雷达遥感卫星TerraSAR_X的系统特性和产品

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1、雷达遥感卫星TerraSAR-X的系统特性和产品钱方明刘薇周瑜（西安测绘研究所，陕西西安，710054）摘要：首先介绍了雷达遥感卫星TerraSAR-X的系统特性，包括系统设计、SAR主要参数、SAR天线和成像模式，然后描述了SAR数据处理过程和产品类型，最后介绍了TerraSAR-X卫星的发展前景。关键词：TerraSAR-X卫星；合成孔径雷达；系统特性；产品类型分类号：P237SystemCharacteristicsandProductsofRadarRemoteSensingSatelliteTerraSAR-XQianFangmingLiuWe

2、iZhouYu，（ResearchInstituteofSurveyingandMapping，Xian，710054）Abstract:Thesystemcharacteristicsofradarremotesensingsatellitearepresentedfirstly,including,systemdesign,SARmainparameters,SARantennaandimagingmodes,andthenSARdataprocessingflowsandproducttypesaredescribed.Finally,thedev

3、elopmentforegroundofTerraSAR-Xsatelliteispresented.Keywords:TerraSAR-Xsatellite;SAR;Systemcharacteristics;Producttypes1引言合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar，SAR)是一种侧视成像雷达，集合成孔径技术、脉冲压缩技术和数字信息处理技术于一体，作为遥感设备，其图像分辨率基本上与光学图像相当，从它[1]获取的图像里可以获取丰富的信息，受到许多应用部门的重视。星载SAR具有全天候、全天时、高分辨率的成像探测能力，为获取地

4、球空间信息提供了重要手段。TerraSAR-X是一颗用于科学研究和商业运行的高分辨率SAR卫星,由德国联邦教育和研究部(BMBF)、德国航空航天局(DLR)、欧洲航空防务和航天公司下属的阿斯特留姆公司(EADSAstrium)三家单位合作研制，是德国国家雷达地球观测任务的主力。从卫星发射到现在，TerraSAR-X成功回传了超过45000个数据集，经处理后得到的影像产品质量非常高，为今后星载SAR任务制定了新标[2][3]准。TerraSAR-X对地观测任务的主要目标有两个：一是为水文地理学、地质学、气候学、海洋学、制图学、环境或灾害监测、干涉测量研究等

5、领域提供多模式X波段SAR数据；二是在欧洲建立一个商业的地球观测市场，发展可持续的地球观测服务行业，资助后续系统的开发。本文主要阐述了TerraSAR-X卫星系统的特性，包括系统设计、SAR主要参数、SAR天线和基本成像模式，描述了SAR数据处理过程和产品类型，最后介绍了TerraSAR-X卫星的发展前景。2TerraSAR-X的系统特性[3]2.1系统设计TerraSAR-X卫星于2007年6月在拜科努尔发射场成功发射，采用太阳同步轨道，轨道高度约514km，轨道倾角为97.4°，重复观测周期为11天，这样的轨道设计充分考虑了雷达性能、数据获取时间和重

6、访时间三者之间的关系。TerraSAR-X卫星主要由X波段雷达天线、X波段下行数据传输天线、太阳能发电机、推进器等部分组成（如图1），另外星上载有激光通信终端（用于卫星与卫星或卫星与地面之间的通信连接）以及跟踪、掩星测量和距离修正仪，包括一台双频GPS跟踪接收机和一台激光反射器，用于高精度轨道定位和掩星测量，轨道定位精度优于20cm。图1TerraSAR-X卫星外观及主要组成部分TerraSAR-X地面系统负责控制、管理卫星，校准SAR设备，存档SAR数据和生产、发布基础数据产品。TerraSAR-X地面设施包含两个主要部分，一是德国航空航天局管理的地面

7、站，二是Infoterra公司管理的商业开发和服务站。DLR管理的地面站由三个主要部分组成，一是德国空间管理中心(GSOC)下属的任务管理站负责控制卫星，二是微波和雷达研究所（IHR）下属的设备操作和校准站，三是德国遥感数据中心（DFD）和DLR遥感技术研究所（IMF）下属的有效载荷地面站用于接收、处理、存档、校准和发布雷达数据。2.2SAR主要参数[6]TerraSAR-X卫星SAR主要参数如表1所示。表1SAR主要参数极化方式HH，VV，HV，VH侧视方向右侧视波长3.2cm天线类型有源相控阵天线频率9.65GHz天线尺寸4.8×0.8×0.15m方

8、位向：0.33°，方位向扫描角±0.75°波束宽度距离向：2.3°距离向扫描角±