1),另外星上載有激光通信終端(用于衛(wèi)星與衛(wèi)星或衛(wèi)星與地面之間的通信連接)以及跟蹤、掩星測量和距離修正儀,包括一臺雙頻GPS跟蹤接收機(jī)和一臺激光反射器,用于高精度軌道定位和掩星測量,軌道定位精度優(yōu)于20cm。圖1TerraSAR-X衛(wèi)星外觀及主要組成部分TerraSAR-X地面系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制、管理衛(wèi)星,校準(zhǔn)SAR設(shè)備,存檔SAR數(shù)據(jù)和生產(chǎn)、發(fā)布基礎(chǔ)數(shù)據(jù)產(chǎn)品。TerraSAR-X地面設(shè)施包含兩個主要部分,一是德國航空航天局管理的地面
7、站,二是Infoterra公司管理的商業(yè)開發(fā)和服務(wù)站。DLR管理的地面站由三個主要部分組成,一是德國空間管理中心(GSOC)下屬的任務(wù)管理站負(fù)責(zé)控制衛(wèi)星,二是微波和雷達(dá)研究所(IHR)下屬的設(shè)備操作和校準(zhǔn)站,三是德國遙感數(shù)據(jù)中心(DFD)和DLR遙感技術(shù)研究所(IMF)下屬的有效載荷地面站用于接收、處理、存檔、校準(zhǔn)和發(fā)布雷達(dá)數(shù)據(jù)。2.2SAR主要參數(shù)[6]TerraSAR-X衛(wèi)星SAR主要參數(shù)如表1所示。表1SAR主要參數(shù)極化方式HH,VV,HV,VH側(cè)視方向右側(cè)視波長3.2cm天線類型有源相控陣天線頻率9.65GHz天線尺寸4.8×0.8×0.15m方
8、位向:0.33°,方位向掃描角±0.75°波束寬度距離向:2.3°距離向掃描角±