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使用X波段12种SAR卫星

使用X波段12种SAR卫星

简介

SAR卫星是一种主动式微波遥感卫星,通过向地面发射电磁波并接收目标反射信号成像,可全天时全天候对地观测。常见的Sentinel-1是一颗C波段的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)卫星,TerraSAR-X是一颗X波段的SAR卫星。

其中X波段SAR卫星工作在2.4 ~3.75cm的波长。

雷达卫星波段示意图


X波段兼顾了对地观测的分辨率、穿透性、成像质量、重访周期等性能指标,在许多领域具有独特的应用优势。目前商业遥感领域主流高分辨率SAR卫星也多采用X波段,以及军事的SAR卫星也以X波段卫星为主。下面罗列的SAR卫星全部是X波段的SAR卫星。





TerraSAR-X

TerraSAR-X是一颗由德国宇航中心(DLR)和EADS Astrium公司合作开发的X波段合成孔径雷达(SAR)成像卫星,于2007年6月15日发射,2008年1月开始运行。

TerraSAR-X的相关信息


TerraSAR-X卫星的详细信息表格如下:


下载方式:进入网站https://sss.terrasar-x.dlr.de/,填写相关信息表,等服务商反馈,数据免费。


Umbra卫星

Umbra是由私营公司NewSpace从2021年开始发射的X波段卫星,目前已有7颗卫星在轨(截止2024年),分辨率从 15厘米到25 厘米不等,目前该公司人数不到45人。

Umbra卫星


Umbra的示例数据可进入网站:https://linktr.ee/umbra.space,样例数据免费下载:

一些样本示例图如下:

5x5公里长宽,16厘米分辨率


Capella卫星

Capella卫星是一颗X波段的sar卫星,最高可提供 0.25 米方位角分辨率的高分辨率sar影像。由美国加州的私营公司Capella Space运营,第一颗卫星于 2018 年发射。截至 2024 年,已经发射了 13颗卫星,并计划再发射至少 5 颗。

Capella卫星


2021年Capella卫星的北京鸟巢sar影像


Capella 开放数据 SLC、GEO、GEC、SICD、SIDD、CPHD 场景,可以在亚马逊开发数据集中(网址:https://registry.opendata.aws/capella_opendata/)下载。


TecSAR

TecSAR是以色列航空航天工业公司 (IAI) 开发的一颗合成孔径雷达技术验证卫星 。该卫星于2008年1月21日在印度的PSLV火箭上发射升空,现已稳定运行了15年以上。TecSAR卫星搭载的是X波段合成孔径雷达(SAR)。XSAR的工作频率为9.59GHz,对应波长约3.1cm,属于X波段雷达的频率范围(8-12GHz)。

卫星


TecSAR卫星主要用于全天候高分辨率SAR成像,为以色列国防部提供军事侦察应用服务。其搭载的X波段SAR有四种成像模式,分辨率可达亚米级。

TecSAR卫星示意图


下载地址:暂无。TecSAR主要用于军事目的,其数传链路应该采用了加密措施,而且接收站的位置和数量未公开。目前该卫星主要由以色列国防军情报部门负责运营,极少向外界提供数据服务。


EROSAR

EROS C3是由以色列航空航天工业公司(IAI)制造的一颗高分辨率商用遥感卫星,基于IAI的Optsat 3000卫星平台。其发射重量约400公斤。

EROSAR卫星


主要特点如下:

  1. 由ImageSat International (ISI)公司运营,2017年12月ISI与IAI签订合同建造EROS C3卫星。

  2. 具有"超高空间分辨率和多光谱成像能力",属于ISI公司的EROS C系列卫星。

  3. ISI计划最终组建由6颗军用级成像卫星组成的EROS NG星座,包括光学和合成孔径雷达(SAR)卫星。EROS C3及后续的EROS C系列卫星将成为该星座的主力。

  4. 能够为军事和情报机构提供完全保密的独立任务执行能力,不受外界干预或控制。

  5. EROS C3于2022年12月30日在美国范登堡空军基地由SpaceX公司的Falcon 9火箭发射升空。


数据购买地址:https://www.imagesatintl.com/home/eros-ng/erosar/


SAR-Lupe

SAR-Lupe是德国的第一颗基于卫星的侦察系统,由OHB-System AG为德国国防部和联邦国防科技采购办公室开发。该项目由五颗相同的卫星组成,旨在为德国国防部队提供至少10年的高分辨率雷达成像。每颗卫星都配备了X波SAR仪器(XSAR),通过偏置SAR天线进行X射线波段的精细成像。该项目在内部和外部都进行了校准,以确保在工程验收阶段和常规工作阶段获得高质量的成像。

SAR-Lupe参数信息详见下表:


数据下载地址:军事卫星,不可下载。


SARah系列卫星

SARah(Satellite-based Radar Reconnaissance System)是德国空军的下一代合成孔径雷达卫星系统,用于取代现有的SAR-Lupe卫星系统。

SARah卫星示意图


主要特点如下:

  1. 由3颗卫星组成,其中2颗由OHB System AG公司制造,采用反射面天线技术;1颗由空客防务与航天公司制造,采用有源相控阵天线技术。

  2. 配套两个地面站,由OHB公司负责建设。

  3. 整个系统由OHB公司作为总承包商负责,空客公司是主要分包商。


主要参数:

SARah卫星采用了目前最先进的雷达成像技术,通过两种不同但互补的技术路线,能够灵活快速的对地观测成像,提供昼夜全天候、高分辨率的雷达图像,为德国军方提供重要的战略侦察信息。

下载方式:无,属于军事卫星。


RISAT-2

ISAT-2是印度第一颗搭载SAR雷达的侦察卫星,大大提升了印度在灾害监测、环境与城市测绘等领域的卫星遥感能力。

RISAT-2卫星


它采用了多种成像模式,可实现米级到数十米不等的分辨率,是一颗性能先进的雷达遥感卫星。它的相关参数信息如下:

卫星效果示意图


下载地址:RISAT-2数据整体上是有偿使用的,也可申请买免费数据。下载和申请网址为:https://bhoonidhi.nrsc.gov.in/bhoonidhi/home.html


Paz

PAZ卫星(西班牙语意为"和平")由Hisdesat公司拥有和运营,于2018年2月22日发射。它搭载了一个高分辨率X波段合成孔径雷达(SAR)。PAZ与TerraSAR-X和TanDEM-X两颗卫星运行在相同的轨道上,三颗卫星一起组成了一个星座。

Paz卫星


PAZ卫星详细信息:

该卫星再所需的成像性能在多种模式下工作:

  • 定点聚束模式(ST):单极化,4×4km,分辨率优于0.25m

  • 高分辨率聚束模式(HS):单/双极化,5-10×5km,分辨率优于1m

  • 聚束模式(SL):单/双极化,10×10km,分辨率优于2m

  • 条带模式(SM):单/双极化,30×50km,分辨率优于3m

  • 扫描模式(SC):单极化,100×150km,分辨率优于18m

  • 宽扫描模式(WS):单极化,270×200km,分辨率优于40m


数据下载:欧空局为科研和应用开发,提供PAZ卫星的档案数据和新任务数据的使用权限,但需要提交项目申请并获得批准,申请网址为:https://earth.esa.int/eogateway/catalog/paz-full-archive-and-new-tasking


泰景四号01星

泰景4号具备条带和滑动聚束等工作模式,可提供优于1m分辨率的图像,是国内首个X波段的商业sar卫星,暂未查询其他的参数信息。

下载地址:商业卫星,可向微纳星空咨询:https://www.minospace.cn/#/product/satellite-platforms


宏图PIESAT卫星

2023年3月30日在太原卫星发射中心成功发射的4颗高分辨率X波段合成孔径雷达卫星,是航天宏图“女娲星座”首发星,是全球首个采用四星车轮式(Cartwheel)编队构型的多星多基线分布式干涉合成孔径雷达卫星系统。该星座具备高精度测绘、高分宽幅成像及形变监测等能力。暂未查询到其他参数信息。

PIESAT 北京大兴国际机场卫星影像图(滑动聚束模式,分辨率0.5米)


下载地址:该卫星是商业卫星数据,购买地址(https://www.piesat.cn/)


ICEYE

ICEYE是要给SAR商业卫星星座,由芬兰的ICEYE公司运营,截至2023年6月,ICEYE星座已经发射了27颗X波段合成孔径雷达(SAR)卫星。

每颗ICEYE卫星都处于太阳同步轨道,名义地面重复周期为1-22天(取决于卫星),每天有15个成像轨道。每个轨道平面围绕地球错开,具有不同的升交点地方时(LTAN)和降交点地方时(LTDN)。这意味着整个星座能够在一天的不同时间观测同一位置,而不是传统的黎明-黄昏太阳同步轨道。

影像展示


ICEYE卫星具有多种成像模式,相关信息如下:

下载地址:可下载免费样例数据以及可申请购买商业数据。https://www.iceye.com/resources/datasets


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参考:

Umbra卫星.https://linktr.ee/umbra.space

Capella卫星.https://www.eoportal.org/satellite-missions/capella-x-sar#radar-imaging-modes

TecSAR卫星.https://www.eoportal.org/satellite-missions/tecsar#mission-status

EROSAR卫星.https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=2022-179A&lang=en

TerraSAR-X卫星.https://en.wikipedia.org/wiki/TerraSAR-X

SARah系列卫星.https://www.eoportal.org/satellite-missions/sarah#sarah-2-and--3

RISAT-2卫星.https://www.eoportal.org/satellite-missions/risat-2#xsar-x-band-sar-instrument

PAZ卫星.https://earth.esa.int/eogateway/missions/paz

ICEYE卫星.https://earth.esa.int/eogateway/missions/iceye

宏图卫星.https://www.piesat.cn/

泰景四号01星.https://baike.baidu.com/item/%E6%B3%B0%E6%99%AF%E5%9B%9B%E5%8F%B701%E5%8D%AB%E6%98%9F/60180039


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