SAR雷达的发展

2025-03-25 00:48:31

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回答1：

在雷达卫星1号基础上，加拿大在2001年发射的雷达卫星2号雷达将具有全极化测量能力；欧空局也将在1999年11月发射的Envisat-1卫星上装载ASAR，有同极化和交叉极化两种极化模式；2002年将发射的LightSAR 将为L波段多极化及具有干涉测量、扫描模式的实用化成像雷达。同年计划发射的日本ALOS/PALSAR亦为多极化、多工作模式雷达系统。我国也将在未来的几年内，发射自行研制的L波段雷达卫星。由此可见, 国际上星载雷达正在向新的方向发展，它们将为数字地球的发展提供丰富的数据源。SAR技术的空间应用，使其成为20世纪末最受欢迎的侦察仪器之一，对它的应用和发展还刚刚开始。SAR卫星在未来将有更加广阔的发展和应用前景。 ALOS是日本的对地观测卫星，日本地球观测卫星计划主要包括2个系列：大气和海洋观测系列以及陆地观测系列。先进对地观测卫星ALOS是JERS-1与ADEOS的后继星，采用了先进的陆地观测技术，能够获取全球高分辨率陆地观测数据，主要应用目标为测绘、区域环境观测、灾害监测、资源调查等领域。ALOS卫星载有三个传感器：全色遥感立体测绘仪（PRISM），主要用于数字高程测绘；先进可见光与近红外辐射计－2（AVNIR－2），用于精确陆地观测；相控阵型L波段合成孔径雷达（PALSAR），用于全天时全天候陆地观测。ALOS卫星采用了高速大容量数据处理技术与卫星精确定位和姿态控制技术，下为ALOS卫星的基本参数。
发射时间：2006.01.24
运载火箭：H-IIA
卫星质量：约4000KG
产生电量：7000W
设计寿命：3-5年
轨道：太阳同步，高度691.65KM，倾角98.16°
重复周期：46天
重访时间：2天
数据速率：240MBPS(通过中继星)120MBPS（直接下传） RADARSAT-2是一颗搭载C波段传感器的高分辨率商用雷达卫星，由加拿大太空署与MDA公司合作，于2007年12月14日在哈萨克斯坦拜科努尔基地发射升空。卫星设计寿命7年而预计使用寿命可达12年，目前已投入运营。
RADARSAT-2具有3米高分辨率成像能力，多种极化方式使用户选择更为灵活，根据指令进行左右视切换获取图像缩短了卫星的重访周期，增加了立体数据的获取能力。另外，卫星具有强大的数据存储功能和高精度姿态测量及控制能力。 TerraSAR-X是固态有源相控阵的X波段合成孔径雷达（SAR）卫星，分辨率可高达1米。TerraSAR-X重访周期为11天，然而由于具有电子光束控制机制，对地面任一点的重复观测可达到4.5天，90%的地点可在2天内重访。
3种成像方式：
高分辨率聚束式（SpotLight）：1米分辨率，覆盖范围5 x 10公里，具有可变的距离向分辨率和景幅大小，几何分辨率高、入射角可选、多种极化方式。
条带式（StripMap）：3米分辨率，覆盖范围30 x 50公里，是SAR影像的基本拍摄模式，景幅框约30km,，长50 km，以入射角固定的波束沿飞行方向推扫成像，主要特点是几何分辨率高、覆盖范围较大、入射角可选，能生成双极化和全极化数据。其数据产品加上精密轨道数据，也可以用于重复轨道干涉测量，并获得观测目标区域的数字高程模型。
扫描式（ScanSAR）：16米分辨率，覆盖范围100 x 150公里，天线在成像时沿距离向扫描，使观测范围加宽，同时也将降低方位向分辨率，可应用与大面积文理分析。天线高度随着入射角的不同转换扫描宽度，设计的ScanSAR成像模式扫描宽度为100 km，相当于4个连续的stripmap扫描宽度，这种模式的主要特点是，中等几何分辨率、覆盖率高、能够平行获取多于4个扫描条带的影像，入射角可选，可获取单极化。
基础影像数据
· SSC(Single Look Slant Range Complex) 单视斜距影像
· MGD(Multi Look Ground Range Detected) 多视地距影像
· GEC(Geocoded Ellipsoid Corrected)
· EEC(Enhanced Ellipsoid Corrected)
地理纠正数据:
· ORISAR 正射纠正影像
· RANSAR 辐射纠正影像
· MCSAR 镶嵌影像
· OISAR 定向影像
· DMSAR 升降轨融合影像高分辨率雷达卫星COSMO-SkyMed是意大利航天局和意大利国防部共同研发的COSMO-SkyMed高分辨率雷达卫星星座的第二颗卫星，该卫星星座共有四颗卫星，整个卫星星座的发射任务于2008年底前完成。2007年6月8日，美国“德尔它”－2火箭成功发射意大利COSMO-SkyMed 1卫星。该卫星由泰勒斯阿莱尼亚航天公司建造，是意大利国防部与航天局合作项目的首颗卫星。该项目被称作COSMO-SkyMed星座，由4颗X波段合成孔径雷达（SAR）卫星组成。
卫星特点
作为全球第一颗分辨率高达1米的雷达卫星星座，COSMO-SkyMed系统将以全天候全天时对地观测的能力、卫星星座特有的高重访周期、1米高分辨率
卫星用途
Cosmo-Skymed雷达卫星的分辨率为1米，扫描带宽为10公里，具有雷达干涉测量地形的能力。
技术参数
COSMO-SkyMed卫星的技术参数
轨道参数：
发射时间 2007年6月8日
轨道类型近极地太阳同步
倾角 97.86°
每天圈数 14.8125圈/天
轨道周期 16天
偏心率 0.00118
近地点 90°
半长轴 7003.52千米
卫星高度 619.6mk
升交点时间 6:00 A.M.
卫星数目 4
轨道定相 90°
2010年6月21日，德国在拜科努尔发射场通过第聂伯火箭将一颗雷达卫星射入太空，这颗卫星将与2007年发射的TerraSAR编队飞行，执行绘制将是全球最精确的3D地图的任务。这对卫星将在全球范围内一起测量地表高度变化，其精确度低于2米。
建立这些数字高程模型，有无数的用途，可以帮助军用飞机超低飞行，可以给救济工作人员显示地震的哪里破坏最大。
“我们的目标是产生一个分辨率和质量目前都还没有达到的模型。”卫星图像处理公司Infoterra GmbH 的Vark Helfritz博士解释说。他告诉BBC说，“这将是一个真正无缝的全球产品，而不是将片段的数据拼凑在一起”。虽然编队飞行扩展了单颗卫星的功能，提高了单颗卫星的性能，但编队飞行中卫星的密集分布，其覆盖依然是非连续的；如果要实现连续覆盖，则由编队飞行组成卫星星座，即编队飞行卫星星座。在传统的卫星星座中，组成星座的单元为单颗卫星；而在编队飞行卫星星座中，组成星座的单元为飞行编队。编队飞行可以实现立体成像功能，由飞行编队组成的卫星星座则可以实现对某个区域的连续立体成像。
SAR侦察卫星具有全天时、全天候、不受大气传播和气候影响、穿透力强等优点，并对某些地物具有一定的穿透能力。这些特点使它在军事应用中具有独特的优势，必将成为未来战场上的杀手锏。因此，各航天国家纷纷计划或正在发展自己的SAR侦察卫星。我们完全有理由相信，21世纪是SAR卫星飞速发展的新世纪。

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