2023年国外商业对地观测卫星发展综述

2023年,主要航天国家商业对地观测卫星已呈现出竞相发展的态势,美国持续保持领先地位,欧洲加速发展商业对地观测卫星,俄罗斯、日本和印度也迈出商业对地观测卫星的发展步伐。在系统技术方面,国外商业对地观测卫星持续呈现星座化发展趋势,商业合成孔径雷达(SAR)卫星领域发展迅猛,分辨率直追甚至超过商业光学卫星,气象、射频定位和高光谱成像等新型商业卫星成为新的增长点。

2023年国外军用对地观测卫星发展综述

2023年,军用对地观测卫星领域呈现快速发展态势。在大国竞争背景下,美国在积极利用商业遥感卫星的同时,着手优化军用侦察监视卫星体系,并计划大幅增加军用卫星数量,力图在对抗环境下,确保侦察监视卫星体系能力的发挥,并提升支持战术应用能力。俄罗斯发射新一代光学侦察卫星,缩小与美欧能力差距,且在俄乌冲突背景下,发射频次也进一步增加。欧洲推进侦察监视卫星更新换代,例如德国已完成下一代雷达成像侦察卫星星座的部署。日本在“安保三文件”指导下,计划完善侦察监视卫星体系,并提升在轨规模。朝鲜、韩国竞相发射首颗军用侦察卫星,拉开朝鲜半岛军事航天竞赛序幕。

对地观测卫星姿态控制系统效能评估方法

卫星系统效能评估问题,是卫星提高工作效率和卫星方案优化设计的基础。以对地观测卫星姿态控制系统作为效能评估的对象,通过对卫星的任务需求进行分析,建立对地观测卫星姿态控制系统效能评估指标体系;基于灰色关联分析相关理论,引入熵权法计算指标权重,建立效能评估模型,计算得到综合灰色关联度,实现卫星姿态控制系统效能评估;通过数据验证所建体系具有可实现性与实用性。

对地观测卫星编队协同容错姿轨耦合控制

面向对地观测场景下卫星编队的姿轨耦合特性和完全失效故障,提出了基于空间构型重构的协同容错控制方法。首先,根据对地观测的任务需求,分别建立了无故障情况下的卫星编队构型,以及故障发生后将故障卫星移出编队的构型重构方案,包括拓扑网络重构、卫星编号更新和编队构型重构算法;其次,根据上述构型,考虑外部干扰和姿态轨道耦合特性,设计了基于非奇异终端滑模控制的分布式控制律,使得编队在有限时间内稳定,即在故障发生前后卫星编队都可以实现对观测区域的协同覆盖;最后,分别通过数值仿真和实验验证表明了所提方法的有效性。

新一代海洋水色观测卫星

2023年11月16日,新一代海洋水色观测卫星(科研星)在酒泉卫星发射中心成功发射。新一代海洋水色观测卫星设计寿命8年,卫星轨道高度782km,主载荷包括水色水温扫描仪、中分辨率可编程成像光谱仪和海岸带成像仪。3个主载荷成像谱段总数46个。

2022年国外军用对地观测卫星发展综述

2022年,面向大国竞争,美国重视将商业能力纳入国家侦察监视体系,全方位发展涵盖军、情、民、商、盟的侦察监视体系,旨在提升监视能力与对抗环境下的体系抗毁能力;高度重视发展前沿系统和技术,情报界部署秘密新型大型侦察卫星,军方攻关天基地面动目标指示雷达技术和天基遥感数据边缘计算等技术,试图持续保持天基侦察监视技术全球领先。在俄乌冲突背景下,俄罗斯加快天基侦察监视系统发展,卫星发射数量相比去年大幅提升。欧洲多国新型合成孔径雷达更新换代,英国在国防太空战略牵引下提出发展本国天基侦察监视系统,并高度重视与盟国的合作。印度新一代对地成像卫星补网加强。

高光谱观测卫星高精时间同步方案设计与应用

为了满足星上高光谱相机、全谱段光谱成像仪、星敏感器等时间精度敏感仪器的高精度时间同步需求,高光谱观测卫星上设计了可适应多种精度需求的时间同步方案。对于系统时间,综合通过星地时差集中校时、均匀校时、GPS总线校时、GPS硬件秒脉冲校时等校时方法进行时间修正;对于终端用户,分别给出直接采用广播的进行本地时间修正的时间同步方法、采用广播及内部秒脉冲的时间同步方法、采用广播授时和不同秒脉冲校时方案的地面时间重建算法。利用在轨数据,对卫星星敏感器、全谱段光谱成像仪及可见短波红外高光谱相机的曝光时刻时间重建方法进行了应用说明,并对不同方法的时统误差进行了分析。

高光谱观测卫星对月定标模式设计

2021年9月成功发射的高光谱观测卫星(高分五号02星)是我国高光谱遥感能力的重要标志。该卫星定量化程度高,装载的7台载荷中,有6台具有在轨定标能力,卫星除偏航90°场地定标和偏航太阳定标的工作模式外,还设计了姿态机动对月定标模式。主要介绍了高光谱观测卫星的姿态机动模式和对月定标方案,详细阐述了月球运动规律、机动对月定标的姿态机动模式、对月定标的观测窗口和角度,并总结了月球定标的工作流程,分析了对月定标过程的姿态指向精度、光照条件、星敏视场及卫星热控影响。分析结果表明,在对月定标过程中,卫星能够很好地适应机动过程带来的光照、外热流等外部环境的变化,指向精度可以满足对月定标观测需求。

高光谱观测卫星偏振交火工程设计及在轨性能评估

2021年9月7日发射的高光谱观测卫星是《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025)》中规划的一颗业务星,是我国高光谱遥感能力的重要标志。高光谱观测卫星运行于高度为705km、降交点地方时为10:30的太阳同步轨道。针对细颗粒物探测,卫星配置了偏振交火传感器,通过由高精度偏振扫描仪(POSP)与大气气溶胶多角度偏振探测仪(DPC)构成的双偏振载荷的联合探测,获取观测区域的气溶胶光学厚度(AOD)、PM2.5等气溶胶信息。本文主要介绍了高光谱观测卫星总体技术方案和双偏振载荷方案,详细阐述了偏振交火模式设计要点,包括时统设计、光谱通道设置、光谱匹配设计以及视场匹配设计等工程设计。同时,对偏振交火模式的在轨性能进行了评估,评估结果表明:双偏振载荷的同步观测采集时间差优于0.4ms,视场匹配误差优于0.066POSP像元,满足反演应用需求。最后,对双偏振载荷在轨测量精度进行了交叉验证,验证结果表明辐射测量值与参考值拟合决定系数均高于0.96,线偏振度在轨交叉验证平均绝对差异优于0.0088,均满足在轨探测精度的设计要求。

我国温室气体观测卫星建设及典型数据应用

2023年3月联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的第六次综合评估报告指出,2011—2020年全球地表温度较工业化前(1850—1900年)高出1.1℃。化石燃料燃烧和土地利用等人类活动排放的温室气体,已毋庸置疑引起了全球变暖[1]。近年来,高温、干旱。

多类型对地观测卫星联合任务规划关键技术研究

本文针对多类型对地观测卫星联合任务规划关键技术进行了研究,首先,介绍了卫星联合任务的概念和类型,以及它的优点和意义。然后,详细介绍了多类型对地观测技术的研究现状、进展和发展趋势。接着,阐述了卫星联合任务规划关键技术的技术挑战和关键技术,以及评价标准。随后,通过分析卫星联合任务规划案例,评价了该技术在实际应用中的效果。最后,总结了研究结论和未来研究展望。本文旨在为多类型对地观测卫星联合任务规划关键技术的研究和应用提供参考。

基于TVNS的敏捷对地观测卫星自主动作规划算法

针对敏捷对地观测卫星自主动作规划问题,建立了基于时间线约束网络的问题模型。通过对模型的分析,归纳出9种卫星动作序列,确定了各种动作序列之间的衔接关系,并在此基础上设计了动作时间的计算和调整方法,提出了基于三阶段变邻域搜索(Three-stage Variable Neighborhood Search, TVNS)的敏捷对地观测卫星自主动作规划算法。算法以任务调度结果作为初始解,分3个阶段,使用2种邻域结构进行变邻域搜索,实现了任务到动作的转换。通过实验证明了基于TVNS的敏捷对地观测卫星自主动作规划算法的有效性。

我国成功发射新一代海洋水色观测卫星

2023年11月16日11时55分,我国在酒泉卫星发射中心成功发射新一代海洋水色观测卫星--海洋三号01星。该卫星指标达到国际水色遥感卫星先进水平,可满足我国海洋环境监测的主体业务需求,并能够服务于生态文明建设.智慧海洋工程建设、“一带一路”倡议等国家重大战略需求。它是世界首颗针对全球多种水体。采用多种探测手段的高精度海洋水色观测卫星,成功的背后,历经了2年的先期关键技术攻关,5年的项目研制,以及科研人员无数个日夜的坚守,新一代海洋水色观测卫星的诞生,使我国海洋水色系列卫星正式升级到第二代观测体系,迎来了全新升级的2.0版本。

高光谱观测卫星:洞察现在 抓住未来

2022年12月9日,由中国航天科技集团八院抓总研制的高光谱综合观测卫星在太原卫星发射中心顺利升空并成功入轨。至此,我国高光谱观测实力进一步提升,也标志着我国高分辨率对地观测系统重大专项空间段建设任务圆满收官。什么是高光谱观测卫星?它具备哪些鲜明的优点?科研人员为此克服了哪些困难?本文对此进行解读。

高光谱综合观测卫星

2022年12月9日,高光谱综合观测卫星在太原卫星发射中心发射升空。该星是实现国家高分辨率对地观测系统重大科技专项“形成高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率和高精度观测的时空协调、全天候、全天时的对地观测系统”目标的重要组成部分,是实现高光谱观测能力的重要标志,将进一步提升我国高光谱遥感数据的自给率,标志着高分专项工程空间段建设任务全面完成。

对地观测卫星固定波束数据传输天线覆盖特性研究

从卫星系统设计入手,利用J2轨道模型及星地空间几何关系研究了太阳同步、近极圆轨道、三轴稳定对地观测卫星的星地数传无线链路,得到了在地面站作用范围内均衡接收的波束分布特性。研究结果表明卫星进、出地面站的周向分布是不均匀的,沿卫星飞行方向进、出地面站概率最大,而垂直于卫星速度方向,卫星进、出地面站概率最低;并分析了波导十字缝阵组合天线的覆盖特性。

2018年国外对地观测卫星发展综述

2018年,国外天基对地观测领域有19个国家/地区共进行了31次发射,成功将123颗卫星送入轨道,发射数量在全年卫星发射总数中占据显著优势,是发展最为迅速的应用卫星,凸显了国外对天基对地观测的旺盛需求。从发射主体来看,主要发射活动集中在美国,共发射了86颗,欧洲发射了12颗,俄罗斯发射了6颗,日本发射了5颗。从卫星用途来看,大部分为商用卫星,占发射总数的70%。截至2018年底,国外共有601颗对地观测卫星在轨运行,约占全球在轨卫星总数的33%,共有超过30个国家和机构运营对地观测卫星系统。其中,美国对地观测卫星数量最多,约占66%,商用对地观测卫星数量最多,约占57%,光学对地观测卫星数量最多,共计400颗,约占67%。

风雨同舟铸辉煌 再展宏图谱新篇——建设国际一流对地观测卫星数据中心

中国资源卫星应用中心(以下简称"中心")从1991年成立至今,已经整整走过20个春秋。作为我国第一个传输型地球资源卫星接收、处理、分发、应用的地面应用系统建设和运行管理单位,中心在国家发改委、国防科工局的业务指导下,在中国航天科技集团公司直接领导下,在各行业部门的大力支持下,为我国遥感卫星应用事业的发展,为国民经济和国防建设做出了应有的贡献。

日、美联合研制的新型地球观测卫星——热带降雨观测卫星

本文简要介绍了日、美共同研制的新型地球观测卫星——热带降雨观测卫星的概况,包括系统结构、制导控制以及主要星载遥感器,此外还介绍了它的后继星——非太阳同步轨道降雨观测卫星的概况。

对地观测卫星的区域目标分割与优选问题研究

目前大多数国家的卫星任务调度系统都只考虑解决点目标的观测任务,只有美、法少数几个国家研究并解决了区域目标的分割与优选问题,但现有方法对星载传感器成像特性考虑得不够,时间窗口利用率较低,易导致任务完成期拖后。为满足国防支援、灾难监视、紧急搜救等时间紧迫的应用需求,本文以一颗载有线阵推扫式CCD相机的传输型地球资源卫星为例,研究了在相机具有侧摆和前后摆能力时对多个区域目标的观测问题。文章深入分析了目前国外在分割处理区域目标时所采用的方法,指出了这些方法的不足之处,通过改进现有分割方法,提出了一种新的基于目标特征与星载传感器性能特征的区域分割方法,并建立了面向多区域目标的优选问题数学模型。