工程研制总要求v6.上会版本公开

1、一号SAR 遥感试验研制总要求1. 前言本研制总要求针对SAR 遥感试验系统（微小+SAR 成像有效载荷）明确了任务目标及用户要求，是系统开展系统设计的依据文件之一。2. 任务目标SAR 遥感试验系统在轨开展的技术试验项目主要包括微小型孔径总体技术、轻量化二维天线技术、测量高精度控制技术、可重构技术、星载多模式多功能微波载荷技术、SAR 星上在轨高分辨率实时成像处理技术、低成本长的商业现货产品保证技术。在全球范围内获取微波遥感成像数据，满足商业市场前景广阔的形变测量需求，同时为多云多雨地区高分辨率成像、海洋应用等提供服务。3. 用户要求3.1. 星地指标3.1.1.观测能力1（1） 具备对地球

2、南北纬 65范围的任意地表进行微波成像能力；（2） 具备测量的能力；（3） SAR 成像时间能力：每轨，最大 5min；（4） SAR 成像性能（5） 条带模式：分辨率 3m3m，幅宽 12km23km，入射角 1848；（6） 扫描模式1：分辨率15m15m，幅宽49km81km，入射角1848；（7） 扫描模式 2：分辨率 30m30m，幅宽 100km171km，入射角 1848；（8） 等效噪声散射系数（NESZ）：-20dB；（9） 模糊度：-20dB。3.1.2.辐射定标（1） 内定标精度 1.0dB(3)；（2） 相对辐射定标精度 1.5dB(3)；（3） 绝对辐射定标精度 2.

3、0dB(3)。3.1.3.几何定标（1） SAR 天线色散不超过 0.1m(1)；（2） 斜距定标精度 0.7m(1)；（3） 无控定位精度指标：优于 5 个像素(1)。3.1.4.星地链路2带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置

4、: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米（1） 具备S 频段扩频或USB 测控,同时具备 U/V 测控能力；（2） 具备X 频段数据加密传输能力；（3） 数传接收站G/T 值：32dB/K（X 频段，5仰角）；（4） 针对GPS、BD 双频原始观测数据，一天至少下传一次。3.1.5.事后精密定轨事后定位精度：位置优于 510cm(在收到数据 24h 内完成)。3.2.系统指标3.2.1.轨道（1） 轨道类型：同步轨道；（2） 轨道高度：530km；（3） 降交点地方时：06:00:00AM；（4） 回归周期：10 天；（5） 平均重访周期：2 天（、）。3.2.2.SAR 载荷（1）

5、工作频段：X 频段；（2） 极化方式：VV 极化；（3） 信号带宽：最大 600MHz；（4） 天线类型：二维扫描平面；3带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米（5） 天线口径：4.

6、500m（方位向）1.344m（俯仰向）；（6） 载荷质量：120kg（暂定）；（7） 平均功耗（短期）：2600W。3.2.3.AIS 载荷（1） 接收频率：161.975MHz、162.025MHz；（2）增益：优于-112dBm；（3） 调制方式：GMSK/FM；（4） 编码方式：NRZI；（5） 天线类型：单天线，线极化。3.2.4.GNSS（1） 工作频率：GPS L1、L2，BD B1、B3；（2） 绝对时间精度优于 1s；（3） 载波相位测量精度2mm(1)；（4） 伪距测量精度0.3m(1)；（5） 在轨实时定位精度： 位置优于 10m(1 ， 三轴)、速度优于0.1m/s(1

7、，三轴)；（6） 数据更新率：1Hz；（7） 观测量：载波相位，伪距，时间，载噪比，位置，速度等；（8） 定位时间：冷启动时间3min，失锁 20s 内的重捕时间10s；4带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米（9） 通道数：48 个，每个频点 12 个通道；（10） 天线相位中心稳定度：2mm(1)；（11） GPS 天线安装参考

8、点与质心的相对位置测量误差1cm；（12） GPS 天线安装参考点与SAR 天线安装参考点的相对位置测量误差1cm；（13） 数据完好率指标（待定）（正常任务期间在轨考核，不含轨道机动和姿态调整过程中的）：数据缺失率：5%（暂定）；GPS 可用率：99%（暂定）；最大失锁时间：30s（暂定）。3.2.5.姿态轨道控制（1） 姿态稳定方式：对地三轴稳定；（2） 三轴指向精度：0.035(3)；（3） 三轴姿态测量精度：0.01(3)；（4） 三轴姿态稳定度：0.001/s(3)；（5） 三轴姿态测量更新率：1Hz；（6） 轨道控制在以参考轨道为中心、半径为 250m 的管道内。3.2.6.数据传

9、输（1） 传输方式：直接传输，回放；（2） 星地数传格式：CCSDS 标准AOS 格式；5带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米带格式的: 项目符号 + 级别: 1 + 对齐位置: 2.99 厘米 + 缩进位置: 3.73 厘米（3） 工作频段：X 频段；（4） 调制方式：QPSK；（5） 码速率：600Mbps；（6） EIRP：

10、22.5dBW（离轴角60）；19.5dBW（离轴角67.5）；（7） 固存容量：1.5Tbit（参考 2 轨数据的，容量待定）。3.2.7.测控（1） 测控体制：S 频段非相干扩频或 USB，UHF/VHF；（2） 遥测码速率：4096bps（S 频段）、4800bps（U/V 频段）；（3）码速率：2000bps（S 频段）、1200bps（U/V 频段）。3.2.8.时间系统（1） GPS 时间作为星上时的授时基准，授时精度优于 1s；（2）守时精度优于 10ms；（3） SAR 载荷本地时钟相对导航系统时间的同步精度优于 0.1ms；（4） SAR 成像脉冲发射起始时刻与 SAR 本地

11、时钟的误差为硬件的最小控制精度误差（1 个PRT）；（5） SAR 载荷系统时延随机误差优于 3.3ns。3.2.9.重量6带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米带格式的: 项目符号

12、 + 级别: 1 + 对齐位置: 2.99 厘米 + 缩进位置: 3.73 厘米整星重量：363kg（暂定）；3.2.10.发射状态包络4580mm(X)1445mm(Y)1542mm(Z)（暂定）。3.2.11.及可靠度（1）在轨：3 年；（2）末期可靠度：0.6（置信度 0.6）。4. 工程大系统及相关约束条件SAR 遥感试验工程大系统由系统、运载火箭系统、发射场系统和测控系统和地面系统组成。4.1.系统用户（工程大系统）负责明确上述各系统的责任，系统负责与各系统开展技术协调，形成相应的接口控制文件，与本要求一起作为系统设计与研制的依据。4.2. 运载火箭系统（1） 试验暂定由CZ-2C

13、运载发射。（2）系统应该适应 CZ-2C 一箭双星发射。4.3. 发射场系统7带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米SAR 遥感试验计划在太原发射中心发射。和火箭在发射场的工作分为技术区和发射区两个阶段。（1） 在技术区需要完成的工作包括总装、电性能测试等；要求有材料的存放空间、电性能测试区域等，包括电源、接地、温度、湿度、照明等要

14、求与常规小一致。（2） 在发射区需要完成的工作包括电性能测试和发射前的准备工作。测试要求占用测试间，进行远距离测控。对整流罩、电源间和塔架工作间等要求与常规小一致。4.4. 测控系统（1） 接收遥测信号，监视工作状态，处理遥测数据；（2） 对轨道进量，提供的测定轨数据，并进行轨道预报，满足对定轨精度的要求；（3） 发送指令和注入数据，实现对的控制与管理；（4） 对进行在轨测试和长期运行的测控管理；（5）出现故障时，对实施应急测控；（6） 对进行校时、授时。4.5. 地面系统4.5.1.接收站指标（1） 接收站网布局：、密云、三亚；8带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始

15、: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米（2） 接收频率：X-band 7.958.96GHz；（3） 天线G/T 值：32dB/K（5 度仰角）；（4） 解调方式：QPSK、BPSK 等；（5） 数据速度： 600Mbps/CH；（6） 通道数

16、：2CH；（7） 具备功能：和本地控制等功能4.5.2.原始数据（1）容量：100TB（2） 网络接口：支持 1000Mbps/104 Mbps（3） 具备功能：数据整理、数据库管理、本地与控制等能力。4.5.3.产品处理（1） 产品处理等级：1-5 级；（2） 标准生产能力（1-2 级）： 30 分钟/景；（3） 基于云计算的自动智能批处理能力，支持专业产品的定制功能；（4） 具备对原始数据的帧同步、解压、数据整理，形成初级产品自动化生产能力等。4.5.4.通讯与数传（1） 完成至之间原始数据的传输与信息交换；（2） 速度：略。视租赁网络公司服务合同的技术指标。9带格式的:+ 级别: 1 +

17、样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米带格式的:+ 级别: 1 +样式: 1, 2, 3, + 起始: 1 + 对齐方式: 左侧 + 对齐位置: 0.97厘米 + 缩进位置: 1.71 厘米（3） 大数据传输：支持遥感大数据文件的断点续传、任务计划执行的等。（4） 本地和系统之间的自动化管理、，以及故障与；4.5.5.应用系统提供覆盖服务区域的历史影像数据、不

18、断更新的小群影像数据，形成一个综合的数据产品共享，保障实时查询、使用。支持用户基于基础地图、遥感影像对遥感数据及数据产品进行管理、查询、浏览、关联、融合、量算、统计、分析、变换、制图等。针对特定业务，开发专门的业务流程、分析模型、和应用界面，自动关联相应的数据和信息服务，使用户可以直接作为业务管理或分析系统，在实际业务中使用。提供覆盖服务区域内不同分辨率的实时更新的数据影像。根据实时影像可实时跟进城市动态；根据历史影像数据，监测地形地貌变化，制作各类专业遥感影像图。遥感影像数据资源共享，（例如：、水利、规划等部门），通过在不同用户和多个应用之间共享遥感数据资源，可减少资源浪费，实现数据利用最大

19、化。5. 研制进度要求102018 年 12 月 1 日前系统具备进场发射条件，其他各系统依据该进度开展工作。6. 总经费概算经费概算见研制合同。7. 质量、可靠性、安全性控制要求7.1. 质量保证要求按照产品质量保证大纲要求（GJB1406A）、航天产品保证大纲（QJ2171A）、大型试验质量管理要求（QJ2937）、运载器、上面级和航天器试验要求（GJB1027A-2005）、电性能测试技术要求（GJB2997-97）以及各种相关质量控制标准和规范，对的设计、制造和飞行试验进行严格的质量控制。运载火箭系统产品质量保证大纲要求（GJB1406A）、航天产品保证大纲（QJ2171A）、航天产品

20、质量保证要求（QJ3076），以及相关质量控制标准和规范，编写长征二号丙运载火箭质量保证大纲，各项质量管理工作。7.2. 可靠性、安全性控制要求按照航天产品可靠性保证要求（QJ1408A）、可靠性设计指南（QJ2172）以及相关可靠性标准和文件要求，开展可靠性设计，做好故11障模式影响分析（FMEA）等可靠性分析工作。运载火箭系统按照航天科技2000 天科质009 号文加强航天型号可靠性工作若干要求和航天产品可靠性保证要求（QJ1408A）、航天产品可靠性设计准则（QJ2668），编写长征二号丙运载火箭可靠性、维修性、安全性保障大纲，做好各研制阶段的可靠性工作。8. 工程评价与考核8.1. 建

21、设目标考核评估实现在全球范围内获取微波遥感成像数据，满足形变测量需求，提供多云多雨地区高分辨率成像、海洋应用等服务。完成技术试验、业务应用和商业化目标所规定的相关具体内容。8.2. 功能考核评估系统实现对地球南北纬 65范围的任意地表进行微波成像功能；实现测量的功能；实现 S 频段扩频测控或USB 体制测控功能；实现X 频段数据传输功能。8.3. 性能考核评估对技术指标进行性能检查评估，通过地面测试和在轨测试的方法给出性能考核评估情况。的和可靠性指标通过在轨的飞行试验验证考核评估。128.4.在轨评估准则在轨评估判据详见下表。9. 技术试验项目要求9.1. 微小型孔径总体技术试验目的：开展微小

22、型孔径总体技术的攻关和在轨验证试验内容：验证结构与大尺寸天线支架设计和优化分析技术；验证高热耗天线主动与热控技术；验证大功率 SAR 载荷供配电设计技术。考核指标：天线尺寸 4.5m1.36m80mm，重量 80kg，工作温度范围-2045、阵面温差7。用户：海特、704 所。9.2. 轻量化二维天线技术试验目的：验证多源天线高效率、低功耗、轻质化和低成本设计13名称地面判据天上判据合格成功基本成功失败微小型孔径满足任务书指标要求完全满足建设目标、功能、性能考核要求主要指标基本满足建设目标、功能、性能考核要求主要指标不满足建设目标、功能、性能考核要求技术。试验内容：验证二维天线轻量化实现指标，

23、以及二维大角度相控扫描、宽频带大功率器件、低插损移相器等性能。常规SAR天线只在距离向扫描，验证二维则需要在方位向进行扫描。本项目设置了海面目标搜索、识别、等模式，这几种模式都需要在方位向大范围扫描，在轨运行海面目标搜索、识别、等模式，可验证二维的两维大角度扫描能力。考核指标：天线阵面包含 14080 个阵元，天线重量仅 120kg，密度降至低于 30kg/m2，实现扫描范围： 45（距离向） 20 （方位向）用户： 704 所。9.3.测量高精度控制技术试验目的：验证高精度轨道控制技术、高精度姿态控制技术、基于偏航牵引角与俯仰牵引角双维度的“全零中心”姿态导引控制技术。试验内容：。常规SAR天线只在距离向扫描，验证二维则需要在方位向进行扫描。本项目设置了海面目标搜索、识别、等模式，这几种模式都需要在方位向大范围扫描，在轨运行海面目标搜索、识别、等模式，可验证二维的两维大角度扫描能力。考核指标：轨道控制在以参考轨道为中心、半径为 250m 的