当前主要的资源遥感卫星平台课件

中巴地球资源卫星卫星系列

中巴地球资源卫星研制历程

“资源一号”卫星从1988年8月两国签署政府合作协议开始研制。2019年10月14日第一颗卫星成功发射，2000年3月5日卫星完成在轨测试，交付用户使用。

2019年10月成功发射了第二颗卫星，目前仍在轨超期服役。

2019年9月19日，“资源一号”02B星成功发射，2019年1月24日顺利交付用户。

“资源一号”03星计划于2019年发射中巴地球资源卫星卫星系列中巴地球资源卫星研制历程

“1中国资源一号卫星

中国与巴西合作月发射了ZY-1(CBERS-1）2019年10月14日11:16在山西太原发射中心发射成功中国资源一号卫星2019年10月14日11:16在山西太原2当前主要的资源遥感卫星平台课件3卫星ZY-1（CBERS-1）类型标称圆形太阳同步轨道高度778km倾角98.5°降交点时上午10时30分周期100.26min重复周期26d/相邻地面轨迹间隔时间3d姿控三轴

ZY-1卫星轨道参数

卫星ZY-1（CBERS-1）类型标称圆形太阳同步轨道高度74探测器波段(μm)空间分辨率（m）扫幅km象元素其他CCDB1:0.45-0.52B2:0.52-0.59B3:0.63-0.69B4:0.77-0.89B5:0.51-0.7319.51135812具有侧视功能-32°～+32°IRMSSB6:0.51-1.1B7:1.55-1.75B8:2.08-2.3577.8119.5

1536

红外扫描仪B9:10.4-12.5156119.5768

WFI成像仪B10:0.63-0.69B11:0.77-0.89

256

885

3456

下行频道X数据率113.23Mb/s资源一号卫星01、02星主要技术指标

探测器波段(μm)空间扫幅km象元素其他CCDB1:0.455中巴02B星2019年中巴两国正式签署补充合作协议，启动资源02B星研制工作，中方承担70％研制任务，巴方承担30％研制任务。2019年9月19日，卫星在中国太原卫星发射中心发射，并成功入轨，2019年9月22日首次获取了对地观测图像。此后两个多月时间里，有关单位完成了卫星平台在轨测试、有效载荷的在轨测试和状态调整及数据应用评价等工作，2019年1月24日正式交付用户使用。中巴02B星2019年中巴两国正式6

------卫星运行在轨道高度为778公里的太阳同步轨 道上，每圈运行周期为100.26分钟。

-------卫星配置了三台相机

2.36米分辨率、27公里幅宽高分辨率全色相机，

19.5米分辨率、113公里幅宽的多光谱CCD相机，

258米分辨率、890公里幅宽的宽视场成像仪。------卫星运行在轨道高度为778公里的太阳同步轨7

2019年是中国与巴西合作研制资源卫星20周年。20年来，在中巴两国政府的大力支持和关注下，在两国航天科技工作者的共同努力下，中巴两国关于资源卫星的合作取得丰硕成果。截至目前，两国合作研制的卫星已有三颗卫星成功发射（即资源01、02、02B星），有两颗卫星（资源03、04星）正在研制，同时两国还正在探讨开展更广泛的航天合作。2019年是中国与巴西合作研制资源卫星208二、高分辨率陆地卫星

特点－－－地面分辨率高，

全色波段分辨率≤5m卫星IKONOSQuickBird-2Orbview-3公司SpaceImagingEarthwatchOrbitalImaging发射时间2019.9.2420192019.6轨道高度680km450km470km类型太阳同步太阳同步太阳同步倾角98.1°

98°

97°最大重访周期14d1～6d<3d降交点时10:30am10:30am10:30am二、高分辨率陆地卫星特点－－－9波段PAN0.45-0.90同左同左

0.45-0.520.52-0600.60-0.690.76-0.90同左同左地面分辨率0.82m(PAN)0．61(PAN)1m(PAN)

4m(MS)2．44m(MS)4m(MS)刈幅11km22KM8km量化11bit11bit

星上存贮64GB137gbits4GB测轨GPSGPS

注：1KONOS是三线阵CCD推扫成像，具有同轨立体的特点，可以构成准核线的立体图像，而且中间图像与前或后图像组成不同立体，提供三维同时测量的可能性

波段PAN0.45-0.90同左同左0.45-0.52同10IKONOSIKONOS11

IKONOS光谱波段红波段.63-.69microns(4m)近红外.76-.90microns(4m)蓝波段.45-.52microns(4m)绿波段.52-.60microns(4m)全色.45-.90微米的图像(1m）

IKONOS光谱波段红波段.63-.69micron12IKONOS多光谱影像用于BuenosAires的企业环境监测IKONOS多光谱影像用于BuenosAires的企业13QuickBird-2

QuickBird-2

14武汉大学信息学部QuickBird-2影像武汉大学信息学部QuickBird-2影像15QuickBird-2影像QuickBird-2影像16当前主要的资源遥感卫星平台课件17OrbView-1气象卫星2019年

OrbView-2海陆成像卫星2019年

OrbView-3高分辨率成像卫星2019年

OrbView-1气象卫星2019年

OrbVie18Orbview-3

Orbview-3

19Orbview-4(失败）

Orbview-4(失败）

20 OrbView4除携带与OrbView3相同的有效载荷外，将带有一个地面分辨率8m超过200个波段的超光谱扫描仪 OrbView4除携带与OrbView3相同的有效载21Orbview-5(2019.9)GeoEye-1Orbview-5(2019.9)GeoEye-1222019.9美国新的一颗GeoEye-1卫星将发射升空，GeoEye-1卫星重约1955千克，运行轨道距离地球684千米。它的分辨率将达到惊人的0.4米

2019.9美国新的一颗GeoEye-1卫23GeoEye-1GeoEye-124俄罗斯ResursDK1卫星技术参数俄罗斯ResursDK1卫星技术参数25

ErosA(“埃罗斯”)于2000年12月成功发射,总造价3亿美元，使用寿命10年，所携高清晰度摄像机能识别长度为1.8米的地面物体。

ErosB是2019年6月投入使用，分辩率更是高达70厘米。 该系列卫星质量小,虽然打着民用的旗号，但外界所知的是，这两颗卫星每天4次飞过以色列邻国上空，主要是监视伊朗的核计划进展情况。

以色列 ErosA(“埃罗斯”)于2000年12月成功发射,总26当前主要的资源遥感卫星平台课件27“爱神－Ｂ”拍摄的叙利亚泰巴盖大坝卫星图“爱神－Ｂ”拍摄的叙利亚泰巴盖大坝卫星图28伊朗核反应堆“爱神－Ｂ”拍摄的伊朗核反应堆“爱神－Ｂ”拍摄的29日本 ALOS卫星（2019.1）载有三个传感器：全色遥感立体测绘仪（PRISM）、先进可见光与近红外辐射计—2（AVNIR—2）、相控阵型L波段合成孔径雷达（PALSAR），ALOS卫星采用了高速大容量数据处理技术与卫星精确定位和姿态控制技术。高度：691.65km

倾角:98.16°

定位精度

：1m

日本 ALOS卫星（2019.1）载有三个传感器：全色遥感30当前主要的资源遥感卫星平台课件31当前主要的资源遥感卫星平台课件32间谍卫星

目前正在环绕地球飞行的共有795颗各类卫星，美国拥有413颗，军用卫星更是超过了90颗。在这些军用卫星中，有近50余颗各种类型的间谍卫星，美国是世界上拥有间谍卫星数量最多、卫星性能最先进的国家。 间谍卫星一般分为照相侦察卫星、电子侦察卫星、导弹预警卫星和海洋监视卫星4大类。间谍卫星目前正在环绕地球飞行的共有7933美国间谍卫星美国间谍卫星34

目前主要有“锁眼”(轨道低至250千米的超重型)系列光学成像卫星和“长曲棍球”雷达成像卫星等。 其中最先进的“锁眼-12”卫星图像分辨率高达0.1米，据称可以清楚地看到地面报纸上的大标题 目前主要有“锁眼”(轨道低至250千米的超重型)系列光学35美国“KH-11”侦察卫星美国“KH-11”侦察卫星36美制KH-12锁眼太空侦察卫星

美制KH-12锁眼太空侦察卫星37三、高光谱类卫星

特点－－－采用高分辨率成像光谱仪－－－波段数为36—256个－－－光谱分辨率为5—10nm

－－－地面分辨率为30—1000m

目前这类卫星只有军方发射的，民用高光谱类卫星还没有，这类卫星主要用于大气、海洋和陆地探测。三、高光谱类卫星38

高光谱类卫星

卫星国家探测器光谱分辨率发射时间（计划）EOS-AM1EOS-PM1美国MODIS0.42-14.24μmmin5-10nm36Bands2019.122000.12EOS-AM1美国ASTER0.52-11.65μmmin60nm14Bands2019.12EO-1美国Hyperion0.4-2.5μmmin10nm233-309Bands2000ARIES-1澳大利亚ARIES0.4--2.5μmmin10nm64Bands2000Orbview4美国

HS0.45-2.50μm(200Bands)MS0.45-2.50μm(4Bands)失败高光谱类卫星卫星国家探测器光谱分辨率发39EOS地球观测系统

美国航天局NASA把发展地球观测系统(EarthObservingSystem,EOS)看作是行星地球计划(MissiontoPlanetEarth)的基础。EOS系统是一多阶段的任务，要延续20年，它由下列部分组成：

1.EOS-AM环境调查多任务卫星，共计3颗，EOS-AM1、EOS-AM2、EOS-AM3，分别于2019年12月、2019年和2019年发射;

EOS地球观测系统 美国航天局NASA把发展地球观测系统40Terra(EOS-AM1)，极地轨道环境遥感卫星是NASA地球行星使命计划中总数15颗卫星的第一颗

载有下列五种对地观测仪器：

■先进的空间热辐射反辐射计（ASTER）

■云和地球辐射能量系统（CERES）（两个相 同的扫描器）

■多角度成像光谱辐射计（MISR）

■中分辨率成像光谱仪（MODIS）

■对流层污染探测装置（MOPITT）

Terra(EOS-AM1)，极地轨道环境遥感卫星是NASA41

2.EOS-PM卫星共计3颗，Aqua(EOS-PM1)、EOS-PM2和EOS-PM3，分别于2000年12月、2019年12月和2019年12月发射；

2.EOS-PM卫星共计3颗，Aqua(EOS-PM142

3.EOS-Color，海洋生物及其生产率监测，2019年发射；

4.EOS-Aero，大气层气溶胶监测，2000年发射；

5.EOS-ALT，海洋环流、冰层监测，2019年发射；

6.EOS-Chem，大气化学物质及其转换监测，2019年发射。

上述卫星系列的前两个系列属于多任务大卫星，后四个系列属于单任务小卫星。EOS名义上是科研实验卫星，但发射的卫星都是成系列化的，持续时间也相当长。3.EOS-Color，海洋生物及其生产43EOSAM-1卫星外观----MODIS数据EOSAM-1卫星外观----MODIS数据44MODIS传感器MODIS传感器45MODIS主要技术指标MODIS主要技术指标

探测器MODIS卫星EOS-AM1（2019）EOS-PM1（2000）降交点时10:30a.m1:30pm空间分辨率250m(Bands1-2)500m(Bands3-7)1000m(Bands8-36)刈幅2330km(变轨)覆盖天数1—2d量化12bit波段36（含陆地波段13个）MODIS主要技术指标MODIS主要技术指标探46

MODIS

－－波段不连续（光谱范围0.4-14.5μm)

波段36个－－地面分辨率较低（星下点离间分辨率为 250m,500m,1000m）

－－每1—2天可覆盖全球一遍。MODIS-N扫描宽度2300公里。用于观测地表温度、海洋水色、叶绿素、植被、火灾、雪盖、云等。MODIS47. 从0.4-15mm有36个通道

2个通道(可见光0.62-0.67、近红外0.841-0.876mm)的空间分辨率为250米

5个可见光、远红外通道空间分辨率为500米

29个通道空间分辨率为1公里。

MODIS-N扫描宽度2300公里。MODIS将用于观测地表温度、海洋水色、叶绿素、植被、火灾、雪盖、云等。. 从0.4-15mm有36个通道48MODISOnboardTerra

Firstdayglobalcoverage2,330kmswathwidthMODISOnboardTerraFirstday49

(MODIS)OnboardTerra

NileRiverandNileDelta(MODIS)OnboardTerraNileRi502019年3月在我国载人航天计划中发射的第三艘试验飞船“神舟三号”中，搭载了一台我国自行研制的中分辨率成像光谱仪。这是继美国EOS计划MODIS之后，几乎与欧洲环境卫星（ENVISAT）上的MERIS同时进入地球轨道的同类仪器。它在可见光到热红外波长范围（0.4-12.5μm）具有34个波段。2019年10月24日我国发射的“嫦娥-1”探月卫星上，成像光谱仪也作为一种主要载荷进入月球轨道。这是我国的第一台基于富里叶变换的航天干涉成像光谱仪，它具有光谱分辨率高的特点。在我国计划于2019年发射的环境与减灾小卫星（HJ-1）星座中，也将搭载一台工作在可见光—近红外光谱区（0.45—0.95μm）、具有128个波段、光谱分辨率优于5nm的高光谱成像仪。它将对广大陆地及海洋环境和灾害进行不间断的业务性观测。即将发射升空的我国“风云-3”气象卫星也将中分辨率光谱成像仪作为基本观测仪器，2019年3月在我国载人航天计划中发射的第三艘试验飞船“神舟51国家星载SAR发射时间美国SeasatSIR-ASIR-BSIR-CLightSAR1978.61981.11（航天飞机）1984.10（航天飞机）1994.9（航天飞机）2019-002（计划）俄罗斯KOSMOS1870A1maz-1A1maz-1APRIRODASARA1maz-1BA1maz-219871991.319932019.4（失败）20192019（计划）ESA（欧空局）ERS-1ERS-2Envisat-11991.72019.42019.3日本JERS-1ALOS(Hiros)1992.22019（计划）加拿大Radarsat-1Radarsat-22019.112019(计划)印度IRS-P72019（计划）

四、SAR（合成孔径雷达）类卫星

国家星载SAR发射时间美国Seasat1978.6俄罗斯KO521：ERS系列

ERS-1与ERS-2是欧洲空间局分别于1991的1994年发射的，ERS-2与ERS-1基本一致，但增加了ATSR的可视通道，以及GOME，高度增加到824km可获得臭氧层变化的资料，主要性能参数见表。ERS系列卫星主要用于海洋、极地冰层、陆地生态、地区学、森林学、大气物理、气象学等研究。

ERS-1轨道倾角98.52°，高785km，辐照宽度80km（100km）。星上载有的传感器有源微波仪（AMI）、雷达高度计（RA）、沿轨扫描辐射计/微波探测器（ATSR/M）、激光测距设备（LRR）、精确测距测速设备（PRARE）。1：ERS系列53ERS-1卫星ERS-1卫星54当前主要的资源遥感卫星平台课件55

雷达遥感系统参数波长或频率：

波段波长λ(cm)频率ν=c/λ[MHz]Ka0.8~1.140000~26500K1.1~1.726500~18000Ku1.7~2.418000~12500X2.4~3.812500~8000

C3.8~7.58000~4000S7.5~154000~2000L15~302000~1000P30~1001000~300俯角α：雷达波束与飞行水平面（或水平地面）间的夹角。入射角θ：雷达波束与地面法线间的夹角。照射带宽度：侧视向上，俯角范围内雷达波束照射的地面宽度。雷达遥感系统参数56极化方式：

雷达波束具偏振性,又称极化。若雷达波的偏振方向垂直于入射面称为水平极化，用H表示；若雷达波的偏振方向平行于入射面称为垂直极化，用V表示；常用四种极化方式：水平发射、水平接收(HH)

垂直发射、垂直接收(VV)

水平发射、垂直接收(HV)

垂直发射、水平接收(VH)

由同向极化到交叉极化的转换过程叫做去极化。}同向极化}交叉极化极化方式：}同向极化}交叉极化57ERS系列卫星ERS系列卫星58．

2ENVISAT卫星

．

2ENVISAT卫星

59当前主要的资源遥感卫星平台课件60星载仪器

ASAR（先进的合成孔径雷达）

MERIS（中等分辨率成像频谱仪）

AASTR（先进的跟踪扫描辐射计）

RA-2（雷达高度计）其他：Michelson干涉仪微波辐射计（MWR）等。星载仪器61ASAR传感器特性ENVISAT上所搭载的ASAR是基于ERS-1/2主动微波仪(AMI)建造的，它继承了ERS-1/2AMI中的成像模式和波模式，增强了在工作模式上的功能，具有多极化、多入射角、大幅宽等新的特性。其主要优点表现在：扫描合成孔径雷达(ScanSAR)可达到500km的幅照宽度可获得垂直和水平极化信息交替极化模式可使目标同时以垂直极化与水平极化方式成像有不同的空间分辨率和数据率可提供7个条带，入射角在15°~45°的雷达数据ASAR传感器特性ENVISAT上所搭载的ASAR是基于ER62ASAR的5种工作模式工作模式描述成像模式(Image)可以在15°~45°侧视范围内选择7种不同的入射角之一进行成像；可选择HH或VV极化方式成像。30m空间分辨率。交替极化模式(AlternatingPolarization)7种不同入射角成像；使用特殊的ScanSAR技术（没有改变幅宽）；可得到同一地区不同极化组合的2幅图像：VV/HH,HH/HV,VV/VH；30m空间分辨率，辐射分辨率有所下降。宽幅模式(WideSwath)有5种波束，都用来产生一种WS数据产品。采用ScanSAR技术，提供了更宽的成像条带，一景图像约400km×400km。中等分辨率150m，HH或VV极化。全球监测模式(GlobalMonitoring)空间分辨率大约为1000m，覆盖范围为整条轨道；极化方式为HH或者VV。波谱模式(WaveMode)其数据是一个个小图斑，大小为10km×5km，或者5km×5km，图斑在轨道方向间距为100km，极化方式为VV或者HH，小图斑可以转换成波光谱用于海洋监测。成像模式交叉极化模式宽幅模式全球监测模式波谱模式ASAR的5种工作模式工作模式描述成像模式可以在1563当前主要的资源遥感卫星平台课件64IM成像特性成像位置代号幅宽(km)星下点距离(km)入射角范围(°)IS1105187~29215.0~22.9IS2105242~34719.2~26.7IS382337~41926.0~31.4IS488412~50031.0~36.3IS565490~55535.8~39.4IS670550~62039.1~42.8IS756615~67142.5~45.2IM成像特性成像位置代号幅宽(km)星下点距离(km)入射角65Image模式Image模式66VV极化AlternatingPolarisation模式图象2019年12月9日14:15:00河南北部HH极化VV极化AlternatingPolarisation67

3

Radarsat系列卫星加拿大的Radarsat-1是世界上第一个商业化的SAR运行系统，由加拿大太空署、美国政府、加拿大私有企业于2019年11月4日合作发射。地面分辨率8.5m，卫星高度790—800km，倾角98.5°,重复周期24天，与太阳同步，SAR在C波段（波长5.6cm），采用HH极化，波长入射角在0—60°范围可调。3Radarsat系列卫星68

Radarsat-1卫星Radarsat-1卫星69特点为:

---具有50km、75km、100km、150km、300km和500km多种扫描宽度和从10—100m的不同分辨率。2---带宽分别为11.6MHz、17.3MHz和30MHz，使分辨率可调。3---每天可覆盖73°N至北极全部地区，三天可覆盖加拿大及北欧地区，24天覆盖全球一次；当前主要的资源遥感卫星平台课件70当前主要的资源遥感卫星平台课件71Radarsat-1星载雷达工作模式

Radarsat-1星载雷达工作模式

724日本JERS-1卫星

JERS-1日本宇宙开发事业团于1992年发射。用于国土调查、农林渔业、环境保护、灾害监测。星上传感器SAR。卫星参数：太阳同步轨道

赤道上空高度：568.023公里

半长轴：6946.165公里

轨道倾角：97.662o

周期：96.146分钟

轨道重复周期：44天

经过降交点的当地时间：10：30-11：00

空间分辨率：方位方向18米

距离方向18米

幅宽：75公里4日本JERS-1卫星

JERS-1日本宇宙开发事业团于73JERS-1卫星JERS-1卫星74日本ALOS卫星(2019年1月发射)

ALOS重达4t，是目前世界最大的陆地观测WX。该星设计寿命3至5年，运行在高约700km、轨道倾角为98.16°的太阳同步轨道，每99min绕地球一周。

ALOSWX装载高精度星敏感器和精确的惯性参照部件，以达到高精度姿态控制要求，并利用双频载波测位GPS接收机精确定轨。日本ALOS卫星(2019年1月发射)

ALO751)全色立体测绘仪，主要用于数字高程测绘,空间分辨率为2.5米；2)先进可见光与近红外辐射计－2，用于精确陆地观测,多光谱分辨率为10米,幅宽为70km；3)相控阵型L波段合成孔径雷达，用于全天时全天候陆地观测,分辨率可达10m

。1)全色立体测绘仪，主要用于数字高程测绘,空间分辨率为2.576A1maz-1A1maz-177五：小卫星

小卫星指目前设计质量小于500kg的小型近地轨道卫星，其空间分辨为1—3m（全色）和4—15m（多波段），为满足制图的需要，均采用在轨道GPS定位系统，水平精度为12m，高程精度为8m，若提供地面控制点，水平精度可达2m，高程精度可达3m，能满足1:24000甚至1:10000比例尺的制图精度要求。卫星可在30°—45°范围内，任意方向多角度成像，可获得较大的基/高比，能进行立体测图。五：小卫星781、小卫星的主要特点（1）重量轻、体积小大多数小卫星的体积不超过1m3,重量最轻的仅几十公斤，最重的在500kg以下，非常便于储运和发射。轻型材料和新器件超大规模的集成电路有效载荷与卫星平台一体化的设 计技术

1、小卫星的主要特点79（2）研制同期短，成本低由于采用成熟的先进技术，对以小卫星二座编队飞行，还有批量生产的条件。廉价的运载工具（如搭载或一箭多星等），使小卫星的研制同期大大缩短（仅2年左右），成本下降。通常小卫星每千克成本只有大卫星的1/2～1/10。这样偶然失败的风险压力相对于大卫星要小得多。（2）研制同期短，成本低80(3)发射灵活，启用速度快，抗毁性强现代小卫星可采用多种形式的运载和发射工具，从准备到发射乃至启用仅需短短的几天时间，而且组成星座的小卫星可以以备份的形式，代替被损坏的某颗小卫星，抗毁性大大增强。(4)技术性能高这主要体现在卫星各分系统本身和有效载荷两方面。(3)发射灵活，启用速度快，抗毁性强812、国内外同类技术发展现状和水平国际上，高分辨率的对地观测小卫星，已进入了蓬勃发展的时期，预计2000—2019年小卫星发射将占卫星总量的70%2、国内外同类技术发展现状和水平82

国内在“九五”期间已开始了“实践5号”(SJ-5)和海洋水色小卫星计划，其中“实践5号”已于2019.5.10在太原发射成功。清华大学与英国萨瑞(Surrey)大学合作研制的“航天清华一号”实验500kg重三轴稳定微小卫星也于2000.6.28号发射成台湾委托美国TRW公司研制发射了“中华一号”小卫星。

国内在“九五”期间已开始了“实践5号”(SJ-5)83“北京一号”小卫星已于去年10月27日发射升空，主要出资者为中国科技部，北京宇视蓝图公司负责具体运作,与萨瑞签合同。它携带有分辨率为4米的全色相机和分辨率为32米的多光谱相机，扫描宽度分别达24公里和600公里，并将直接服务于2019年奥运会。

此外，“北京一号”的多光谱相机将加入“国际灾害监测卫星网计划(DMC)”。

“北京一号”小卫星已于去年10月27日发射升空，主要出资者为84当前主要的资源遥感卫星平台课件85“汶川地震”周边地区北京一号小卫星影像图“汶川地震”周边地区北京一号小卫星影像图86一箭双星成功发射两颗科学实验小卫星

北京时间2019.4.18日23时59分，我国在西昌卫星发射中心用“长征”二号丙运载火箭，成功地将“试验卫星一号”和搭载的“纳星一号”科学实验小卫星送入太空，这标志着我国小卫星研制技术取得了重要突破。

一箭双星成功发射两颗科学实验小卫星北京时87“纳星一号”

“纳星一号”是我国自主研制的第一颗纳型卫星

是一颗用于高新技术探索试验的纳型卫星，重量小于25公斤，由清华大学和航天清华卫星技术有限公司研制并使用。卫星的成熟技术将用于光学成像观测和环境、资源、水文、地理勘察及气象观测、科学实验等。

“纳星一号”“纳星一号”是我国自主研制的第一颗纳型卫星88“试验卫星一号”

我国第一颗传输型立体测绘小卫星，重204公斤，由哈尔滨工业大学联合中国航天科技集团公司所属的中国空间技术研究院、中国科学院长春光机所和西安测绘研究所共同研制，主要用于国土资源摄影测量、地理环境监测和测图科学试验。“试验卫星一号”我国第一颗传输型立体测绘小89“实践六号”

2019.10月24日7时34分，我国在太原卫星发射中心用一枚“长征四号乙”运载火箭，同时将“实践六号”02组两颗空间环境探测卫星成功送入600公里太空。实践六号”02组A星和B星两颗卫星分别由中国航天科技集团公司所属的上海

航天技术研究院和航天东方红卫星公司研制，卫星上的空间环境探测系统由中国电子科技集团公司为主研制。

“实践六号”2019.10月24日7时34分90

２００１年－２００６年，中国连续成功发射了海洋一号、实践六号、试验二号、创新一号(2019.10.21中国科学院自主研制的我国第一颗100公斤以下)及地球空间双星探测卫星等高性能现代小卫星。目前中国已具备了多种小卫星、微小卫星系列平台的开发能力和２４个月快速构建、研制小卫星的能力。中国的小卫星实现了从单一型号向系列型谱、从卫星项目到空间产业的跨越式发展。２００１年－２００６年，中国连续成功发射了91

环境一号是我国首个用于环境监测预报的小卫星星座，该星座由2颗光学小卫星和一颗雷达小卫星组成，可获取高时间分辨率、中等空间分辨率的对地观测数据，对中国大部分地区实现每天一次重复观测，将大大缓解目前对地观测数据紧缺局面 环境一号是我国首个用于环境监测预报的小卫星星座，该星座由92

未来５到１０年全球需要发射２００—３００颗小型卫星，而中国需要发射的小卫星将达５０多颗。

未来５到１０年全球需要发射２００—３００颗小93本章小结:

1:卫星姿态角测定的方法及原理

2:landsat卫星轨道设计特点及目的

3:系列卫星的特点本章小结:94当前主要的资源遥感卫星平台课件95中巴地球资源卫星卫星系列

中巴地球资源卫星研制历程

“资源一号”卫星从1988年8月两国签署政府合作协议开始研制。2019年10月14日第一颗卫星成功发射，2000年3月5日卫星完成在轨测试，交付用户使用。

2019年10月成功发射了第二颗卫星，目前仍在轨超期服役。

2019年9月19日，“资源一号”02B星成功发射，2019年1月24日顺利交付用户。

“资源一号”03星计划于2019年发射中巴地球资源卫星卫星系列中巴地球资源卫星研制历程

“96中国资源一号卫星

中国与巴西合作月发射了ZY-1(CBERS-1）2019年10月14日11:16在山西太原发射中心发射成功中国资源一号卫星2019年10月14日11:16在山西太原97当前主要的资源遥感卫星平台课件98卫星ZY-1（CBERS-1）类型标称圆形太阳同步轨道高度778km倾角98.5°降交点时上午10时30分周期100.26min重复周期26d/相邻地面轨迹间隔时间3d姿控三轴

ZY-1卫星轨道参数

卫星ZY-1（CBERS-1）类型标称圆形太阳同步轨道高度799探测器波段(μm)空间分辨率（m）扫幅km象元素其他CCDB1:0.45-0.52B2:0.52-0.59B3:0.63-0.69B4:0.77-0.89B5:0.51-0.7319.51135812具有侧视功能-32°～+32°IRMSSB6:0.51-1.1B7:1.55-1.75B8:2.08-2.3577.8119.5

1536

红外扫描仪B9:10.4-12.5156119.5768

WFI成像仪B10:0.63-0.69B11:0.77-0.89

256

885

3456

下行频道X数据率113.23Mb/s资源一号卫星01、02星主要技术指标

探测器波段(μm)空间扫幅km象元素其他CCDB1:0.45100中巴02B星2019年中巴两国正式签署补充合作协议，启动资源02B星研制工作，中方承担70％研制任务，巴方承担30％研制任务。2019年9月19日，卫星在中国太原卫星发射中心发射，并成功入轨，2019年9月22日首次获取了对地观测图像。此后两个多月时间里，有关单位完成了卫星平台在轨测试、有效载荷的在轨测试和状态调整及数据应用评价等工作，2019年1月24日正式交付用户使用。中巴02B星2019年中巴两国正式101

------卫星运行在轨道高度为778公里的太阳同步轨 道上，每圈运行周期为100.26分钟。

-------卫星配置了三台相机

2.36米分辨率、27公里幅宽高分辨率全色相机，

19.5米分辨率、113公里幅宽的多光谱CCD相机，

258米分辨率、890公里幅宽的宽视场成像仪。------卫星运行在轨道高度为778公里的太阳同步轨102

2019年是中国与巴西合作研制资源卫星20周年。20年来，在中巴两国政府的大力支持和关注下，在两国航天科技工作者的共同努力下，中巴两国关于资源卫星的合作取得丰硕成果。截至目前，两国合作研制的卫星已有三颗卫星成功发射（即资源01、02、02B星），有两颗卫星（资源03、04星）正在研制，同时两国还正在探讨开展更广泛的航天合作。2019年是中国与巴西合作研制资源卫星20103二、高分辨率陆地卫星

特点－－－地面分辨率高，

全色波段分辨率≤5m卫星IKONOSQuickBird-2Orbview-3公司SpaceImagingEarthwatchOrbitalImaging发射时间2019.9.2420192019.6轨道高度680km450km470km类型太阳同步太阳同步太阳同步倾角98.1°

98°

97°最大重访周期14d1～6d<3d降交点时10:30am10:30am10:30am二、高分辨率陆地卫星特点－－－104波段PAN0.45-0.90同左同左

0.45-0.520.52-0600.60-0.690.76-0.90同左同左地面分辨率0.82m(PAN)0．61(PAN)1m(PAN)

4m(MS)2．44m(MS)4m(MS)刈幅11km22KM8km量化11bit11bit

星上存贮64GB137gbits4GB测轨GPSGPS

注：1KONOS是三线阵CCD推扫成像，具有同轨立体的特点，可以构成准核线的立体图像，而且中间图像与前或后图像组成不同立体，提供三维同时测量的可能性

波段PAN0.45-0.90同左同左0.45-0.52同105IKONOSIKONOS106

IKONOS光谱波段红波段.63-.69microns(4m)近红外.76-.90microns(4m)蓝波段.45-.52microns(4m)绿波段.52-.60microns(4m)全色.45-.90微米的图像(1m）

IKONOS光谱波段红波段.63-.69micron107IKONOS多光谱影像用于BuenosAires的企业环境监测IKONOS多光谱影像用于BuenosAires的企业108QuickBird-2

QuickBird-2

109武汉大学信息学部QuickBird-2影像武汉大学信息学部QuickBird-2影像110QuickBird-2影像QuickBird-2影像111当前主要的资源遥感卫星平台课件112OrbView-1气象卫星2019年

OrbView-2海陆成像卫星2019年

OrbView-3高分辨率成像卫星2019年

OrbView-1气象卫星2019年

OrbVie113Orbview-3

Orbview-3

114Orbview-4(失败）

Orbview-4(失败）

115 OrbView4除携带与OrbView3相同的有效载荷外，将带有一个地面分辨率8m超过200个波段的超光谱扫描仪 OrbView4除携带与OrbView3相同的有效载116Orbview-5(2019.9)GeoEye-1Orbview-5(2019.9)GeoEye-11172019.9美国新的一颗GeoEye-1卫星将发射升空，GeoEye-1卫星重约1955千克，运行轨道距离地球684千米。它的分辨率将达到惊人的0.4米

2019.9美国新的一颗GeoEye-1卫118GeoEye-1GeoEye-1119俄罗斯ResursDK1卫星技术参数俄罗斯ResursDK1卫星技术参数120

ErosA(“埃罗斯”)于2000年12月成功发射,总造价3亿美元，使用寿命10年，所携高清晰度摄像机能识别长度为1.8米的地面物体。

ErosB是2019年6月投入使用，分辩率更是高达70厘米。 该系列卫星质量小,虽然打着民用的旗号，但外界所知的是，这两颗卫星每天4次飞过以色列邻国上空，主要是监视伊朗的核计划进展情况。

以色列 ErosA(“埃罗斯”)于2000年12月成功发射,总121当前主要的资源遥感卫星平台课件122“爱神－Ｂ”拍摄的叙利亚泰巴盖大坝卫星图“爱神－Ｂ”拍摄的叙利亚泰巴盖大坝卫星图123伊朗核反应堆“爱神－Ｂ”拍摄的伊朗核反应堆“爱神－Ｂ”拍摄的124日本 ALOS卫星（2019.1）载有三个传感器：全色遥感立体测绘仪（PRISM）、先进可见光与近红外辐射计—2（AVNIR—2）、相控阵型L波段合成孔径雷达（PALSAR），ALOS卫星采用了高速大容量数据处理技术与卫星精确定位和姿态控制技术。高度：691.65km

倾角:98.16°

定位精度

：1m

日本 ALOS卫星（2019.1）载有三个传感器：全色遥感125当前主要的资源遥感卫星平台课件126当前主要的资源遥感卫星平台课件127间谍卫星

目前正在环绕地球飞行的共有795颗各类卫星，美国拥有413颗，军用卫星更是超过了90颗。在这些军用卫星中，有近50余颗各种类型的间谍卫星，美国是世界上拥有间谍卫星数量最多、卫星性能最先进的国家。 间谍卫星一般分为照相侦察卫星、电子侦察卫星、导弹预警卫星和海洋监视卫星4大类。间谍卫星目前正在环绕地球飞行的共有79128美国间谍卫星美国间谍卫星129

目前主要有“锁眼”(轨道低至250千米的超重型)系列光学成像卫星和“长曲棍球”雷达成像卫星等。 其中最先进的“锁眼-12”卫星图像分辨率高达0.1米，据称可以清楚地看到地面报纸上的大标题 目前主要有“锁眼”(轨道低至250千米的超重型)系列光学130美国“KH-11”侦察卫星美国“KH-11”侦察卫星131美制KH-12锁眼太空侦察卫星

美制KH-12锁眼太空侦察卫星132三、高光谱类卫星

特点－－－采用高分辨率成像光谱仪－－－波段数为36—256个－－－光谱分辨率为5—10nm

－－－地面分辨率为30—1000m

目前这类卫星只有军方发射的，民用高光谱类卫星还没有，这类卫星主要用于大气、海洋和陆地探测。三、高光谱类卫星133

高光谱类卫星

卫星国家探测器光谱分辨率发射时间（计划）EOS-AM1EOS-PM1美国MODIS0.42-14.24μmmin5-10nm36Bands2019.122000.12EOS-AM1美国ASTER0.52-11.65μmmin60nm14Bands2019.12EO-1美国Hyperion0.4-2.5μmmin10nm233-309Bands2000ARIES-1澳大利亚ARIES0.4--2.5μmmin10nm64Bands2000Orbview4美国

HS0.45-2.50μm(200Bands)MS0.45-2.50μm(4Bands)失败高光谱类卫星卫星国家探测器光谱分辨率发134EOS地球观测系统

美国航天局NASA把发展地球观测系统(EarthObservingSystem,EOS)看作是行星地球计划(MissiontoPlanetEarth)的基础。EOS系统是一多阶段的任务，要延续20年，它由下列部分组成：

1.EOS-AM环境调查多任务卫星，共计3颗，EOS-AM1、EOS-AM2、EOS-AM3，分别于2019年12月、2019年和2019年发射;

EOS地球观测系统 美国航天局NASA把发展地球观测系统135Terra(EOS-AM1)，极地轨道环境遥感卫星是NASA地球行星使命计划中总数15颗卫星的第一颗

载有下列五种对地观测仪器：

■先进的空间热辐射反辐射计（ASTER）

■云和地球辐射能量系统（CERES）（两个相 同的扫描器）

■多角度成像光谱辐射计（MISR）

■中分辨率成像光谱仪（MODIS）

■对流层污染探测装置（MOPITT）

Terra(EOS-AM1)，极地轨道环境遥感卫星是NASA136

2.EOS-PM卫星共计3颗，Aqua(EOS-PM1)、EOS-PM2和EOS-PM3，分别于2000年12月、2019年12月和2019年12月发射；

2.EOS-PM卫星共计3颗，Aqua(EOS-PM1137

3.EOS-Color，海洋生物及其生产率监测，2019年发射；

4.EOS-Aero，大气层气溶胶监测，2000年发射；

5.EOS-ALT，海洋环流、冰层监测，2019年发射；

6.EOS-Chem，大气化学物质及其转换监测，2019年发射。

上述卫星系列的前两个系列属于多任务大卫星，后四个系列属于单任务小卫星。EOS名义上是科研实验卫星，但发射的卫星都是成系列化的，持续时间也相当长。3.EOS-Color，海洋生物及其生产138EOSAM-1卫星外观----MODIS数据EOSAM-1卫星外观----MODIS数据139MODIS传感器MODIS传感器140MODIS主要技术指标MODIS主要技术指标

探测器MODIS卫星EOS-AM1（2019）EOS-PM1（2000）降交点时10:30a.m1:30pm空间分辨率250m(Bands1-2)500m(Bands3-7)1000m(Bands8-36)刈幅2330km(变轨)覆盖天数1—2d量化12bit波段36（含陆地波段13个）MODIS主要技术指标MODIS主要技术指标探141

MODIS

－－波段不连续（光谱范围0.4-14.5μm)

波段36个－－地面分辨率较低（星下点离间分辨率为 250m,500m,1000m）

－－每1—2天可覆盖全球一遍。MODIS-N扫描宽度2300公里。用于观测地表温度、海洋水色、叶绿素、植被、火灾、雪盖、云等。MODIS142. 从0.4-15mm有36个通道

2个通道(可见光0.62-0.67、近红外0.841-0.876mm)的空间分辨率为250米

5个可见光、远红外通道空间分辨率为500米

29个通道空间分辨率为1公里。

MODIS-N扫描宽度2300公里。MODIS将用于观测地表温度、海洋水色、叶绿素、植被、火灾、雪盖、云等。. 从0.4-15mm有36个通道143MODISOnboardTerra

Firstdayglobalcoverage2,330kmswathwidthMODISOnboardTerraFirstday144

(MODIS)OnboardTerra

NileRiverandNileDelta(MODIS)OnboardTerraNileRi1452019年3月在我国载人航天计划中发射的第三艘试验飞船“神舟三号”中，搭载了一台我国自行研制的中分辨率成像光谱仪。这是继美国EOS计划MODIS之后，几乎与欧洲环境卫星（ENVISAT）上的MERIS同时进入地球轨道的同类仪器。它在可见光到热红外波长范围（0.4-12.5μm）具有34个波段。2019年10月24日我国发射的“嫦娥-1”探月卫星上，成像光谱仪也作为一种主要载荷进入月球轨道。这是我国的第一台基于富里叶变换的航天干涉成像光谱仪，它具有光谱分辨率高的特点。在我国计划于2019年发射的环境与减灾小卫星（HJ-1）星座中，也将搭载一台工作在可见光—近红外光谱区（0.45—0.95μm）、具有128个波段、光谱分辨率优于5nm的高光谱成像仪。它将对广大陆地及海洋环境和灾害进行不间断的业务性观测。即将发射升空的我国“风云-3”气象卫星也将中分辨率光谱成像仪作为基本观测仪器，2019年3月在我国载人航天计划中发射的第三艘试验飞船“神舟146国家星载SAR发射时间美国SeasatSIR-ASIR-BSIR-CLightSAR1978.61981.11（航天飞机）1984.10（航天飞机）1994.9（航天飞机）2019-002（计划）俄罗斯KOSMOS1870A1maz-1A1maz-1APRIRODASARA1maz-1BA1maz-219871991.319932019.4（失败）20192019（计划）ESA（欧空局）ERS-1ERS-2Envisat-11991.72019.42019.3日本JERS-1ALOS(Hiros)1992.22019（计划）加拿大Radarsat-1Radarsat-22019.112019(计划)印度IRS-P72019（计划）

四、SAR（合成孔径雷达）类卫星

国家星载SAR发射时间美国Seasat1978.6俄罗斯KO1471：ERS系列

ERS-1与ERS-2是欧洲空间局分别于1991的1994年发射的，ERS-2与ERS-1基本一致，但增加了ATSR的可视通道，以及GOME，高度增加到824km可获得臭氧层变化的资料，主要性能参数见表。ERS系列卫星主要用于海洋、极地冰层、陆地生态、地区学、森林学、大气物理、气象学等研究。

ERS-1轨道倾角98.52°，高785km，辐照宽度80km（100km）。星上载有的传感器有源微波仪（AMI）、雷达高度计（RA）、沿轨扫描辐射计/微波探测器（ATSR/M）、激光测距设备（LRR）、精确测距测速设备（PRARE）。1：ERS系列148ERS-1卫星ERS-1卫星149当前主要的资源遥感卫星平台课件150

雷达遥感系统参数波长或频率：

波段波长λ(cm)频率ν=c/λ[MHz]Ka0.8~1.140000~26500K1.1~1.726500~18000Ku1.7~2.418000~12500X2.4~3.812500~8000

C3.8~7.58000~4000S7.5~154000~2000L15~302000~1000P30~1001000~300俯角α：雷达波束与飞行水平面（或水平地面）间的夹角。入射角θ：雷达波束与地面法线间的夹角。照射带宽度：侧视向上，俯角范围内雷达波束照射的地面宽度。雷达遥感系统参数151极化方式：

雷达波束具偏振性,又称极化。若雷达波的偏振方向垂直于入射面称为水平极化，用H表示；若雷达波的偏振方向平行于入射面称为垂直极化，用V表示；常用四种极化方式：水平发射、水平接收(HH)

垂直发射、垂直接收(VV)

水平发射、垂直接收(HV)

垂直发射、水平接收(VH)

由同向极化到交叉极化的转换过程叫做去极化。}同向极化}交叉极化极化方式：}同向极化}交叉极化152ERS系列卫星ERS系列卫星153．

2ENVISAT卫星

．

2ENVISAT卫星

154当前主要的资源遥感卫星平台课件155星载仪器

ASAR（先进的合成孔径雷达）

MERIS（中等分辨率成像频谱仪）

AASTR（先进的跟踪扫描辐射计）

RA-2（雷达高度计）其他：Michelson干涉仪微波辐射计（MWR）等。星载仪器156ASAR传感器特性ENVISAT上所搭载的ASAR是基于ERS-1/2主动微波仪(AMI)建造的，它继承了ERS-1/2AMI中的成像模式和波模式，增强了在工作模式上的功能，具有多极化、多入射角、大幅宽等新的特性。其主要优点表现在：扫描合成孔径雷达(ScanSAR)可达到500km的幅照宽度可获得垂直和水平极化信息交替极化模式可使目标同时以垂直极化与水平极化方式成像有不同的空间分辨率和数据率可提供7个条带，入射角在15°~45°的雷达数据ASAR传感器特性ENVISAT上所搭载的ASAR是基于ER157ASAR的5种工作模式工作模式描述成像模式(Image)可以在15°~45°侧视范围内选择7种不同的入射角之一进行成像；可选择HH或VV极化方式成像。30m空间分辨率。交替极化模式(AlternatingPolarization)7种不同入射角成像；使用特殊的ScanSAR技术（没有改变幅宽）；可得到同一地区不同极化组合的2幅图像：VV/HH,HH/HV,VV/VH；30m空间分辨率，辐射分辨率有所下降。宽幅模式(WideSwath)有5种波束，都用来产生一种WS数据产品。采用ScanSAR技术，提供了更宽的成像条带，一景图像约400km×400km。中等分辨率150m，HH或VV极化。全球监测模式(GlobalMonitoring)空间分辨率大约为1000m，覆盖范围为整条轨道；极化方式为HH或者VV。波谱模式(WaveMode)其数据是一个个小图斑，大小为10km×5km，或者5km×5km，图斑在轨道方向间距为100km，极化方式为VV或者HH，小图斑可以转换成波光谱用于海洋监测。成像模式交叉极化模式宽幅模式全球监测模式波谱模式ASAR的5种工作模式工作模式描述成像模式可以在15158当前主要的资源遥感卫星平台课件159IM成像特性成像位置代号幅宽(km)星下点距离(km)入射角范围(°)IS1105187~29215.0~22.9IS2105242~34719.2~26.7IS382337~41926.0~31.4IS488412~50031.0~36.3IS565490~55535.8~39.4IS670550~62039.1~42.8IS756615~67142.5~45.2IM成像特性成像位置代号幅宽(km)星下点距离(km)入射角160Image模式Image模式161VV极化AlternatingPolarisation模式图象2019年12月9日14:15:00河南北部HH极化VV极化AlternatingPolarisation162

3

Radarsat系列卫星加拿大的Radarsat-1是世界上第一个商业化的SAR运行系统，由加拿大太空署、美国政府、加拿大私有企业于2019年11月4日合作发射。地面分辨率8.5m，卫星高度790—800km，倾角98.5°,重复周期24天，与太阳同步，SAR在C波段（波长5.6cm），采用HH极化，波长入射角在0—60°范围可调。3Radarsat系列卫星163

Radarsat-1卫星Radarsat-1卫星164特点为:

---具有50km、75km、100km、150km、300km和500km多种扫描宽度和从10—100m的不同分辨率。2---带宽分别为11.6MHz、17.3MHz和30MHz，使分辨率可调。3---每天可覆盖73°N至北极全部地区，三天可覆盖加拿大及北欧地区，24天覆盖全球一次；当前主要的资源遥感卫星平台课件165当前主要的资源遥感卫星平台课件166Radarsat-1星载雷达工作模式

Radarsat-1星载雷达工作模式

1674日本JERS-1卫星

JERS-1日本宇宙开发事业团于1992年发射。用于国土调查、农林渔业、环境保护、灾害监测。星上传感器SAR。卫星参数：太阳同步轨道

赤道上空高度：568.023公里

半长轴：6946.165公里

轨道倾角：97.662o

周期：96.146分钟

轨道重复周期：44天

经过降交点的当地时间：10：30-11：00

空间分辨率：方位方向18米

距离方向18米

幅宽：75公里4日本JERS-1卫星

JERS-1日本宇宙开发事业团于168JERS-1卫星JERS-1卫星169日本ALOS卫星(2019年1月发射)

ALOS重达4t，是目前世界最大的陆地观测WX。该星设计寿命3至5年，运行在高约700km、轨道倾角为98.16°的太阳同步轨道，每99min绕地球一周。

ALOSWX装载高精度星敏感器和精确的惯性参照部件，以达到高精度姿态控制要求，并利用双频载波测位GPS接收机精确定轨。日本ALOS卫星(2019年1月发射)

ALO1701)全色立体测绘仪，主要用于