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1、俄罗斯和日本对地观测卫星介绍第1页，共56页。一、俄罗斯对地观测卫星种类：种类：oRecurs-F系列oMeteor-M系列oElectro系列o西奇-1MoMonitor-E1o“秃鹰”(Kondor)对地观测卫星第2页，共56页。Resurs-F资源卫星oResurs资源卫星已发射Resurs-F1、Resurs-F2、Resurs-F3和Resurs-DK1四颗卫星。oResurs-F系列卫星为胶片返回式遥感卫星，是在“东方号”照像侦察卫星平台的基础上发展的。Resurs-F系列卫星时前苏联从20世纪60年代初开始研制的，但直到1979才开始投入使用，编入宇宙系列；从1989年5月25日
2、才开始发射工作型卫星，不再编入宇宙系列，启用14天。第3页，共56页。Resurs-F11974年至1999年，可提供多比例尺影像和光谱影像，影像存储位于返回舱部分。轨道高度240-355公里，运行周期25天，重量6300千克，运载火箭-“联盟号”，轨道倾角82.3度。第4页，共56页。Resurs-F2运行时间1987-1995年，提供了独特的spatialphotoinformation技术。轨道高度188-355公里，运行周期30天，重量6300千克，运载火箭-“联盟号”，轨道倾角82.3度。第5页，共56页。Resurs-F3运行时间1993-2000年。轨道高度275-420公里，重
3、量6300千克，运载火箭-“联盟号”，轨道倾角82.3度。第6页，共56页。资源一DKl(ResurSDKl)环境卫星oResursDKl由俄罗斯联邦航天局研制，在可见光频段提供地球表面局部地区的详细观测。卫星重6804千克（15000磅），入轨不到9分钟，成功与火箭上面级分离。卫星轨道位置为远地点370千米（230英里）、近地点201千米（125英里），轨道倾角约70度。卫星将运行在350600km高的近圆轨道，轨道倾角为65？，设计寿命大予3a。卫星安装了新的全色和多通道光电成像仪，其全色模式的光谱波段为0.580.8Fm，空间分辨率为1m；多通道模式的光谱波段为0.50.6btm、0.6
4、0.7btm和0.70.8btm，空间分辨率为23m；刈幅为28.3km。第7页，共56页。Resurs-DK1卫星的有效载荷包括：地球表面成像仪（ESI）和PAMELA。ESI的性能参数：第8页，共56页。Meteor-M系列卫星oMeteor-M系列的第1颗卫星在2006年发射，用于提供水文气象学和太阳-地球物理学信息。该卫星将运行在太阳同步轨道，轨道高度为830km，在轨质量为2700kg，设计寿命为5年。o俄罗斯在Meteor-M卫星上搭载了雷达探测器Severjanin和中分辨率（约为100m）多通道光学扫描仪KMSS。第9页，共56页。Meteor-M卫星搭载的仪器第10页，共56
5、页。Electro系列卫星oElectro-L系列的第1颗卫星在2007年发射。该卫星采用三轴稳定方式，将定位在76度E，在轨质量为1500kg，有效载荷质量为370kg，设计寿命为10年。其任务目标为：观测大气和地球表面；进行太阳-地球物理学测量；支持数据收集系统和“科斯帕斯搜索与救援卫星”业务。o卫星主要的有效载荷是光学成像辐射计MSU-GS，它将在3个可见光和近红外通道，以及7个红外通道提供成像数据。其星下点的空间分辨率约为1km（可见光）和4km（可将光和近红外、红外），没30min提供一幅新的地球图像第11页，共56页。MSU-GS的参数第12页，共56页。西奇-1M海洋卫星oSic
6、h-1M卫星由俄罗斯和乌克兰共同研制，是海洋-01系列卫星的改进型。它运行在650km高的太阳同步轨道。o搭载在此卫星的仪器是改进的成像仪/探测器MTVZA-OK第13页，共56页。Sich-1M卫星的有效荷载的基本参数第14页，共56页。Monitor系列卫星oMonitor-E1卫星质量为750kg，装有2台分辨率各为8m和20m相机，并各自与200Gbyte的存储装置相连，能大量存储测量数据并将其返回地面，为自然资源利用、环境污染和紧急情况监控等提供服务。o该卫星在2005年8月26日发射，运行在约540km高的太阳同步圆轨道上，轨道倾角为97.5度，原设计寿命为5年。oMonitor-
7、E1卫星能在可见光频段提供高分辨率的地球观测数据；它装载了新型的地球表面成像仪；能够对地表进行全色成像，在90km的刈幅范围具有2040m的空间分辨率。第15页，共56页。Monitor-E1卫星成像仪参数第16页，共56页。“秃鹰”(Kondor)对地观测卫星oNPOMash于2013年3月29日将两颗Kondor系列卫星发射升空，一颗服务于俄罗斯国防部，一颗服务于国外客户。 质量800千克有效载荷质量350千克轨道高度500千米轨道倾角最大98图像分辨率(雷达)13米观测刈幅1200千米 雷达天线直径6米雷达天线的频率范围S波段(9.5厘米)成像系统的光谱段为光学和/或红外线运行寿命5年(
8、310年)运载火箭Strela发射场是拜科努尔发射场第17页，共56页。二、日本对地观测卫星种类：o日本的地球资源卫星日本的地球资源卫星-1（JERS-1）o“先进地球观测卫星先进地球观测卫星”(ADEOS)o“先进陆地观测卫星先进陆地观测卫星”(ALOS)o“热带降雨测量卫星热带降雨测量卫星”(TRMM )o静止轨道气象卫星系列静止轨道气象卫星系列(GMS)o先进陆地观测卫星先进陆地观测卫星-2(ALOS-2)第18页，共56页。日本的地球资源卫星一1（JERS-1）日本的地球资源卫星一1（JERS-1）是日本用于地球资源和环境监测的地球观测卫星，在1992年2月用日本的H-1火箭发射，设计
9、使用寿命为2年。第19页，共56页。JERS-1的两项任务一.用于对地球资源和环境监测系统进行技术验证二.是为用户提供观测数据。第20页，共56页。JERS-1的开发JERS-1是日本科学技术委员会(STA)、日本宇宙开发事业团(NASDA)和日本通产省(MITI)共同开发的项目。 NASDA负责研制卫星星体,MITI则负责研制观测仪器。NASDA还负责卫星的发射、卫星的跟踪与控制、任务安排以及数据采集与处理.数据的分配工作由遥感技术中心(RESTEC)和地球资源数据分析中心(ERSDAC)负责。第21页，共56页。JERS-1 主要特性主要特性第22页，共56页。运行计划该卫星原计划执行为期
10、2年的环境监测使命,但它直到1998年10月11日,才因蓄电池故障导致失去姿态控制,停止了工作,其时它已超期服役达6.5年。JERS-1卫星总共提供了近50万幅合成孔径雷达图像,30多万幅光学遥感图像。这些图像均供全球使用。日本宇宙开发事业团目前正在调查故障的确切原因,并将研究决定如何使该卫星脱离轨道第23页，共56页。“先进地球观测卫星先进地球观测卫星”(ADEOS)日本于1996年8月17日用H-2火箭发射了ADEOS-1卫星,这是日本先进的地球观测卫星,装有8个遥感器,可全面调查地球环境和气象变化。卫星总费用约918亿美元,是在海洋卫星MOS-1系列和日本地球资源卫星JERS-1基础上发
11、展起来的,两个核心遥感器是日本造的海洋水色与温度扫描辐射仪(OCTS)和先进的可见光/红外辐射仪(AVNIR)。第24页，共56页。主要特点第25页，共56页。核心遥感器OCTS第26页，共56页。核心遥感器AVNIR第27页，共56页。先进地球观测卫星先进地球观测卫星”(ADEOS)的优点除核心遥感器外,还有日本、美国、法国等提供的6个遥感器:1改进型大气边缘红外分光仪(ILAS),观测大气层边缘(高层)微量成分;2空间后向反射器(RIS),利用地面发射的红外激光脉冲探测臭氧、碳氟化合物、甲烷等浓度;3温室效应气体的干涉测量探测仪(ZMG),探测二氧化碳、甲烷等气体分布;4美国散射计(NSC
12、AT),NASA提供,用Ku波段雷达探测海面风场;5总臭氧测绘光谱仪,NASA提供,探测臭氧和二氧化硫的浓度与分布;6地面反射光观测装置(POLDER),法国提供,研究大气层反射太阳辐射的极化、光谱和方向特性。第28页，共56页。ADEOS-1卫星出现的问题ADEOS-1卫星自发射升空以后,曾发生过数次事故,1997年6月30日,这颗卫星终因太阳电池翼故障而完全失效,其在轨寿命还不到一年,这颗迄今为止日本最大最复杂的卫星的报废,对日本乃至国际地球观测计划来说是一个巨大打击。第29页，共56页。日本计划利用与ADEO S- 1 相同的平台制造ADEO S- 2, 预计于1999 年用H-2 火箭
13、发射, 重点用于大气研究。为了杜绝与ADEO S - 1 出现同样事故, 日本对ADEO S - 2 卫星实施了四条改进措施。ADEO S - 2 的重量和轨道同ADEO S - 1基本相同。两个核心遥感器是先进的微波扫描辐射计和全球成像仪, 还有3 个其他的遥感器。第30页，共56页。1.先进的微波扫描辐射计(AMSR)它能全天候全天时探测与水有关的物理参数,如水汽浓度、降雨量、水面温度、海面风场及海冰等。第31页，共56页。Center Frequency (GHz)6.92510.6518.723.836.550.352.889.089.0ABBand Width (MHz)350100
14、20040010002004003000PolarizationVertical and HorizontalVerticalVertical and Horizontal3dB Beam Width ()1.81.20.650.750.350.250.250.150.15IFOV (km)407027461425172981461061036Sampling Interval (km)101055Temperature Sensitivity (K)0.340.70.70.60.71.81.61.2Incidence Angle ()55.054.5Dynamic Range (K)2.7
15、- 340Swath Width (km)Approximately 1600Integration Time (msec)2.51.2Quantization (bit)1210Scan Cycle (sec)1.5第32页，共56页。2.全球成像仪(GLI)它是多光谱光学遥感器,综合探测陆地、海洋和大气,如植物指数、叶绿素含量(海洋)以及冰、雪、云分布等。第33页，共56页。3.改进型大气边缘光谱仪(ILAS-E)它是ILAS的改进型,提高了探测精度和光谱范围。第34页，共56页。4.海风散射计(SeaWinds)它是NSCAT的后续遥感器,每两天提供高精度全球海洋风速和风向数据。第35页
16、，共56页。5.地面反射光观测装置POLDER它是ADEOS-1上POLDER的后续遥感器。第36页，共56页。“先进陆地观测卫星先进陆地观测卫星”(ALOS)主要目的是根据目前应用需要和未来市场发展,开发应用更高分辨率和立体的遥感数据,为此卫星上装了三个主要遥感器:第37页，共56页。1.全色遥感立体测绘仪(PRISM)设备由两个独立的反射系统组成,两个镜头分别沿轨迹朝向前24、星下点、向后24,推扫式方式工作,可获得高精度的数字高程数据。全色波段范围：520-770nm分辨率：2.5m幅宽：70km（星下点）35km（联合成像）第38页，共56页。2.先进的可见光和近红外辐射计(AVNIR
17、-2)这是ADEOS-1卫星上的改进型遥感器,主要特点是提高了多光谱分辨率,并增加44侧视能力,能以更短时间进行重复观测。band1：420-500nmband2：520-600nmband3：610-690nmband4：760-890nm分辨率：10m幅宽：70km第39页，共56页。3.相控阵型L波段合成孔径雷达(PALSAR)PALSAR是一主动式微波传感器，它不受云层、天气和昼夜影响，可全天候对地观测，比JERS-1卫星所携带的SAR传感器性能更优越。模式模式高分辨率模式高分辨率模式扫描式合成孔径雷达扫描式合成孔径雷达极化极化(试验模式试验模式)中心频率中心频率1270 MHz(L波
18、段)线性调频宽度（线性调频宽度（Chirp Bandwidth）28MHz14MHz14MHz,28MHz14MHz极化方式极化方式HH or VVHH+HV or VV+VHHH or VVHH+HV+VH+VV入射角入射角8 to 608 to 6018 to 438 to 30空间分辨率空间分辨率744m1488m100m(多视)2489m幅宽幅宽4070km4070km250350km2065km量化长度量化长度5位5 位5 位3或5位数据传输速率数据传输速率240Mbps240Mbps120Mbps,240Mbps240Mbps第40页，共56页。 用用ALOS PALSAR观测亚马
19、逊西部、观测时相观测亚马逊西部、观测时相2006年年8月月21日，使用日，使用HH(红红)、HV(绿绿)、HH-HV的差分（蓝）合成的彩色影像。在本影像中森的差分（蓝）合成的彩色影像。在本影像中森林呈现绿色、采伐区域呈现浓紫色、开放水面呈现黑色、水下植物呈现淡紫色。林呈现绿色、采伐区域呈现浓紫色、开放水面呈现黑色、水下植物呈现淡紫色。第41页，共56页。 作为作为PALSAR 所独有的所独有的L波段最能探知封波段最能探知封闭森林灌木下发生的洪水泛滥。闭森林灌木下发生的洪水泛滥。第42页，共56页。Alaska Okmok火山火山1997年喷发前、喷发中、喷发后地表形变图年喷发前、喷发中、喷发后
20、地表形变图（Lu et al., JGR,2000）1993-1995年年1995-1996年年1995-1997年年1997-1998年年1998-1999年年喷发前的喷发前的1992-1995年，抬升了年，抬升了18cm;喷发中，下沉了超过喷发中，下沉了超过140cm;喷发过后的第一年喷发过后的第一年里抬升了里抬升了10cm。02.83cm第43页，共56页。“热带降雨测量卫星热带降雨测量卫星”(TRMM )TRMM是日本宇宙开发事业团同美国NASA联合开发的卫星,它是日本卫星第一次装备星载测雨雷达,对占世界2/3降雨量的热带地区进行降雨测量,提供南北35纬度间三维雨量分布,日本负责提供测
21、雨雷达(PR)和发射服务(H-2火箭),美国提供卫星平台和其他设备。卫星已于1997年11月用H-2火箭发射。第44页，共56页。Precipitation RadarPR : Precipitation RadarObjectives of Measurement3D rainfall profileQuantitative rainfall measurement over ocean and land Parameter/ValueObservation Frequency13.796 & 13.802 GHzSwath Width: 220 km /Range Resolution:2
22、50 m /:4.3 km第45页，共56页。TRMM Microwave ImagerTMI Objectives of MeasurementRain rate over oceanParameter/ValueObservation Frequency:10.7 & 19.4 & 21.3 & 37.0 & 85.5 GHzSwath Width : 760 km / : 38.3 & 18.4 & 16.5 & 9.7 & 4.4 km第46页，共56页。Visible Infrared ScannerVIRS ObjectivesofMeasurementCloudDistribut
23、ionParameter/ValueObservationBand:0.63&1.6&3.75&10.8&12.0mSwathWidth:720km,HorizontalResolution:2km第47页，共56页。Lightning Imaging SensorLIS :ObjectivesofMeasurementLightningdistributionParameter/ValueObservationBand:0.7774mSwathWidth:600km/HorizontalResolution:4km第48页，共56页。Clouds and the Earths Radiant
24、 Energy SystemCERES :ObjectivesofMeasurementAtmosphericradiationenergyParameter/ValueObservationBand:0.35&812&0.350mSwathWidth:FullEarth/HorizontalResolution:25km第49页，共56页。静止轨道气象卫星系列静止轨道气象卫星系列(GMS)日本于1977年用美国“德尔他”火箭发射了其第一颗静止轨道气象卫星GMS-1,目前GMS系列已发射了5颗。GMS-5于1995年3月用H-2火箭发射,现正在运行中,它提供了各类气象信息。第50页，共56页。
25、GMS-5主要遥感器是可见光/红外自旋扫描辐射仪(VISSR),该辐射仪利用卫星自旋运动从东/西向扫描地球表面,并通过一扫描反射镜的步进运动进行南/北向扫描,每30分钟可获得整个地球的遥感图像,第51页，共56页。GMS-5 主要特性主要特性第52页，共56页。先进陆地观测卫星先进陆地观测卫星-2(ALOS-2)oTheAdvancedLandObservingSatellite-2（ALOS-2）isafollow-onmissionfromtheALOS“Daichi”.第53页，共56页。oThesesocialneedsinclude:o1）Disastermonitoringofda
26、mageareas,bothinconsiderabledetail,andwhentheseareasmaybelargeo2）Continuousupdatingofdataarchivesrelatedtonationallandandinfrastructureinformationo3）Effectivemonitoringofcultivatedareaso4）Globalmonitoringoftropicalrainforeststoidentifycarbonsinks.第54页，共56页。oThestate-of-the-artL-bandSyntheticAperture
27、Radar（PALSAR-2）aboardALOS-2,whichisanactivemicrowaveradarusingthe1.2GHzfrequencyrange.第55页，共56页。其他的计划oEarthCARE计划(EarthClouds,AerosolsandRadiationExplorer)oGreenhousegasesObservingSATelliteIBUKI.(GOSAT)oGlobalChangeObservationMission(GCOM)oGlobalPrecipitationMeasurement(GPM)missionoOceanProject第56页，共56页。
