ALOS-2卫星影像介绍-(北京揽宇方圆高新遥感技术企业).doc

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1、ALOS-2卫星影像介绍ALOS-2卫星是JAXA的L波段SAR卫星任务ALOS的后继项目，ALOS任务已经于2008年由日本政府批准实施，该任务的总目标是持续提供数据用于绘制地图、区域监视、灾害和环境监测等。到2010年时，ALOS卫星已经服役了4年（ALOS卫星于2006年发射），这已经完成了该卫星的初始设计寿命目标，并且完成了4项基本目标：绘制地图、区域及灾害监视、资源勘测。ALOS-2卫星将继承ALOS卫星的L波段SAR卫星的工作方式，将采用相控阵天线的L波段SAR雷达载荷，扩展数据获取方式，并提

2、升数据品质。下表显示了ALOS卫星和ALOS-2卫星的性能差别。表1：ALOS与ALOS-2卫星技术参数对比日本是一个地震多发的国家，这个国家有多座活火山，2/3的国土上覆盖着森林。这种国土禀赋对L波段SAR雷达的观测具有强烈的选择性。在此之前发射的两颗卫星上就安装有SAR雷达载荷，分别为在1992~1998年间服役的FUYO-1卫星和在2006~2011年间服役的DAICHI（ALOS）卫星，这些卫星都是用微波进行对地遥感的。可以直接观测地表面的状况，甚至是直接在夜晚和恶劣天气下工作。这些雷达遥感卫星最

3、主要的特点就是它们都采用L波段（波长24cm），由于该波段的电磁波具有穿透地表植被层直接获取地面信息的能力。所以它们对由地震、火山等地壳活动的监测更加准确。卫星情况：ALOS-2卫星系统由日本三菱电气公司在JAXA指导下开发。该卫星的性能参数见下表.GPS精确定轨：ALOS-2卫星配备了天基双频GPS接收机，采用L1和L2双波段，用于验证星上自主精密导航技术，可获取更高分辨率的遥感图像并获取高精度轨道摄动模型用于研制下一代地球观测卫星。JAXA的导航与控制研究所已经开展了一系列研究用于下一代天基GPS接收

4、机，在这一发展历程中，导航精度的提高是主题。新的接收机主要在接收多频段和多通道上进行了提高和加强。图1：ALOS-2卫星在轨想象图最近，一种新的算法可以显著提高导航精度，特别是在使用L1波段信号时，通过扣除电波在电离层传播中的延迟导致的误差，使得导航精度得以提高，这项算法的改进已经植入专为ALOS-2卫星研制的GPS接收机软件中。实时的GPSL1导航：Ø       在监测灾害方面，实时导航在使用L1信号时很重要Ø       通过算法提升导航精度（预估电离层时延及其变化）Ø       测量精度优于10

5、m事后精密定轨：Ø       双频（L1和L2波段）事后定轨精度优于1mØ       ALOS-2卫星的SAR载荷发射波段与L2信号有重叠部分Ø       提升GPS接收机低噪声放大器，抵抗SAR信号干扰的技术已经具备。敏捷姿态能力：ALOS-2卫星具有绕本体滚动轴左右侧摆±30º的能力，该能力是为了减少卫星重访周期。卫星从左侧视到右侧视的状态改变只需最多3分钟。为了获得最大的姿态机动角速度，即在滚动轴方向角速度为0.7º/s，其中一个动量轮专门设置在滚动轴方向上。该动量轮由JAXA的导航与控制研究

6、所研制，最大输出控制力矩为0.9Nm，最大输出角动量为40Nms。图2：ALOS-2卫星的左右测试机动能力示意图无线通信：任务要求卫星具有800Mbit/s的X波段载荷数据下传能力，而在传统的QPSK调制模式下，在375MHz频点下，峰值传输能力只能到400Mbit/s，为了解决传输能力不足的问题，JAXA研发了XMOD（多模式高速数传模块）技术，使得数传系统能力提升到800Mbit/s，满足了卫星任务需求。ALOS-2卫星装备了改进的数据管理系统，其中包括高速且巨大容量的数据存储装置，MDHS（任务数据

7、处理系统）具有两种高速传输方式：直接传输和2次传输方式，MDHS的数据容量可达130GB，用于容纳PALSAR-2载荷收集得来的数据，并收集其他系统的健康数据。图3：ALOS-2卫星数传系统逻辑架构发射情况：ALOS-2卫星于2014年5月24日，由日本研制的H-IIAF24型运载火箭从种子岛余杭中心发射升空，从火箭点火开始计时，15分钟47秒后ALOS-2卫星与运载火箭上面级分离确认。卫星飞行于太阳同步轨道，轨道高度628km，轨道倾角97.9º，轨道周期97.4分钟，重访时间14天，重访圈数153圈，

8、卫星降交点地方时12:00±15分钟。载荷情况：PALSAR-2（相控阵L波段合成孔径雷达-2）PALSAR-2是一款L波段SAR雷达载荷，它基于主动相控阵雷达天线技术研制，主动相控阵雷达技术使得ALOS-2卫星不仅具备条带绘图和扫描SAR成像的功能，还增加了聚束成像模式，可以对很宽的范围内覆盖成像，PALSAR-2载荷提供了很宽的测试倾斜角范围（8º-70º），同时电磁波束的扫描速度很快。PALSAR-2载荷主要包括两个组成