第2章 遥感平台及运行特点2.3

《第2章 遥感平台及运行特点2.3》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2章遥感平台及运行特点§2.3陆地卫星及轨道特征    用于陆地资源和环境探测的卫星称为陆地卫星，依不同的指标和方法，陆地卫星有多种分类方法，按综合分类为陆地卫星（Landsat）类、高分辨陆地卫星、高光谱卫星和合成孔径雷达等四类。本章主要就这些卫星的发展、轨道参数及探测器技术性能作一些介绍。2.3.1陆地卫星类    包括Landsat系列（美）、SPOT系列（法）、IRS（1P）（印度）、ALOS系列（日）、RESURSO1系列（俄）等。这类卫星的特点是多波段扫描、地面分辨率为5—30m，在现阶段，这类卫星仍然是陆地卫星的主体。一、Landsat系列卫星  

2、  1972年7月23日美国发射了第一颗气象卫星TIROS-1，后来又发射了Nimbus（雨云号），在此基础上设计了第一颗地球资源技术卫星（ERTS-1），后改名为Landsat-1。从1972年至今美国共发射了7颗Landsat系列卫星，已连续观测地球达29年。最后一颗卫星Landsat-7于1999年4月15日发射，预计寿命为5年，后续卫星Landsat-8不再单独发射，探测器ETM+将装载在EOS-AMZ上发射。这样Landsat系列卫星寿命预计可维持到2010年。Landsat系列卫星发射时间如表2-3。（一）Landsat1-3    Landsat1-

3、3三颗卫星的星体形状和结构基本相同，形假蝴蝶状，如图2-7所示。卫星分服务舱和仪器舱两大类。表2-3：Lands系列卫星发射时间表LANDSAT-1-2-3-4-5-6-7发射日期1972.7.231975.1.221978.3.51982.7.161985.3.11993．101999.4.15终止日期1978.1.61982.2.51983.3.311987.7运行失败运行探测器RBV，MSSRBV，MSSRBV，MSSMSS，TMMSS，TMETMETM+图2-7地球资源卫星1-3    仪器舱内安装有反束光导管摄像机（RBV）、多光谱扫描仪（MSS）、宽带

4、视频记录机（WBVTR）和数据收集系统（DCS）等四种有效负载。有关这些仪器的详细介绍见第三章。    卫星轨道及其运行特点卫星轨道平均高度H设计在915km上，依据式（2—2—12）计算其运行周期为103.267min。每天绕地13.944圈，倾角I=99.125°，每天修正卫星轨道进动角为0.986°。这样的设计产生以下几个特点：1、近圆形轨道实际轨道高度变化在905—918km之间，偏心率为0.0006。因此为近圆形轨道。轨道趋于圆形的主要目的是使在不同地区获取的图像比例尺一致。此外近圆形轨道使得卫星的速度也近于匀速。便于扫描仪用固定扫描频率对地面扫描成像，

5、避免造成扫描行之间不衔接的现象。2、近极地轨道这颗卫星的轨道倾角设计为99.125°，因此是近极地轨道。轨道近极地有利于增大卫星对地面总的观测范围。这颗卫星最北和最南分别能到达北纬81°和南纬81°，利用地球自转并结合轨道运行周期和图像刈幅宽度的设计，可以观测到南北纬81°之间的广大地区。3、与太阳同步轨道所谓卫星轨道与太阳同步，是指卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角，不随地球绕太阳公转而改变。如图2-8所示。对于一般轨道（除了与黄道面重合的轨道外），地球绕太阳作公转时，这个角会随之改变，如图2-8中虚线所示。由于这个角与传感器观测地面时的太阳光照角度有

6、关，因此称为光照角。图2-8卫星轨道与太阳同步任一时刻的光照角等于起始光照角加上地球对太阳的进动角。地球对太阳的进动一年为360°。因此平均每天的进动角为0.9856°。为了使光照角保持固定不变，必须对卫星轨道加以修正，平均每圈的修正量为：（2-19）式中，n为一天中卫星运行的轨道数。从图2-8中可以看出，实现卫星轨道与太阳同步，只要轨道面绕地轴旋转，也就是修正轨道参数。Landsat-1～5的光照角都为37°30ˊ。卫星与太阳同步，使卫星以同一地方时通过地面上空。由于光照角为37°30，所以降轨运行时为当地时间9:42通过赤道上空。由于全世界按24个离散时区划分

7、地方时，上述9:42是一个平均太阳时，它并不意味着对于在给定相同纬度上所有各点的当地时间保持不变，图2-9示出了两条轨道上各纬度处的当地时间。图2-9在给定的纬度上卫星经过当地的时间变化与太阳同步轨道有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测。但是由于季节和地理位置的变化，太阳高度角并不是任何时间都一致的。与太阳同步还有利于卫星在固定的时间飞临地面接收站上空，并使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度。4、可重复轨道上一节中已讲到轨道的重复周期可由式（2-18）计算。与卫星的运行周期关系密切。陆地卫星运行周期为103.267min，卫星每绕地面一圈，地球赤道由西往东旋

8、转了约28