歐空局對地觀測衛(wèi)星介紹

1、 歐空局European Space Agency第二組：2021-10-22 一： 歐空局簡介 歐洲太空局（European Space Agency）是歐洲國家組織和協(xié)調(diào)空間科學技術活動的機構。英文縮寫ESA，簡稱歐空局。1975年5月30日由原歐洲空間研究組織（ESRO）和歐洲運載火箭研制組織（ELDO）合并而成。2021-10-22 歐洲空間局歐洲空間局（英語：European Space Agency，縮寫：ESA）是一個歐洲數(shù)國政府間的空間探測和開發(fā)組織，總部設在法國首都巴黎。歐洲空間局負責亞利安亞利安4號號和亞亞利安利安5號火箭號火箭運載火箭的研制與開發(fā)。 歐洲空間局的前身，歐洲

2、航天研究組織(European Space Research Organization，ESRO)經(jīng)過1962年6月14日簽署的一項協(xié)議，于1964年3月20日建立。如今它仍舊是ESA的一部分，稱為歐洲空間研究與技術中心，位于荷蘭諾德韋克諾德韋克。 ESA目前共有19個成員國：奧地利、比利時、捷克、丹麥、芬蘭、法國、德國、希臘、愛爾蘭愛爾蘭、意大利、盧森堡、荷蘭、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士、羅馬尼亞以及英國；另外，加拿大是ESA的準成員國（Associate Member）。法國是其主要貢獻者(參見法國國家空間研究中心)。目前，ESA與歐盟歐盟沒有關系。歐盟轄下另有歐盟衛(wèi)星中心（Euro

3、pean Union Satellite Centre）。2021-10-22 歐洲空間局的任務任務是制定空間政策和計劃，確定相應的工業(yè)政策，協(xié)調(diào)歐洲國家的空間政策和活動，以保證成員國的充分合作，實現(xiàn)歐洲國家的空間科學技術活動的一體化。歐洲空間局的領導機構是理事會，由各成員國的代表組成，日常工作由管理局負責，理事長是管理局的常務主任和法律代表。歐洲空間局的總部總部設在巴黎，下屬機構下屬機構主要有設在荷蘭的歐洲空間技術研究中心，設在聯(lián)邦德國的歐洲空間運行操作中心和設在意大利的歐洲空間信息檢索中心。2021-10-22歐空局的全球地面站系統(tǒng) 20世紀末，歐空局進一步加強了空間技術方面的合作，通過資

4、源共享充分利用各類衛(wèi)星數(shù)據(jù)和遙感地面接收處理設施。進入新世紀之后，歐空局進一步加強遙感基礎設施的整合，提出了建設歐洲空間信息基礎設施（INSPIRE）和歐盟全球環(huán)境與安全監(jiān)測計劃（GMES）。2021-10-22 歐空局的跟蹤站網(wǎng)絡（ESTRACK）是一個世界范圍的地面站系統(tǒng)，可提供在軌衛(wèi)星和歐空局太空運行中心（ESOC）的連接。ESTRACK核心網(wǎng)絡以下由來自5個國家8個站點的11個終端組成。2021-10-221 瑞典瑞典Kiruna地面站地面站 Kiruna地面站位于瑞地面站位于瑞典北方城市典北方城市Kiruna向東向東38 km處的處的Salmijaervi，它，它擁有擁有15 m和和

5、13 m直徑的直徑的天線，用于接收天線，用于接收S波段和波段和X波段的數(shù)據(jù)，以及發(fā)射波段的數(shù)據(jù)，以及發(fā)射S波段數(shù)據(jù)。波段數(shù)據(jù)。X波段的接收波段的接收用于地球觀測和科學任務用于地球觀測和科學任務的高速率有效載荷數(shù)據(jù)處的高速率有效載荷數(shù)據(jù)處理。該站還有一套天線用理。該站還有一套天線用于全球性定位系統(tǒng)的跟蹤于全球性定位系統(tǒng)的跟蹤和數(shù)據(jù)設備（和數(shù)據(jù)設備（Tracking and Data Facility，GPS-TDAF）。）。2021-10-22 該站由瑞典空間公司（該站由瑞典空間公司（Swedish Space Corporation）管理。目前主）管理。目前主要承擔要承擔ERS-2和和Envi

6、sat任務，正在任務，正在為以后的地球觀測任務為以后的地球觀測任務Cryosat和和ESA-JAXA（日本）合作的科學任務（日本）合作的科學任務ASTRO-F做準備。做準備。Envisat/ERS-2配配套的天線位于北緯套的天線位于北緯67.85712518度、度、東經(jīng)東經(jīng)20.96434169度，根據(jù)度，根據(jù)WGS-84地球橢圓體參數(shù)天線位于地球橢圓體參數(shù)天線位于402.275 m。2021-10-22 2 法屬圭亞那法屬圭亞那Kourou地面站地面站Kourou地面站位于法屬圭亞那航天中心（Centre Spatiale Guyanais，CSG），在南美洲的東北部，距Kourou城鎮(zhèn)有2

7、7 km遠，。有一套直徑15 m的S波段和X波段的發(fā)射和接收天線，另外還有一套EUMETSAT氣象衛(wèi)星的遠程測距終端和一套GPS-TDAF天線。該站由Merlin管理，專家們的常規(guī)工作是每天負責XMM-Newton任務，并負責其他衛(wèi)星的發(fā)射和早期軌道階段（Launch and Early Orbit Phases，LEOP）。2021-10-22 15 m天線位于北緯天線位于北緯5.25 143 694度、西經(jīng)度、西經(jīng)52.80 466 242度，根據(jù)度，根據(jù)WGS-84地球橢圓體參數(shù)天線位地球橢圓體參數(shù)天線位于于14.561 m。 Kourou技術設備由技術設備由S波段和波段和X波段衛(wèi)星上波

8、段衛(wèi)星上/下鏈設下鏈設備組成，包括一套自動跟蹤設備、一套測距系統(tǒng)、備組成，包括一套自動跟蹤設備、一套測距系統(tǒng)、一套頻率和定時系統(tǒng)、一套監(jiān)控系統(tǒng)和一套通訊系一套頻率和定時系統(tǒng)、一套監(jiān)控系統(tǒng)和一套通訊系統(tǒng)。配有不間斷電源設備。統(tǒng)。配有不間斷電源設備。Kourou站對站對ESA的衛(wèi)星活動起著至關重要的作用，的衛(wèi)星活動起著至關重要的作用，特別是在特別是在LEOP階段。階段。ESA要求地面站尋找一種靈要求地面站尋找一種靈活、穩(wěn)健和低本高效的方法進行設施的運行和維護活、穩(wěn)健和低本高效的方法進行設施的運行和維護（包括內(nèi)部和外部的通訊連接）。庫魯?shù)孛嬲臼俏唬ò▋?nèi)部和外部的通訊連接）。庫魯?shù)孛嬲臼俏挥谌蛴谌?/p>

9、球8個不同地方的個不同地方的11個站點所組成的網(wǎng)絡站點個站點所組成的網(wǎng)絡站點之一，其主要作用是為航天器的跟蹤、遙測和指揮之一，其主要作用是為航天器的跟蹤、遙測和指揮（Tracking, Telemetry and Command，TT&C）提供支持。提供支持。2021-10-223 西班牙西班牙Maspalomas地面站地面站Maspalomas地面站位于西班牙國家航宇技術研究所（INTA），Gran Canaria島的南部。天線由INTA與Ingenieria y Servicios Aerospatiales（INSA）合作管理。該站有一套15 m的天線用于S波段和X波段的接收和S波段的發(fā)

10、射。還有一套GPS-TDAF天線。專家們用該站執(zhí)行Cluster和SMART-1的常規(guī)任務。S/X波段天線位于北緯27.76289200度和西經(jīng)15.63380717度，根據(jù)WGS-84地球橢圓體參數(shù)天線位于204.900 m。配有不間斷電源設備。2021-10-224 西澳大利亞西澳大利亞New Norcia地面站地面站 New Norcia地面站位于西澳大利亞首府佩斯北部140 km處，緊挨著New Norcia城鎮(zhèn)。它由Xantic管理。一套35 m直徑的天線用于S波段和X波段的發(fā)射和接收。該站專門針對深空衛(wèi)星任務而設計，常規(guī)工作是每天支持Mars Express和Rosetta任務，將

11、來還有Venus Express和BepiColombo任務。計劃把天線升級到Ka波段接收。另外還有一套GPS-TDAF天線。 35m天線的坐標位于東經(jīng)116.191 502度、 南緯31.048 223度，根據(jù)WGS-84地球橢圓 體參數(shù)。天線位于252 m。 New Norcia站技術設備由S/X波段衛(wèi)星 上/下鏈設備組成，有一套測距系統(tǒng)、一套 頻率和定時系統(tǒng)、一套監(jiān)控系統(tǒng)和一套通 訊系統(tǒng)。配有不間斷電源設備。2021-10-225 西澳大利亞西澳大利亞Perth地面站地面站 Perth地面站位于西澳大利亞首府佩斯北邊20 km處的佩斯國際電信中心（the Perth Internatio

12、nal Telecommunications Centre，PITC）園區(qū)內(nèi)，屬于Telstra，由Xantic管理。有一套直徑15 m的天線用于S/X波段的接收和S波段的發(fā)射。還有一套GPS-TDAF天線。Perth站的常規(guī)工作是XMM-Newton任務，以及其他衛(wèi)星的發(fā)射和早期軌道階段（LEOP）。15 m天線位于東經(jīng)115.88 515 564度、南緯31.80 252 491度，根據(jù)WGS-84地球橢圓體參數(shù)天線位于22.156 m。2021-10-22 6 比利時比利時Redu地面站地面站 Redu地面站擁有多個地面終端，位于比利時地面站擁有多個地面終端，位于比利時的的Ardenne

13、s區(qū)，距區(qū)，距Redu村莊約村莊約1公里，在比利時公里，在比利時盧森堡省內(nèi)。終端提供盧森堡省內(nèi)。終端提供C波段、波段、L波段、波段、S波段、波段、Ku波段和波段和Ka波段的跟蹤數(shù)據(jù)，并提供通信衛(wèi)星在波段的跟蹤數(shù)據(jù)，并提供通信衛(wèi)星在軌檢測（軌檢測（in-orbit tests，IOT）。目前）。目前S波段站用波段站用于于Integral，該站位于東經(jīng)，該站位于東經(jīng)5.146 231度、北緯度、北緯50.002 685度，參考點位于海拔度，參考點位于海拔378.3 m。地球同。地球同步可見仰角超過步可見仰角超過10度，在度，在54.9度和度和65.1度之間。該度之間。該站裝備有自己的緊急發(fā)電機系統(tǒng)

14、，并通過完全重復站裝備有自己的緊急發(fā)電機系統(tǒng)，并通過完全重復的光纖線路與比利時通訊網(wǎng)絡相連接。該站全天的光纖線路與比利時通訊網(wǎng)絡相連接。該站全天24小時運行。站點小時運行。站點19公頃的面積上裝備著一套自動安公頃的面積上裝備著一套自動安全系統(tǒng)，還有相當大的空間做進一步擴充。它的位全系統(tǒng)，還有相當大的空間做進一步擴充。它的位置遠離置遠離RF干涉，站點還有所有必需的頻率清除用干涉，站點還有所有必需的頻率清除用于運轉于運轉S、C、Ku和和Ka頻率。頻率。2021-10-222021-10-22 Redu衛(wèi)星跟蹤和控制站從衛(wèi)星跟蹤和控制站從1968年開始運行，職員們積累了大量的知識和經(jīng)年開始運行，職員

15、們積累了大量的知識和經(jīng)驗。當前驗。當前Redu支持的各種活動有：支持的各種活動有： 測距、跟蹤和命令（測距、跟蹤和命令（Telemetry, tracking, and command，TTC）：）： 15m的的S波段天線用來進行遙感勘測、遠程控制，以及波段天線用來進行遙感勘測、遠程控制，以及2 1002 300兆赫兆赫（接收）和（接收）和2 0252 120兆赫（發(fā)射）頻率范圍的測距。從兆赫（發(fā)射）頻率范圍的測距。從2002年年10月開始，月開始，工程師為工程師為ESA的科學衛(wèi)星的科學衛(wèi)星Integral使用該終端。使用該終端。Integral的控制中心位于的控制中心位于ESOC，所有數(shù)據(jù)在

16、所有數(shù)據(jù)在ESOC處理。執(zhí)行此任務期間這個天線將受處理。執(zhí)行此任務期間這個天線將受ESOC遙控。遙控。 較小的較小的2.5 mS波段天線用于天基自主計劃（波段天線用于天基自主計劃（Project for On-Board Autonomy，Proba）衛(wèi)星，該衛(wèi)星由）衛(wèi)星，該衛(wèi)星由ESA于于2001年年10月發(fā)射。當月發(fā)射。當Proba在極軌在極軌運行收不到信號時，這個天線可以用來支持其他衛(wèi)星。運行收不到信號時，這個天線可以用來支持其他衛(wèi)星。 Redu站安裝了一個遠程測距終端（站安裝了一個遠程測距終端（RRT），作為），作為Artemis TTC設備的一部設備的一部分。位于意大利分。位于意大利

17、Fucino的的Artemis操作控制中心對這個操作控制中心對這個RRT進行遠程操作。這個進行遠程操作。這個終端被整合到終端被整合到TMS1M數(shù)據(jù)傳遞設備中，進行數(shù)據(jù)傳遞設備中，進行Ka波段操作。波段操作。 20012002年為年為Eutelsat衛(wèi)星安裝了一套衛(wèi)星安裝了一套9 mS波段天線和六套波段天線和六套3.8 mKu波波段天線。這些終端用于段天線。這些終端用于Eutelsat艦隊衛(wèi)星的艦隊衛(wèi)星的TTC服務。它們通過衛(wèi)星連接到巴黎服務。它們通過衛(wèi)星連接到巴黎的的Eutelsat航天控制中心。航天控制中心。2003年安裝了一套年安裝了一套9.3 mC波段天線用于支持波段天線用于支持G2SA

18、T衛(wèi)星。衛(wèi)星。2021-10-227 西班牙西班牙Villafranca地面站地面站villafranca衛(wèi)星跟蹤站（衛(wèi)星跟蹤站（Vilspa）位于馬德里以西）位于馬德里以西30 km處的處的Guadarrama谷，建立于谷，建立于1975，后來，后來ESA和和西班牙政府簽署了一份國際協(xié)議，西班牙政府簽署了一份國際協(xié)議，Vilspa成為歐空局成為歐空局太空運行中心全球站點網(wǎng)絡的一員。太空運行中心全球站點網(wǎng)絡的一員。 該站擁有以下天線設備：該站擁有以下天線設備： VIL-1：一套直徑為：一套直徑為15 m的天線用于的天線用于S波段的接收波段的接收和發(fā)射和發(fā)射 VIL-2：一套直徑為：一套直徑為1

19、5 m的天線用于的天線用于S/X波段的接波段的接收和發(fā)射收和發(fā)射 VIL-4：一套直徑為：一套直徑為12 m的天線用于的天線用于X/Ka波段的接波段的接收和發(fā)射收和發(fā)射 VIL-7：一套直徑為：一套直徑為3 m的天線用于的天線用于Ku波段的接收波段的接收和發(fā)射和發(fā)射 TS-1：一套直徑為：一套直徑為5.5 m的天線用于的天線用于S波段的接收波段的接收和發(fā)射和發(fā)射2021-10-222021-10-22 8 西班牙西班牙Cebreros地面站地面站(Avila, Spain)Cebreros地面站位于馬德里以西地面站位于馬德里以西90 km處處Avila省的省的Cebreros，由，由INSA管

20、理。該站有一管理。該站有一套直徑套直徑35 m的天線用以的天線用以X波段的發(fā)射和接收，波段的發(fā)射和接收，以及以及Ka波段的接收。它是針對深空衛(wèi)星任務波段的接收。它是針對深空衛(wèi)星任務而設計，為而設計，為Venus Express提供常規(guī)支持，是提供常規(guī)支持，是Mars Express和和Rosetta的備用支持，以后還的備用支持，以后還將支持將支持Herschel/Planck、Lisa-Pathfinder、Gaia和和BepiColombo。計劃升級到。計劃升級到Ka波段的波段的發(fā)射。發(fā)射。 根據(jù)根據(jù)GRS 80地球中心座標系（地球中心座標系（2005年年3月月6日）天線位于日）天線位于79

21、4 m。35 m天線位于西經(jīng)天線位于西經(jīng)-4.36 754 881度、北緯度、北緯40.45 268 986度。度。2021-10-222021-10-229 ESTRACK的合作站點的合作站點除歐空局自己的地面站外，ESOC還與其他組織有著地面站服務的合作協(xié)議，必要時還包括ESA的設備。重要的合作有： Malindi（MAL），位于肯尼亞，與羅馬大學（意大利）合作； Santiago（AGO），位于智利，與智利大學空間研究中心合作； Svalbard（SVA），位于挪威，與Konsberg Spacetec合作。2021-10-22 ENVISAT-1衛(wèi)星衛(wèi)星 及及ASAR傳感器介紹傳感器介

22、紹2021-10-22歐空局歐空局ENVISAT衛(wèi)星衛(wèi)星 衛(wèi)星參數(shù)：衛(wèi)星參數(shù)：ENVISAT衛(wèi)星是歐空局的對地衛(wèi)星是歐空局的對地觀測衛(wèi)星系列之一，于觀測衛(wèi)星系列之一，于2002年年3月月1日發(fā)射升日發(fā)射升空。空。 在在ENVISAT-1衛(wèi)星上載有多個傳感器，分別衛(wèi)星上載有多個傳感器，分別對陸地、海洋、大氣進行觀測，其中最主要對陸地、海洋、大氣進行觀測，其中最主要的就是名為的就是名為ASAR（Advanced Synthetic Aperture Radar）的合成孔徑雷達傳感器，）的合成孔徑雷達傳感器，中國遙感衛(wèi)星地面站目前所接收和處理的也中國遙感衛(wèi)星地面站目前所接收和處理的也正是正是ASAR

23、的數(shù)據(jù)。的數(shù)據(jù)。2021-10-22發(fā)射時間 2002年3月1日運載工具 阿里亞納5號火箭 發(fā)射重量 8200公斤 有效載荷重量（儀器） 2050公斤 設計壽命 5年 10年 軌道 太陽同步，高度800公里 軌道傾角 98 單圈時間 101分鐘 重復周期 35天 耗資 大約20億歐元 主要參與國家 奧地利，比利時，加拿大，丹麥，法國，芬蘭，德國，意大利，挪威，西班牙，瑞典，瑞士，荷蘭和英國 2021-10-22二二.ASAR傳感器特性傳感器特性1綜述綜述 與與ERS的的SAR傳感器一樣，傳感器一樣，ASAR工工作在作在C波段，波長為波段，波長為5.6厘米。但厘米。但ASAR具有許多獨特的性質(zhì)，

24、如多極具有許多獨特的性質(zhì)，如多極化、可變觀測角度、寬幅成像等。化、可變觀測角度、寬幅成像等。2021-10-222工作模式工作模式 ENVISAT-1衛(wèi)星衛(wèi)星ASAR傳感器共有五種工傳感器共有五種工作模式：作模式：1 Image模式模式2 Alternating Polarisation模式模式3 Wide Swath模式模式4 Global Monitoring模式模式5 Wave模式模式2021-10-22各種工作模式的特性見下表各種工作模式的特性見下表: 模式 IMAGE ALTERNATING POLARISATION WIDE SWATH GLOBAL MONITORING WAVE

25、 成像寬度 最大100km最大100 km約400 km約400 km 5 km 下行數(shù)據(jù)率 100 Mbit/s100Mbit/s100 Mbit/s0.9 Mbit/s 0.9 Mbit/s 極化方式 VV 或 HH VV / HH 或VV / VH 或HH / HVVV或HH VV 或 HH VV 或 HH 分辨率 30m 30m150m1000m 10m 成像位置代號幅寬（公里）與星下點的距離（公里）入射角范圍IS1105187 - 29215.0 - 22.9IS2105242 - 34719.2 - 26.7IS382337 - 41926.0 - 31.4IS488412 - 5

26、0031.0 - 36.3IS564490 - 55535.8 - 39.4IS670550 - 62039.1 - 42.8IS756615 - 67142.5 - 45.2Image模式生成與ERS SAR類似的約30米空間分辨率的圖象。但與ERS SAR不同的是：Image模式可以 在側視10至45的范圍內(nèi)，提供7種不同入射角的成象，以HH或VV極化方式成像。2021-10-22加拿大雷達衛(wèi)星加拿大雷達衛(wèi)星RADARSAT-2衛(wèi)星衛(wèi)星雷達衛(wèi)星雷達衛(wèi)星RADARSAT-2是由加拿大設計制造的新一代是由加拿大設計制造的新一代合成孔徑雷達衛(wèi)星，合成孔徑雷達衛(wèi)星，2007年年12月月14日發(fā)射升

27、空。作日發(fā)射升空。作為為RADARSAT-1衛(wèi)星的延續(xù)，衛(wèi)星的延續(xù)，RADARSAT-2衛(wèi)星增衛(wèi)星增加了許多新的能力，其上搭載的傳感器是目前世界上加了許多新的能力，其上搭載的傳感器是目前世界上最為先進的民用最為先進的民用C波段合成孔徑雷達，具備全極化工波段合成孔徑雷達，具備全極化工作模式，可以工作在單極化、雙極化甚至四極化模式作模式，可以工作在單極化、雙極化甚至四極化模式下。另外，衛(wèi)星還支持下。另外，衛(wèi)星還支持11種不同的波束模式選擇，其種不同的波束模式選擇，其衛(wèi)星觀測入射角可由衛(wèi)星觀測入射角可由20變化至變化至49，可以提供分辨，可以提供分辨率從率從3米到米到100米、圖像幅寬從米、圖像幅寬

28、從20公里到公里到500公里的多公里的多種圖像資料，為用戶提供了極為豐富的選擇。自發(fā)射種圖像資料，為用戶提供了極為豐富的選擇。自發(fā)射以來，以來，RADARSAT-2在世界范圍的海冰監(jiān)測、地質(zhì)勘在世界范圍的海冰監(jiān)測、地質(zhì)勘探、海事監(jiān)測、救災減災和農(nóng)林資源監(jiān)測及生態(tài)環(huán)境探、海事監(jiān)測、救災減災和農(nóng)林資源監(jiān)測及生態(tài)環(huán)境的保護等方面發(fā)揮了重要的作用。的保護等方面發(fā)揮了重要的作用。 2021-10-22波譜范圍：波譜范圍： 多光譜多光譜XI B1 0.50 0.59um20米分辨率米分辨率 B2 0.61 0.68umB3 0.78 0.89um SWIR 1.58 1.75um全色全色P10米米 B2

29、0.61 0.68um2021-10-22 ERS衛(wèi)星衛(wèi)星ERS-1 ERS-2 歐空局分別于歐空局分別于1991年和年和1995年發(fā)射。攜帶有多種有效載荷，包括年發(fā)射。攜帶有多種有效載荷，包括側視合成孔徑雷達（側視合成孔徑雷達（SAR）和風向散射計）和風向散射計等裝置），由于等裝置），由于ERS-1（2）采用了先進）采用了先進的微波遙感技術來獲取全天候與全天時的的微波遙感技術來獲取全天候與全天時的圖象，比起傳統(tǒng)的光學遙感圖象有著獨特圖象，比起傳統(tǒng)的光學遙感圖象有著獨特的優(yōu)點。的優(yōu)點。2021-10-22衛(wèi)星參數(shù)：衛(wèi)星參數(shù)：橢圓形太陽同步軌道橢圓形太陽同步軌道軌道高度：軌道高度：780公里公里半長軸：半長軸：7153.135公里公里軌道傾角：軌道傾角：98.52o飛行周期：飛行周期：100.465分鐘分鐘每天運行軌道數(shù)：每天運行軌道數(shù)：14 -1/3降交點的當?shù)靥枙r：降交點的當?shù)靥枙r：10：30空間分辨率：方位方向空間分辨率：方位方向30米米距離方向距離方向先進的合