COSMOSkyMed卫星及产品介绍特点优势

COSMO-SkyMed卫星及产品介绍1. COSMO-SkyMed卫星介绍COSMO-SkyMed系统是一个由意大利航天局和意大利国防部共同研发的4颗雷达卫星组成的星座，目前4颗卫星已全部在轨运行。COSMO-SkyMed系统的每颗卫星配备有一个多模式高分辨率合成孔径雷达(SAR),该雷达工作于X波段(3.1cm),并且配套有特别灵活和创新的数据获取和传输设备。COSMO-SkyMed系统为对地观测市场提供了具有全球覆盖能力，适应各种气候的日夜获取能力，高分辨率、高精度、高干涉/极化测量能力的高效便利的产品服务。COSMO-SkyMed系统具有很好的连续性，在COSMO-SkyMed一代星座之后，还将发射COSMO-SkyMed二代卫星星座，以后还计划发射L波段卫星，既保证了数据服务的延续性，又扩大了数据的应用范围。图1.COSMO-SkyMed卫星COSMO-SkyMed星座的4颗卫星运行于619.6km高的太阳同步轨道上，具体技术参数如下表：轨道类型近极地太阳同步轨道轨道倾角97.86母天自转14.8125圈/天重复轨道周期16天轨道偏心率0.00118近地点倾角90轨道半长轴7003.52km卫星高度619.6km升交点时间6:00A.M.,晨昏成像卫星数目4颗COSMO-SkyMed-12007-6-8COSMO-SkyMed-22007-12-8发射时间COSMO-SkyMed-32008-10-24COSMO-SkyMed-42010-11-5目前4颗卫星在轨道平面的相对位置关系如下图：41011CSKZC&K1Dav12CSK2匸KmCSK4图2.COSMO-SkyMed星座4颗卫星轨道平面位置关系在每16天的轨道周期中，能够以相同的轨道方向，相同的视向，相同的入射角，4次重复获取干涉数据，具有很强的干涉测量能力。2. COSMO-SkyMed卫星产品介绍每颗COSMO-SkyMed卫星所荷载的传感器可以在三种波束模式下工作，提供5种分辨率的产品：（1）聚束模式（SPOTLIGHT）,包含模式1和模式2,其中模式1只限于军用。SPOTLIGHT-2的分辨率高达1米，幅宽10x10Km2；（2）条带模式（STRIPMAP），包含Himage和PingPong两种成像模式，分辨率分别为3米和15米，幅宽分别为40x40Km2和30x30Km2；（3）扫描模式（SCANSAR）,包含WideRegion和HugeRegion两种成像模式，分辨率分别为30米和100米，幅宽分别为100x100Km2和200x200Km2。如下图所示：FlightDictionSwath1HUGEREGIONWIDEREGIONIReaolLition100m30mSwath20DkmIDOkmIa.QOdkm2；WQkmI-HIMAGEPH3P0NGIMODE-2|II3mWmIl1m40km30lkm1112.000kma.OQOkmIl10x10kml八丿11Y|STRIPMAFMSPOTLIGHTIISCANSAR图3.COSMO-SkyMed成像模式及相对应的分辨率和幅宽COSMO-SkyMed产品技术指标如下：成像模式图像分辨率单景图像覆盖范围入射角极化方式聚束模式（SPOTLIGHT）1m10kmx10km20-60HH、VV可选条带模式（STRIPMAP）Hlmage3m40kmx40km20-60HH、HV、VH、VV可选PingPong15m30kmx30km双极化组合可选于HH/VV、HH/HV、VV/VH扫描模式（SCANSAR）WideRegion30m100kmx100km20-60HH、HV、VH、VV可选HugeRegion100m200kmx200kmCOSMO-SkyMed提供的一般产品有4种级别：（1）Level1A产品Level1A产品，SCS（又称为单视复斜距SLC）,由经过内部辐射定标的SAR聚焦数据组成，采用零多普勒斜距向几何投影，为相关的辅助数据保留了自然的几何空间。包含了强度信息和相位信息，一般用于生成DEM或做干涉测量。（2）Level1B产品Level1B产品，DMG（又称为地距多视影像），由经过内部辐射定标、去散斑噪声、幅度探测的SAR聚焦数据组成，采用地距向/方位向投影，并定义到相关椭球体或DEM上，利用辅助数据重采样到规则的地面间距。（3）Level1C产品Level1C类型产品，GEC（又称为地理编码椭球体纠正产品），由输入数据定义到一个相应的从预先设定系列中选取的椭球体上，并采用从预先设定的某一地图相关系统获取的规则栅格。（4）Level1D产品Level1D类别产品，GTC（又称为地理编码地形纠正产品），由输入数据定义到相应的高程表面采用从预先设定的某一地图系统中获取的规则栅格。各级别产品如下图所示：图4.COSMO-SkyMed卫星各级别产品3.COSMO-SkyMed卫星特点及优势COSMO-SkyMed卫星具有以下特点和优势：(1) 高空间分辨率。与早先的雷达卫星系统相比，COSMO-SkyMed雷达卫星采用X波段，并且脉冲带宽可达到400MHZ,因此在空间分辨率上有了很大的提高。在聚束模式下可获得分辨率高达1米，10公里幅宽的影像；在条带模式下可获得40公里幅宽，分辨率为3米的影像，这为大比例尺的雷达制图提供了条件。(2) 高重访周期。COSMO-SkyMed卫星星座共有4颗卫星，具有左右两侧大角度侧视能力和雷达天线的快速摆动能力，具有极高的重访能力，在最优情况下一天内可对同一地区进行8次成像，早晚各4次，最短成像间隔约18分钟；COSMO-SkyMed对赤道地区的平均重访周期约6.5小时，对北京地区的平均重访周期约5.5小时，可以为地震、水灾、溢油、赤潮及非法船只等移动目标的常规监测提供具有高时效性的数据源。(3) 快速大面积数据采集、灵活的观测模式。COSMO-SkyMed的大面积获取能力是同等类型卫星无法比拟的。首先它由四颗雷达卫星组成的星座；其次，COSMO-SkyMed雷达卫星能够实行左右侧视，可以提高一倍拍摄效率；再次，在条带模式下，单次成像长度最长可以达到2000Km，这对大面积采集数据尤为重要。曾在地震后重建过程中拍摄了重灾区25万平方公里的雷达数据，用于次生灾害调查，只用了12天时间覆盖了整个重灾区，覆盖率高达98%。（4）快速反应能力。由于COSMO-SkyMed是军民两用卫星，在设计时考虑了对突发事件的响应，因此具有快速响应能力。在非常紧急的情况下，可以进行加急编程，对如地震、溢油、洪水等重大灾害的快速监测提供数据。进行加急编程时，对于过境中国区域的数据，从发送定单到数据获取的最短间隔约18小时左右。