哨兵卫星系例 Sentinel-1卫星影像介绍-北京揽宇方圆

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哨兵卫星系例Sentinel-1卫星影像介绍-北京揽宇方圆
Sentinel-1是欧洲雷达遥感卫星,该卫星是全球环境和安全监视(Global Monitoring for Environment and Security简称GMES)系列卫星的第一个组成部分。

卫星由欧盟投资并由ESA负责研发,哥白尼任务(包括Sentinel-1、-2、-3)代表欧盟加入全球遥感系统(Global Earth Observation System of Systems简称GEOSS)。

Sentinel-1作为一个星座包含两颗卫星,分别是Sentinel-1A和Sentinel-1B,在同一轨道平面内,相位相差180º,任务提供了
一种可以使用雷达独立连续测绘地图的能力,拥有更高的重访频率,更好的覆盖能力,更好的时效性和可靠性。

Sentinel-1任务的总体目标是提供连续的C波段合成孔径雷达遥感应用,主要服务于欧洲,特别是为ESA的GMES项目提供数据服务。

该任务的关键设计参数在于重访时间、覆盖性、时效性。

还结合了雷达频率谱段、极化方向、分辨率及其他成像质量参数。

更短的重访时间要求卫星具有适合的轨道选择和较宽的覆盖视野。

根据任务概念的设计,系统包括两颗SAR遥感卫星。

每颗卫星都具有4种
常规工作模式以便最大程度地满足用户的需求。

卫星的轨道采用近极的太阳同步轨道,重访周期12天,轨迹回归周期175天。

工作模式:
条带绘图模式(SM):80km扫描幅宽,5m×5m分辨率,单视。

干涉宽视场模式(IWS):240km幅宽,5m×20m分辨率,三视。

超宽视场模式(EWS):400幅宽,单视。

波模式(WM):20km x20km马赛克成像,20m x5m分辨率,单视。

极化模式:在所有工作模式中实现双极化VV+VH或HH+HV。

操作要求:
具备一致的、可靠的和无冲突的任务操作能力。

接近实时的数据投送能力,最差情况3小时,最好目标为1小时。

雷达接收敏感度:噪声水平-25dB
辐射计测量:稳定度0.5dB,精度
1.0dB
图1:Sentinel-1卫星在轨想象图
卫星情况:
Sentinel-1卫星基于意大利Thales Alenia Space公司的PRIMA平台进行研制,该平台继承自COSMO-SkyMed和RADARSAT-2卫星。

增加了卫星特殊的载荷模块,卫星的姿态控制采用3轴稳定控制,姿态指向精度优于0.01º,轨道位置确定精度优于10m(任意轴,利用GPS定轨)。

卫星结构负责装下所有平台和载荷的设备。

卫星采用箱板式结构,最外一层外壳采用铝蒙皮蜂窝板,中心结构承力板采用碳纤维增强塑料蒙皮蜂窝板。

卫星
图2:Sentinel-1卫星发射状态照片卫星发射情况:
Sentinel-1A卫星于2014年4月3日,由Soyuz-STB Fregat运载火箭从法属圭亚那的库鲁发射场发射升空。

Sentinel-1B卫星于2016年4月25日,由Soyuz-STA/Fregat运载火箭从法属圭亚那的库鲁发射场发射升空。

Sentinel-1A和Sentinel-1B卫星飞行于同一条轨道上,该轨道为太阳同步轨道,轨道高度693km,轨道倾角98.18º,升交点地方时18:00。

地面轨迹回归周期12天(175圈)
有效载荷情况:
C-SAR(C-band SAR instrument):
C-SAR载荷由德国的EADS Astrium GmbH公司设计并制造。

这种载荷具有全天候工作能力(在任何天气条件,白天或黑夜),该雷达载荷可对陆地、海滨区域和冰川实施中高分辨率的成像测量。

C-SAR载荷具有主动相控阵天线,可以在俯仰向和方位向上进行快速扫描,为了适应极化的需求,它拥有两个微波发射通道和接收通道。

它拥有一套内部校准机制,它的发射信号可以直接导入接收装置内,以便监视该信号的放大倍率、相位等信息,促使发射信号具有很高的辐射稳定性。

图3:C-SAR载荷在地面展开试验照片
Sentinel-1卫星采用内部金属化的碳纤维增强塑料波导管,具有很好的辐射稳定性。

卫星需要满足以下四种观测模式:
SM(条带测绘模式):成像幅宽80km,空间分辨率5m×5m;
IW(干涉测量宽视场模式):成像视场幅宽250km,空间分辨率5m×20m;
EW(超宽视场模式):成像视场幅宽400km,空间分辨率25m×100m;。