TerraSAR-X - TerraSAR-X

TerraSAR-X
Тип миссииРадиолокационное изображение
ОператорDLR
COSPAR ID2007-026A
SATCAT нет.31698
Продолжительность миссииПрошло: 13 лет, 5 месяцев, 11 дней
Свойства космического корабля
ПроизводительEADS Astrium
Стартовая масса1230 кг (2710 фунтов)
Начало миссии
Дата запуска15 июня 2007, 02:14 (2007-06-15UTC02: 14Z) универсальное глобальное время
РакетаДнепр
Запустить сайтБайконур 109/95
ПодрядчикМСК Космотрас
Параметры орбиты
Справочная системаГеоцентрический
РежимНизкая Земля
Большая полуось6886,39 км (4279,00 миль)[1]
Эксцентриситет0.0001445[1]
Высота перигея514 километров (319 миль)[1]
Высота апогея516 километров (321 миль)[1]
Наклон97,44 градуса[1]
Период94,79 мин.[1]
Эпоха25 января 2015, 02:35:23 UTC[1]
TerraSARX Logo.png 

TerraSAR-X, радиолокационная станция Спутник наблюдения Земли, является совместным предприятием, осуществляемым в рамках государственно-частного партнерства между Немецкий аэрокосмический центр (DLR) и EADS Astrium. Исключительные права на коммерческую эксплуатацию принадлежат поставщику геоинформационных услуг. Astrium. TerraSAR-X был запущен 15 июня 2007 года и находится в эксплуатации с января 2008 года. Со своим двойным спутником ТанДЕМ-Х, запущенная 21 июня 2010 г., TerraSAR-X получает базу данных для WorldDEM, всемирный и однородный DEM Доступен с 2014 года.

Спутник и миссия

Радарное изображение

С этими фазированная решетка радар с синтезированной апертурой (SAR) антенна (X-диапазон длина волны 31 мм, частота 9,6 ГГц), TerraSAR-X получает новые высококачественные радиолокационные изображения всей планеты во время ее облета в полярная орбита на высоте 514 км. Орбита выбрана так, чтобы спутник летел в солнечно-синхронная орбита закат-рассвет, что означает, что он движется вдоль границы дня и ночи Земли и всегда обращен к Солнцу одной и той же стороной, обеспечивая оптимальную подачу энергии через солнечные элементы. TerraSAR-X рассчитан на выполнение своей задачи в течение пяти лет, независимо от погодных условий и освещенности, и надежно обеспечивает радиолокационные изображения с разрешением до 1 м.

Особенности TerraSAR-X:

  • разрешение до 1 м,
  • отличная радиометрическая точность,
  • геометрическая точность, не имеющая себе равных среди других коммерческих космических датчиков,
  • время быстрого доступа к сайту 2,5 дня макс. (2 дня с вероятностью 95%) в любую точку Земли,
  • уникальная маневренность (быстрое переключение между режимами визуализации и поляризацией)

Режимы визуализации TerraSAR-X

TerraSAR-X получает данные радара в следующих трех основных режимах построения изображений:

  • SpotLight: разрешение до 1 м, размер сцены 10 км (ширина) × 5 км (длина);
  • StripMap: разрешение до 3 м, размер сцены 30 км (ширина) × 50 км (длина);
  • ScanSAR: разрешение до 16 м, размер сцены 100 км (ширина) × 150 км (длина);[2]

Кроме того, уникальная конструкция антенны SAR TerraSAR-X позволяет использовать различные поляриметрические комбинации: возможны одинарная или двойная поляризация и даже получение полных поляриметрических данных.

В зависимости от желаемого применения можно выбрать один из четырех различных типов продукта (уровней обработки).

  • Комплекс однонаправленной наклонной дальности (SSC)
  • Обнаружена дальность обзора по земле (MGD)
  • Скорректированный геокодированный эллипсоид (GEC)
  • Улучшенный скорректированный эллипсоид (EEC)

TanDEM-X и WorldDEM Akida

TanDEM-X (дополнение TerraSAR-X для цифровых измерений высоты) - второй, очень похожий космический аппарат, успешно запущенный 21 июня 2010 года с космодрома Байконур в Казахстане. С октября 2010 года TerraSAR-X и TanDEM-X летают в тесном строю на расстоянии всего несколько сотен метров и записывают данные синхронно.[3]Эта уникальная двойная спутниковая группировка позволит создать WorldDEM, глобальные цифровые модели рельефа (DEM). С беспрецедентной точностью, охватом и качеством - WorldDEM представляет собой последовательную ЦМР земной поверхности, которую предполагается получить и создать в течение трех лет после запуска. WorldDEM, доступный с 2014 года, должен обеспечивать точность по вертикали 2 м (относительная) и 10 м (абсолютная) в пределах горизонтального растра приблизительно 12 x 12 квадратных метров, слегка изменяясь в зависимости от географической широты.[4]

Преимущества радара

Радар изначально означал Радиообнаружение и определение дальности и традиционно содержит:

  • Определение дальности (EDM) по времени, необходимому для возврата отраженного сигнала;
  • Измерение направления над настройкой антенны и в последнее время;
  • также различный анализ, такой как SAR, поляризация, интерферометрия и т. д.

Спутниковые радары начали использоваться более чем через пятнадцать лет после систем оптических камер. Разрешение (резкость деталей) в принципе ниже, но радар может собирать информацию в любое время дня и ночи и независимо от облачность. Это в значительной степени способствует надежности системы, что является желанным свойством.

Ранние методы радиолокационных спутников были, например, альтиметрия (выравнивание над морем), НАСА SEASAT (запущен в 1978 г.), регулирование данных о волнах / ветре или почве. Военные используют радар с конца 1930-х годов, а радарные спутники - по крайней мере с 1978 года.[5]

Инновации с TerraSAR X

TerraSAR X представит ряд технических и промышленных новинок. Одно из этих нововведений - это своего рода масштабный снимок с изменяемым разрешением и полем сканирования, наоборот, в соотношении 1:10, будь то большая область для захвата или небольшая область с максимально возможным разрешением.

Кроме того, антенна может регулироваться электроникой в ​​пределах диапазона углов, так что угол обзора можно регулировать. Раньше радарные спутники могли излучать антенну только в одном направлении.

Сканирование и траектория

С радарным датчиком с регулируемым углом наклона - наряду с другими улучшениями курса (прецессия по уплощению земли) - любое место на земле можно наблюдать преимущественно в течение 1–3 дней.

Для конкретной точки на экваторе Земли TerraSAR X имеет цикл повторных посещений в 11 дней. Время повторного посещения уменьшается по направлению к полюсам, например в Северной Европе время повторного посещения обычно составляет 3–4 дня.

Наземный сегмент

Наземный привод и органы управления TerraSAR X разработаны DLR в Оберпфаффенхофен Он состоит из оперативного оборудования миссии, Полезная нагрузка Наземный сегмент и сегмент «Работа с прибором и калибровка». В основе наземного сегмента находится Немецкий центр космических операций (GSOC), Немецкий центр данных дистанционного зондирования (DFD), а также Институты методологии дистанционного зондирования (MF) и Институт высокочастотной техники и радиолокационных систем ( HR), которые являются частью DLR.

Приложения

Применение радиолокационных изображений TerraSAR-X с высоким разрешением включает:

  • Топографические карты: 2D и 3D, масштаб до 1:25 000, обновления карты
  • Поверхностное движение: На основе временных рядов, полученных TerraSAR-X по той же площади, могут быть визуализированы смещения поверхности, вызванные подземными разработками, добычей нефти / газа, строительством инфраструктуры, земляными работами или подземным проектированием.[6]
  • Обнаружение изменений: для мониторинга масштабных строительных проектов, инфраструктурных сетей, мониторинга и документирования изменений и разработок
  • Картирование земельного покрова и землепользования: точная и актуальная информация о земном покрове / землепользовании, в том числе из мест, где трудно получить информацию с использованием других технологий из-за постоянного облачного покрова
  • Приложения для защиты и безопасности: Приложения включают эффективное планирование миссии, быструю оценку стихийных бедствий или техногенных катастроф или пограничный контроль путем обнаружения путей (изменений), заборов и движущихся объектов.
  • Быстрое реагирование на чрезвычайные ситуации: благодаря быстрому повторному посещению TerraSAR-X является надежным источником информации в случае стихийных бедствий или техногенных катастроф (например, землетрясений, наводнений, военных конфликтов и т. д.), предоставляя надежную информацию для управления и реагирования на стихийные бедствия, позволяя распознавать и оценивать нанесение ущерба населенным пунктам и транспортной инфраструктуре, определение приоритетных направлений и эффективная координация спасательных работ.[7][8]
  • Экологические приложения: например мониторинг лесов, мониторинг паводков,[9] приложения для контроля качества воды
  • Дальнейшие приложения в настоящее время на стадии оценки: мониторинг движения, морские приложения, мониторинг растительности

Научное использование данных TerraSAR-X

Научное использование данных TerraSAR-X будет координироваться DLR через Систему научных услуг TerraSAR-X.[10] Записи данных нового качества, предоставляемые TerraSAR-X, предложат огромное количество новых стимулов для исследований, например, в области экологии, геологии, гидрологии и океанографии. Малейшие движения поверхности Земли (тектоника плит, вулканизм, землетрясения) - это еще одна область научных исследований.

Коммерческое использование данных TerraSAR-X

Чтобы обеспечить коммерческий успех миссии, EADS Astrium основал 100% дочернюю компанию Инфотерра в 2001; компания отвечает за создание коммерческого рынка данных TerraSAR-X, а также геоинформационных продуктов и услуг на основе TerraSAR-X.

Смотрите также

Радиолокационные спутники дистанционного зондирования TanDEM X и Terra SAR X сфотографированы во время полета в тесном строю (фото Марко Лангбрука, Лейден, Нидерланды). На этой 10-секундной экспозиции движение происходит снизу справа вверх слева.

Радары на Космический шатл:

  • SIR-A (радар для визуализации шаттла) на борту СТС-2 в 1981 г.
  • SIR-B на борту СТС-41-Г в 1984 г.
  • SRL-1 (Лаборатория радаров челнока): SIR-C (космический радар для визуализации изображений) и X-SAR (радар с синтезированной апертурой X-диапазона) на СТС-59 в 1994
  • SRL-2: SIR-C / X-SAR включен СТС-68 в 1994
  • SRTM (Миссия Shuttle Radar Topography) на СТС-99 в 2000 г.

(авторы TerraSAR-X участвовали в миссиях SRL и SRTM)

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм "Подробная информация о спутнике TERRA SAR X 2007-026A NORAD 31698". N2YO. 25 января 2015 г.. Получено 25 января 2015.
  2. ^ StripMap и ScanSAR: длина сбора данных может быть увеличена до 1650 км.
  3. ^ DLR - Блоги - Спутники смотрят в глаза
  4. ^ GIM International: Вебер, Марко; Кудогбо, Фифаме, январь 2009 г., 1-метровый космический радар TerraSAR-X - Использование, особенности, продукты и TanDEM-X.
  5. ^ (Дженсен Дж. Р. 2007. Дистанционное зондирование окружающей среды: взгляд на ресурсы Земли)
  6. ^ GeoBerichte 14, Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie in Niedersachsen: Schrage, Thomas; Jacob, Philipp, июнь 2009 г., Flächenverbrauch und Bodenversigelung in Niedersachsen.
  7. ^ GIM International: Бальц, Тимо; Шойхль, Бернд; Ли, Дерен, октябрь 2008 г., Сычуаньское землетрясение (1) - спутниковые изображения для быстрого реагирования.
  8. ^ GIM International: Шао, Юнь; Scheuchl, Bernd, ноябрь 2008 г., Землетрясение в Сычуани (2) - РСА с помощью космических аппаратов для реагирования на землетрясения.
  9. ^ GIM International: Koudogbo, Fifamè; Мюллер, Марк; Шойхль, Бернд, декабрь 2008 г., Сычуаньское землетрясение (3) - Глобальное реагирование на наводнения с помощью спутников.
  10. ^ Система научных услуг TerraSAR-X

внешняя ссылка