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以下是当前C波段(中心频率约5.4GHz, 波长5.6cm) 主要的合成孔径雷达(SAR)卫星系统及其重要信息,按照运营状态和组织进行分类: 一、在役主要卫
以下是当前C波段(中心频率约5.4GHz, 波长5.6cm) 主要的合成孔径雷达(SAR)卫星系统及其重要信息,按照运营状态和组织进行分类:
一、在役主要卫星系统 (状态截至2024年初)
1. Sentinel-1 (欧空局ESA - Copernicus计划)
o 卫星:Sentinel-1A (2014年发射), Sentinel-1B (2016年发射, 2021年停用), Sentinel-1C (计划中, 接替1B), Sentinel-1D (计划中)。
o 特点:数据免费开放获取✅, 全球覆盖, 极轨, 12天重访周期(单星),双星运行时可缩短至6天。提供4种成像模式(包括干涉宽幅IW模式和超分辨率波浪模式等)。是应用最广泛的民用SAR卫星系统。
2. RADARSAT Constellation (加拿大航天局CSA & MDA)
o 卫星:RCM1, RCM2, RCM3 (均于2019年发射)。
o 特点:由三颗完全相同的卫星组成,大幅提升重访能力(大部分地区可达<4天)。提供多种极化模式(HH, HV, VV, VH)和分辨率。旨在取代Radarsat-2的商业任务和RCM监测任务。其先进技术和多点观测能力使其在农作物和洪水变化监测等领域表现出色。
3. GF-3 (高分三号系列 - 中国国家航天局CNSA)
o 卫星:GF-3 (2016年发射), GF-3 02星(2021年), 以及后续业务星��。
o 特点:首颗分辨率高达1米的国产民用C波段SAR卫星,提供全极化能力(最高8个通道)、12种成像模式(全球成像能力最强之一)、高精度定轨定姿能力。后续卫星扩展了能力和应用范围,是重要的区域观测力量。
4. TerraSAR-X & TanDEM-X (德国宇航中心DLR & 空客防务与航天)
o 卫星:TerraSAR-X (TSX, 2007年发射), TanDEM-X (TDX, 2010年发射)。
o 特点:
§ 两颗卫星完全相同的商业C波段X雷达卫星系统。
§ 提供非常高的空间分辨率(聚束模式可达优于1米)。
§ TanDEM-X任务中,两颗卫星以极近距离编队飞行(150m至1km以内),形成干涉仪,生成了全球首个统一的超高精度(优于2米)全球数字高程模型(DEM)。
§ TSX/TDX主要在X波段(中心频率9.65GHz)工作,但其雷达也集成有C波段信标接收机用于校准目的。尽管SAR成像本身在X波段,其C波段系统对全球定标界有重要贡献。
o 主要波段:X波段 SAR。
二、重要历史卫星 (已退役或任务结束)
1. ERS-1 (1991-2000) & ERS-2 (1995-2011)
o 组织: 欧空局
o 地位:欧洲第一代民用地球观测卫星开创了欧洲SAR卫星的新纪元,携带C波段SAR(AMI传感器),为SAR海洋学、地表形变(InSAR)等研究奠定了关键基础。
2. Envisat (2002-2012)
o 组织: 欧空局
o 特点:携带Advanced SAR (ASAR), 技术全面升级(多极化、多模式、宽刈幅、大气成像能力),曾是技术最先进的C波段卫星��,极大推进了地球环境监测。
3. RADARSAT-1 (1995-2013)
o 组织: 加拿大航天局CSA
o 地位:首颗商业化运行的SAR卫星��, 开创性可变视角和大刈幅ScanSAR模式(500公里幅宽),曾提供独特的大范围监测能力。
4. RADARSAT-2 (2007年发射 - 仍在轨但已不是主力)
o 组织: MDA (运营), CSA
o 特点:首颗提供**全极化(Quad-Pol)**能力的民用星载SAR卫星��,具备高精度定轨定位能力、精细成像能力和多种成像模式(分辨率可达1米),在科研和应用领域影响巨大,曾是全球最先进的C波段SAR卫星,后被RCM和更新卫星超越。
5. RISAT-1 (印度空间研究组织ISRO)
o 发射时间: 2012年
o 主要波段: C波段
o 状态: 在轨多年后于2022年失效退役
三、规划中/即将发射的卫星
1. Radarsat Next Generation
o 组织: CSA & MDA
o 预期发射: 2030年代早期
o 目标:接替RCM, 提供更强性能和连续性服务。
2. NISAR
o 组织: 美国NASA和印度ISRO联合任务
o 发射时间: 2024年
o 特点:
§ 同时携带L波段(由NASA提供)和S波段(由ISRO提供)SAR。
§ 目标是以更高精度和更广覆盖持续监测全球生态系统和地表变化(冰川动态、生态系统变化等)。
关键总结表
卫星系统
运营机构
主要波段
分辨率
发射时间
数据获取方式
备注
Sentinel-1A/B
ESA
C波段
5-40米
2014/2016
免费开放
数据获取最便捷的系统
RCM 1/2/3
CSA & MDA
C波段
1-50米
2019
商业+政府
加拿大地区覆盖强
高分三号系列
CNSA
C波段
1-500米
2016起
商业+政府
我国主力遥感卫星
TerraSAR-X系列
DLR/空客
X波段
0.25-40米
2007起
商业
全球高分辨率首选
NISAR
NASA/ISRO
L&S波段
3-10米
2024(计划)
免费开放
首个双频段全球观测卫星
ERS-1/2
ESA
C波段
~30米
1991-1995
档案数据
早期欧洲对地观测系统
Radarsat-2
MDA
C波段
1-100米
2007
商业
曾是最先进商用卫星
总结
· 目前主力:
o Sentinel-1系列(免费开放✅,全球常规监测首选)
o RADARSAT Constellation(RCM,高重访能力,业务化应用)
o GF-3系列(中国主力高分辨率C波段SAR卫星)
· 历史丰碑:ERS-1/2, Envisat, Radarsat-1/2 (奠定了现代C波段SAR的基础,产生了大量宝贵存档数据)。
· 特色系统:
o TerraSAR-X/TanDEM-X(主要在X波段工作,但包含重要C波段子系统;以高分辨率和全球DEM著称)。
o NISAR(L+S双波段,未来全球监测旗舰,非纯C波段但有划时代意义)。
· 未来发展:RCM NG, Sentinel-1C/D将延续C波段观测能力,NISAR开启双频新阶段。
选择哪个C波段卫星主要取决于您的具体需求(如空间分辨率、重访周期、覆盖范围、极化要求、时效性) 以及预算(获取数据是免费还是商业)。对于大多数大范围持续性监测需求,Sentinel-1通常是首选起点;而需要高分辨率或特定重访特性时,RCM、GF-3或商业卫星如TerraSAR-X则更合适。