Оставить заявку
Для заказа и получения более подробной информации оставьте заявку, наш менеджер свяжется с Вами!
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь c политикой конфиденциальности
Оставьте свой номер и мы с вами свяжемся!
Или Вы можете позвонить нам сами:
+7 902 934 71 72
ОБЗОР ОСНОВНЫХ СОВРЕМЕННЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИСТЕМ ДЗЗ
Целью данного исследования является обзор самых востребованных радиолокационных систем дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) начиная с 1991 года и запуска ERS-1 и заканчивая перспективными спутниками, планы запуска которых известны на настоящий момент.
Радиолокационная космическая съёмка в настоящее время выполняется в ультракоротковолновой (сверхвысокочастотной) области радиоволн, подразделяемой на X-, C-, и L-диапазоны.
Диапазоны радиоволновой области электромагнитного спектра, в которых выполняется (или выполнялась) космическая съемка.
Радиолокационная космическая съёмка в настоящее время выполняется в ультракоротковолновой (сверхвысокочастотной) области радиоволн, подразделяемой на X-, C-, и L-диапазоны.
Диапазоны радиоволновой области электромагнитного спектра, в которых выполняется (или выполнялась) космическая съемка.
Характеристики (периодичность съемки, диапазон частот, пространственное разрешение) предыдущих, настоящих и будущих спутников и группировок SAR, пригодных для интерферометрических применений.
Основные радиолокационные системы ДЗЗ
Основные радиолокационные системы ДЗЗ
ERS-1 / ERS-2 (Европейское космическое агентство)
Широкое применение спутниковых радиолокационных данных началось в 1991 году с запуском спутника ERS-1 (Европейское космическое агентство) с радиолокатором на борту. Первоначальная цель запуска этого первого гражданского спутникового радиолокатора среднего пространственного разрешения (20 м) определялась довольно узко и ограничивалась морскими приложениями (мониторинг ледовой обстановки, айсбергов, судоходства, течений, нефтяных пятен и т.д.). Однако, уже после прохождения спутником нескольких полных циклов повторения орбиты выяснилось, что кроме морских приложений у этого радиолокатора имеется большой потенциал и для выполнения различных задач на суше.
Широкое применение спутниковых радиолокационных данных началось в 1991 году с запуском спутника ERS-1 (Европейское космическое агентство) с радиолокатором на борту. Первоначальная цель запуска этого первого гражданского спутникового радиолокатора среднего пространственного разрешения (20 м) определялась довольно узко и ограничивалась морскими приложениями (мониторинг ледовой обстановки, айсбергов, судоходства, течений, нефтяных пятен и т.д.). Однако, уже после прохождения спутником нескольких полных циклов повторения орбиты выяснилось, что кроме морских приложений у этого радиолокатора имеется большой потенциал и для выполнения различных задач на суше.
Спутник ERS-1
Во-первых, на опытных участках были успешно построены цифровые модели рельефа по результатам интерферометрической обработки пар радарных снимков, выполненных с временным интервалом, равным кратному числу полных циклов повторения орбиты. Однако, для большинства типов ландшафтов (кроме пустынь) когерентность (мера корреляции фаз радарных снимков) для построения ЦМР оказывалась недостаточной, поскольку минимально возможный период между интерферометрическими съемками составлял один полный цикл повторения орбиты, то есть 35 дней во время основной фазы эксплуатации «С», и 3 дня во время фаз эксплуатации «A», «B» и «D».
В том числе поэтому, в пару к ERS-1 был запланирован запуск спутника ERS-2, а вместе они должны были составить тандемную пару спутников, способных выполнять тандемную интерферометрическую съемку одной и той же территории с временным интервалом в 1 сутки. В тандемном режиме пара этих спутников проработала около года (1995-1996 гг.). Затем, с выходом из строя определенного оборудования на спутнике ERS-1 тандемная миссия официально закончилась. Фактически же тандемные съемки продолжались до марта 2000 г., когда прекратилась эксплуатация ERS-1, хотя в интерферометрической обработке тандемных пар после 1996 года возникают некоторые дополнительные трудности. Всего тандемом ERS-1 – ERS-2 отснята большая часть земного шара, иногда по несколько раз.
Еще одним важным практическим применением спутниковых радиолокаторов стал мониторинг смещений земной поверхности по результатам дифференциальной интерферометрической обработки. Если учесть, что спутник ERS-1 выполнял съемку с 1991 года, а спутник ERS-2 находился на орбите до середины 2011 года, а также то, что эти два спутника находились на примерно одной и той же орбите и производили радарную съемку одинаковым сенсором SAR, то на значительную часть земного шара имеются многопроходные интерферометрические цепочки снимков за период с 1991 по 2011 годы. Так, например, многие европейские города снимались каждый месяц с 1995 года (а с 1991 по 5-10 раз в год). То есть, в настоящее время имеются 100- или 200-проходные цепочки радарных снимков, которые, в случае достаточной когерентности (например, в случае застроенных территорий), могут быть обработаны всеми возможными дифференциальными интерферометрическими методиками, описанными ниже, с получением на выходе карт смещений и деформаций земной поверхности и сооружений за период до 20 лет. На территорию России и стран СНГ нередко имеются 30-40 проходные, и практически всегда 15-20 проходные цепочки таких снимков.
ENVISAT (Европейское космическое агентство)
В 2002 году Европейским космическим агентством был запущен спутник ENVISAT, с радиолокатором ASAR на борту, который представлял собой следующее поколение спутников ERS-1 и 2. Этот спутник характеризуется большим количеством углов и режимов съемки, возможностью съемки в разных поляризациях (в т.ч., в двух одновременно) и в широкополосном режиме. При этом снимки, сделанные в режиме Image Mode в полосе съемки IS2 и с поляризацией VV интерферометрически совместимы со снимками ERS-1 и ERS-2. Эта особенность позволила в течение нескольких временных периодов организовать тандемную съемку ERS-2 – ENVISAT с временным интервалом в 30 минут на больших базовых линиях. Съемка в таком режиме характеризуется крайне высоким фазовым разрешением интерферограмм по высоте и при этом довольно высокой когерентностью фаз этих снимков, что позволяет строить ЦМР высокой точности (но среднего пространственного разрешения 20 м).
В том числе поэтому, в пару к ERS-1 был запланирован запуск спутника ERS-2, а вместе они должны были составить тандемную пару спутников, способных выполнять тандемную интерферометрическую съемку одной и той же территории с временным интервалом в 1 сутки. В тандемном режиме пара этих спутников проработала около года (1995-1996 гг.). Затем, с выходом из строя определенного оборудования на спутнике ERS-1 тандемная миссия официально закончилась. Фактически же тандемные съемки продолжались до марта 2000 г., когда прекратилась эксплуатация ERS-1, хотя в интерферометрической обработке тандемных пар после 1996 года возникают некоторые дополнительные трудности. Всего тандемом ERS-1 – ERS-2 отснята большая часть земного шара, иногда по несколько раз.
Еще одним важным практическим применением спутниковых радиолокаторов стал мониторинг смещений земной поверхности по результатам дифференциальной интерферометрической обработки. Если учесть, что спутник ERS-1 выполнял съемку с 1991 года, а спутник ERS-2 находился на орбите до середины 2011 года, а также то, что эти два спутника находились на примерно одной и той же орбите и производили радарную съемку одинаковым сенсором SAR, то на значительную часть земного шара имеются многопроходные интерферометрические цепочки снимков за период с 1991 по 2011 годы. Так, например, многие европейские города снимались каждый месяц с 1995 года (а с 1991 по 5-10 раз в год). То есть, в настоящее время имеются 100- или 200-проходные цепочки радарных снимков, которые, в случае достаточной когерентности (например, в случае застроенных территорий), могут быть обработаны всеми возможными дифференциальными интерферометрическими методиками, описанными ниже, с получением на выходе карт смещений и деформаций земной поверхности и сооружений за период до 20 лет. На территорию России и стран СНГ нередко имеются 30-40 проходные, и практически всегда 15-20 проходные цепочки таких снимков.
ENVISAT (Европейское космическое агентство)
В 2002 году Европейским космическим агентством был запущен спутник ENVISAT, с радиолокатором ASAR на борту, который представлял собой следующее поколение спутников ERS-1 и 2. Этот спутник характеризуется большим количеством углов и режимов съемки, возможностью съемки в разных поляризациях (в т.ч., в двух одновременно) и в широкополосном режиме. При этом снимки, сделанные в режиме Image Mode в полосе съемки IS2 и с поляризацией VV интерферометрически совместимы со снимками ERS-1 и ERS-2. Эта особенность позволила в течение нескольких временных периодов организовать тандемную съемку ERS-2 – ENVISAT с временным интервалом в 30 минут на больших базовых линиях. Съемка в таком режиме характеризуется крайне высоким фазовым разрешением интерферограмм по высоте и при этом довольно высокой когерентностью фаз этих снимков, что позволяет строить ЦМР высокой точности (но среднего пространственного разрешения 20 м).
Спутник ENVISAT
Кроме того, спутник ENVISAT также вел многопроходную интерферометрическую съемку значительных территорий, в том числе, России и стран СНГ, что позволяет выстраивать 20 – 40 проходные интерферометрические цепочки снимков для мониторинга смещений и деформаций земной поверхности и сооружений.
Sentinel-1 (ЕКА)
Sentinel-1 является первым спутником из спутниковой группировки программы Copernicus проводимой Европейским космическим агентством.
Первоначально эта миссия состояла из двух спутников, Sentinel-1A и Sentinel-1B, которые находились в одной орбитальной плоскости. Еще два спутника, Sentinel-1C и Sentinel-1D, находятся в разработке. Sentinel-1B был выведен из эксплуатации, оставив Sentinel-1A единственным спутником группировки.
Спутники Sentinel-1 оснащены радиолокационным прибором C-диапазона с синтезированной апертурой, который обеспечивает сбор данных в любую погоду, днем и ночью. Этот инструмент имеет пространственное разрешение до 5 м и полосу обзора до 410 км.
Спутник вращается по солнечно-синхронной, околополярной орбите (наклонение 98,18°). Орбита имеет 12-дневный цикл повторения и совершает 175 витков за один цикл. Первый спутник Sentinel-1A был запущен 3 апреля 2014 года, а Sentinel-1B — 25 апреля 2016 года. Отказ оборудования на Sentinel-1B в декабре 2021 года ускорил работу над Sentinel-1C, запуск которого первоначально планировался на декабрь 2023 года.
Существует широкий спектр применений данных, собранных с помощью миссии Sentinel-1. Некоторые из этих применений включают мониторинг моря и суши, реагирование на чрезвычайные ситуации из-за экологических катастроф и экономические приложения. Основной целью миссии было получение данных SAR C-диапазона. Недавно Sentinel-1 работал совместно с SMAP, чтобы помочь достичь более точных оценок влажности почвы. Наблюдения с обоих приборов дополняют друг друга, поскольку они объединяют данные о содержании влаги в почве.
Политика ESA и Европейской комиссии делает данные Sentinel-1 легкодоступными. Различные пользователи могут получать данные и использовать их в общественных, научных или коммерческих целях бесплатно.
Космический аппарат Sentinel-1 оснащен радаром C-диапазона с синтезированной апертурой (C-SAR). Этот прибор обеспечивает радиометрическую точность 1 дБ с центральной частотой на частоте 5,405 ГГц. Данные, получаемые в С диапазоне, совместимы с данными предыдущей миссии (миссии Envisat).
Технические характеристики спутников Sentinel-1:
срок службы 7 лет;
солнечно-синхронная орбита 693 км;
периодичность съемки 12 суток
масса 2 300 кг (5 100 фунтов)
размеры 3,9 м × 2,6 м × 2,5 м
Sentinel-1 имеет четыре режима работы:
Режим Strip Map (SM) имеет пространственное разрешение 5 на 5 метров и ширину полосы 80 км. Единственным назначением SM является наблюдение за небольшими районами интереса, а также управление чрезвычайными ситуациями по запросу. Предлагает продукты данных с одинарной (HH или VV) или двойной (HH + HV или VV + VH) поляризацией.
Режим интерферометрической широкой полосы обзора (IW) обеспечивает пространственное разрешение 5 на 20 метров и ширину полосы 250 км. IW является основным режимом работы на суше IW выполняет интерферометрию за счет синхронизации. Предлагает продукты данных с одинарной (HH или VV) или двойной (HH + HV или VV + VH) поляризацией
Режим сверхширокой полосы обзора (EW) обеспечивает пространственное разрешение 20 на 40 метров и ширину полосы обзора 400 км. Он используется в основном для мониторинга широких прибрежных районов, например для наблюдения за судоходством или потенциальными экологическими угрозами, такими как разливы нефти или изменения морского льда. Предлагает продукты данных с одинарной (HH или VV) или двойной (HH + HV или VV + VH) поляризацией
Режим Wave (WV) отличается разрешением 5 на 5 метров (16 на 16 футов) и низкой скоростью передачи данных. Он производит образцы изображений размером 20 на 20 км вдоль орбиты с интервалом 100 км. Это основной режим работы над открытым океаном. Предлагает продукты данных только с одиночной (HH или VV) поляризацией.
Sentinel-1 (ЕКА)
Sentinel-1 является первым спутником из спутниковой группировки программы Copernicus проводимой Европейским космическим агентством.
Первоначально эта миссия состояла из двух спутников, Sentinel-1A и Sentinel-1B, которые находились в одной орбитальной плоскости. Еще два спутника, Sentinel-1C и Sentinel-1D, находятся в разработке. Sentinel-1B был выведен из эксплуатации, оставив Sentinel-1A единственным спутником группировки.
Спутники Sentinel-1 оснащены радиолокационным прибором C-диапазона с синтезированной апертурой, который обеспечивает сбор данных в любую погоду, днем и ночью. Этот инструмент имеет пространственное разрешение до 5 м и полосу обзора до 410 км.
Спутник вращается по солнечно-синхронной, околополярной орбите (наклонение 98,18°). Орбита имеет 12-дневный цикл повторения и совершает 175 витков за один цикл. Первый спутник Sentinel-1A был запущен 3 апреля 2014 года, а Sentinel-1B — 25 апреля 2016 года. Отказ оборудования на Sentinel-1B в декабре 2021 года ускорил работу над Sentinel-1C, запуск которого первоначально планировался на декабрь 2023 года.
Существует широкий спектр применений данных, собранных с помощью миссии Sentinel-1. Некоторые из этих применений включают мониторинг моря и суши, реагирование на чрезвычайные ситуации из-за экологических катастроф и экономические приложения. Основной целью миссии было получение данных SAR C-диапазона. Недавно Sentinel-1 работал совместно с SMAP, чтобы помочь достичь более точных оценок влажности почвы. Наблюдения с обоих приборов дополняют друг друга, поскольку они объединяют данные о содержании влаги в почве.
Политика ESA и Европейской комиссии делает данные Sentinel-1 легкодоступными. Различные пользователи могут получать данные и использовать их в общественных, научных или коммерческих целях бесплатно.
Космический аппарат Sentinel-1 оснащен радаром C-диапазона с синтезированной апертурой (C-SAR). Этот прибор обеспечивает радиометрическую точность 1 дБ с центральной частотой на частоте 5,405 ГГц. Данные, получаемые в С диапазоне, совместимы с данными предыдущей миссии (миссии Envisat).
Технические характеристики спутников Sentinel-1:
срок службы 7 лет;
солнечно-синхронная орбита 693 км;
периодичность съемки 12 суток
масса 2 300 кг (5 100 фунтов)
размеры 3,9 м × 2,6 м × 2,5 м
Sentinel-1 имеет четыре режима работы:
Режим Strip Map (SM) имеет пространственное разрешение 5 на 5 метров и ширину полосы 80 км. Единственным назначением SM является наблюдение за небольшими районами интереса, а также управление чрезвычайными ситуациями по запросу. Предлагает продукты данных с одинарной (HH или VV) или двойной (HH + HV или VV + VH) поляризацией.
Режим интерферометрической широкой полосы обзора (IW) обеспечивает пространственное разрешение 5 на 20 метров и ширину полосы 250 км. IW является основным режимом работы на суше IW выполняет интерферометрию за счет синхронизации. Предлагает продукты данных с одинарной (HH или VV) или двойной (HH + HV или VV + VH) поляризацией
Режим сверхширокой полосы обзора (EW) обеспечивает пространственное разрешение 20 на 40 метров и ширину полосы обзора 400 км. Он используется в основном для мониторинга широких прибрежных районов, например для наблюдения за судоходством или потенциальными экологическими угрозами, такими как разливы нефти или изменения морского льда. Предлагает продукты данных с одинарной (HH или VV) или двойной (HH + HV или VV + VH) поляризацией
Режим Wave (WV) отличается разрешением 5 на 5 метров (16 на 16 футов) и низкой скоростью передачи данных. Он производит образцы изображений размером 20 на 20 км вдоль орбиты с интервалом 100 км. Это основной режим работы над открытым океаном. Предлагает продукты данных только с одиночной (HH или VV) поляризацией.
Спутник Sentinel-1A
Radarsat-1 MDA (Канада)
Компания MDA (Канада) в 1995 году запустила радиолокационный спутник Radarsat-1 несколько иной концепции. Спутник мог вести съемку с пространственным разрешением от 100 до 7 м, под многими углами съемки и с разными площадями кадра. Наличие большого количества режимов съемки позволяло выполнять мониторинговые задачи, поскольку одна и та же территория могла сниматься не только через полный цикл орбиты (как в случае ERS-1 и ERS-2), но и через каждые 2-3 дня (но под разными углами съемки). Другим принципиальным отличием от спутников Европейского космического агентства являлась ориентация на съемку на заказ (в отличие от ERS и ENVISAT, ведущих более или менее регулярную съемку всего земного шара). Поэтому для Radarsat-1 архивные снимки как правило есть только на те территории, где выполнялась съемка на заказ.
Компания MDA (Канада) в 1995 году запустила радиолокационный спутник Radarsat-1 несколько иной концепции. Спутник мог вести съемку с пространственным разрешением от 100 до 7 м, под многими углами съемки и с разными площадями кадра. Наличие большого количества режимов съемки позволяло выполнять мониторинговые задачи, поскольку одна и та же территория могла сниматься не только через полный цикл орбиты (как в случае ERS-1 и ERS-2), но и через каждые 2-3 дня (но под разными углами съемки). Другим принципиальным отличием от спутников Европейского космического агентства являлась ориентация на съемку на заказ (в отличие от ERS и ENVISAT, ведущих более или менее регулярную съемку всего земного шара). Поэтому для Radarsat-1 архивные снимки как правило есть только на те территории, где выполнялась съемка на заказ.
Спутник RADARSAT-1
Radarsat-2 (MDA, Канада)
Логическим продолжением спутника Radarsat-1 стал запущенный в 2007 году спутник Radarsat-2 (MDA, Канада). Этот спутник характеризуется пространственным разрешением от 100 м до 1 м, возможностью съемки во всех возможных поляризационных режимах, широким диапазоном площадей кадров и очень высокой производительностью, также возможностью мониторинговой съемки через 2-3 дня. Главным преимуществом этого радарного спутника является наилучшее среди всех радарных спутников соотношение «пространственное разрешение – площадь сцены» (по состоянию на начало 2012 года). Так, в режиме съемки Wide Fine пространственное разрешение составляет 7 м при размере сцены 150 х 170 км с возможностью съемки в двух поляризациях одновременно; в режиме Wide Ultrafine – разрешение 3 м при размере сцены 50 х 50 км, в режиме Spotlight A – разрешение 1 м при размере сцены 18 х 8 км.
Логическим продолжением спутника Radarsat-1 стал запущенный в 2007 году спутник Radarsat-2 (MDA, Канада). Этот спутник характеризуется пространственным разрешением от 100 м до 1 м, возможностью съемки во всех возможных поляризационных режимах, широким диапазоном площадей кадров и очень высокой производительностью, также возможностью мониторинговой съемки через 2-3 дня. Главным преимуществом этого радарного спутника является наилучшее среди всех радарных спутников соотношение «пространственное разрешение – площадь сцены» (по состоянию на начало 2012 года). Так, в режиме съемки Wide Fine пространственное разрешение составляет 7 м при размере сцены 150 х 170 км с возможностью съемки в двух поляризациях одновременно; в режиме Wide Ultrafine – разрешение 3 м при размере сцены 50 х 50 км, в режиме Spotlight A – разрешение 1 м при размере сцены 18 х 8 км.
Спутник RADARSAT-2
RADARSAT Constellation Mission (RCM) (MDA, Канада)
Спутники RCM были построены компанией MacDonald, Dettwiler and Associates Ltd. (теперь MDA) в качестве генерального подрядчика в сотрудничестве с Канадским космическим агентством (CSA) и запущены с базы ВВС в Калифорнии 12 июня 2019 г. (рис. 1). Работа спутников, а также наземных станций находится под контролем CSA, при этом правительство Канады является собственником собранных данных, а Министерство национальной обороны (DND) отвечает за упорядочивание, обработку и прием данных.
История RADARSAT в Канаде
Потребность в получении данных для масштабных, в том числе научных, исследований Земли привела к созданию и запуску спутников дистанционного зондирования.
Канада впервые запустила RADARSAT-1 4 ноября 1995 года в сотрудничестве между CSA в качестве владельца и оператора и НАСА в качестве организации, ответственной за запуск. Успех RADARASAT-1 в различных приложениях, таких как мониторинг льда, океана и окружающей среды, а также наблюдение за прибрежной зоной, побудил правительство Канады продолжить свои космические миссии с разработкой RADARASAT-2. Запущенный 14 декабря 2007 г., RADARSAT-2 был самым успешным коммерческим радиолокационным спутником ДЗЗ в то время с широким спектром применений от мониторинга льда/океана до борьбы со стихийными бедствиями и наблюдения за морской средой, благодаря чему Канада оставалась лидером в радиолокационных космических миссиях. RADARSAT-2 был совместным проектом, финансируемым правительством (CSA) и промышленностью (MDA). Проект начался в феврале 1998 года, когда CSA заключила контракт с MDA на создание RADARSAT-2. Этот спутник имел некоторые улучшенные характеристики по сравнению с его первой версией RADARSAT-1, такие как расширенные поляриметрические возможности (HH для RADARSAT-1 по сравнению с полной поляриметрической опцией для RADARSAT-2), а также более высокое пространственное разрешение. RADARSAT-2 обеспечивает непрерывный сбор радиолокационных данных и до сих пор работает сверх расчетного 7-летнего срока службы.
Эти два успешных проекта побудили правительство Канады расширить и даже повысить возможности космических радаров за счет объявления о миссии RADARSAT Constellation следующего поколения в 2004 году. На завершение проекта RCM ушло 15 лет: восемь лет на этап проектирования; и семь лет на этап сборки и запуска.
Спутники RCM были построены компанией MacDonald, Dettwiler and Associates Ltd. (теперь MDA) в качестве генерального подрядчика в сотрудничестве с Канадским космическим агентством (CSA) и запущены с базы ВВС в Калифорнии 12 июня 2019 г. (рис. 1). Работа спутников, а также наземных станций находится под контролем CSA, при этом правительство Канады является собственником собранных данных, а Министерство национальной обороны (DND) отвечает за упорядочивание, обработку и прием данных.
История RADARSAT в Канаде
Потребность в получении данных для масштабных, в том числе научных, исследований Земли привела к созданию и запуску спутников дистанционного зондирования.
Канада впервые запустила RADARSAT-1 4 ноября 1995 года в сотрудничестве между CSA в качестве владельца и оператора и НАСА в качестве организации, ответственной за запуск. Успех RADARASAT-1 в различных приложениях, таких как мониторинг льда, океана и окружающей среды, а также наблюдение за прибрежной зоной, побудил правительство Канады продолжить свои космические миссии с разработкой RADARASAT-2. Запущенный 14 декабря 2007 г., RADARSAT-2 был самым успешным коммерческим радиолокационным спутником ДЗЗ в то время с широким спектром применений от мониторинга льда/океана до борьбы со стихийными бедствиями и наблюдения за морской средой, благодаря чему Канада оставалась лидером в радиолокационных космических миссиях. RADARSAT-2 был совместным проектом, финансируемым правительством (CSA) и промышленностью (MDA). Проект начался в феврале 1998 года, когда CSA заключила контракт с MDA на создание RADARSAT-2. Этот спутник имел некоторые улучшенные характеристики по сравнению с его первой версией RADARSAT-1, такие как расширенные поляриметрические возможности (HH для RADARSAT-1 по сравнению с полной поляриметрической опцией для RADARSAT-2), а также более высокое пространственное разрешение. RADARSAT-2 обеспечивает непрерывный сбор радиолокационных данных и до сих пор работает сверх расчетного 7-летнего срока службы.
Эти два успешных проекта побудили правительство Канады расширить и даже повысить возможности космических радаров за счет объявления о миссии RADARSAT Constellation следующего поколения в 2004 году. На завершение проекта RCM ушло 15 лет: восемь лет на этап проектирования; и семь лет на этап сборки и запуска.
Рисунок 1. RCM от проектирования до сборки и запуска (изображение предоставлено CSA)
RCM представляет собой группировку из трех одинаковых спутников (рис. 2).
Рисунок 2.
Его называют «группировкой», поскольку группа спутников работает вместе как система, обеспечивая почти глобальное покрытие за счет увеличения времени повторного посещения.
Рис. 3 Среднее дневное покрытие RCM Канады, а также ежедневный доступ к 95% земного шара.
Для Канады спутники RCM являются аппаратами с самым высоким пространственным разрешением, и в будущем миссия RCM может быть модернизирована, чтобы включить еще три спутника (т.е. всего будет шесть спутников).
Спутники RCM относятся к классу низкоорбитальных спутников с малым весом и работают на солнечно-синхронной орбите, чтобы проходить через каждую точку Земли в фиксированное местное время (т. е. в 10:30 утра). Кроме того, три спутника RCM расположены на одной орбите и находятся на расстоянии рассчитаны на срок службы 7 лет.
Поскольку RADARSAT-2 был самым успешным радиолокационным спутником в Канаде, некоторые основные различия между RCM и RADARSAT-2 приведены в таблице 1.
Спутники RCM относятся к классу низкоорбитальных спутников с малым весом и работают на солнечно-синхронной орбите, чтобы проходить через каждую точку Земли в фиксированное местное время (т. е. в 10:30 утра). Кроме того, три спутника RCM расположены на одной орбите и находятся на расстоянии рассчитаны на срок службы 7 лет.
Поскольку RADARSAT-2 был самым успешным радиолокационным спутником в Канаде, некоторые основные различия между RCM и RADARSAT-2 приведены в таблице 1.
Таблица 1. Сравнение характеристик RADARSAT-2 и RCM, фото: EOPortal
Полное описание характеристик RCM/RADARSAT-2 можно найти на EOPortal https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/r/rcm
В дополнение к общим возможностям радиолокационных датчиков, включая интерферометрический SAR (InSAR), дифференциальный интерферометрический SAR (DInSAR), поляриметрический SAR (PolSAR) и интерферометрический поляриметрический SAR (PolInSAR), RCM имеет возможность собирать очень малые изменения с помощью Coherent Change. Детекция (ПЗС). Возможность круговой передачи для сбора компактных поляриметрических данных (т. е. RV, RH, LV и LH) является еще одной современной возможностью RCM по сравнению с RADARSAT-2.
Обширный набор возможностей делает проект RCM исключительно эффективным благодаря высоким техническим характеристикам. К этим характеристикам относятся высокое пространственное и временное разрешение, надежность системы, большой охват (около 95 % земного шара), а также некоторые новые компоненты по сравнению с RADARSAT-2 (например, полностью компактная поляризация, впервые использованная круговая поляризация при передаче, группировка из трех одинаковых спутников на одной орбите).
Основными пользователями этих классов являются DND, Департамент рыболовства и океанов (DFO), Министерство сельского хозяйства и продовольствия Канады (AAFC), Министерство окружающей среды и изменения климата Канады (ECCC), Канадская ледовая служба (CIS), Береговая охрана Канады, Министерство транспорта Канады, Службы коренных народов Канады (ISC), Министерства природных ресурсов Канады (NRCan), Службы общественной безопасности Канады и Парков Канады (рис. 4).
TerraSAR-X TanDEM-X (Infoterra GmbH, Германия)
Спутники сверхвысокого пространственного разрешения TerraSAR-X TanDEM-X (Infoterra GmbH, Германия) также предлагают все возможные режимы съемки и комбинации поляризаций сигнала, а также большой диапазон площадей кадров и углов съемки. Среди важных особенностей этого спутника следует отметить крайне высокую точность определения орбиты, а следовательно, и крайне низкую (субпиксельную) ошибку геолокации снимков (естественно, это соблюдается только при использовании ЦМР в процессе геокодирования). Для мониторинга смещений земной поверхности и деформаций сооружений данные TerraSAR-X могут быть использованы только в условиях пустынь, степей и застроенных территорий, поскольку при съемке в X-диапазоне с периодом 11 дней и более даже незначительная растительность резко ухудшает когерентность даже между соседними по времени съемками (полный цикл орбиты – 11 дней, а интерферометрическая обработка возможна для снимков, сделанных через целое число полных циклов орбиты). С запуском спутника Tandem-X в пару к спутнику TerraSAR-X для выполнения одновременной тандемной интерферометрической съемки начался проект по построению беспрецедентной по точности и пространственному разрешению глобальной ЦМР.
В дополнение к общим возможностям радиолокационных датчиков, включая интерферометрический SAR (InSAR), дифференциальный интерферометрический SAR (DInSAR), поляриметрический SAR (PolSAR) и интерферометрический поляриметрический SAR (PolInSAR), RCM имеет возможность собирать очень малые изменения с помощью Coherent Change. Детекция (ПЗС). Возможность круговой передачи для сбора компактных поляриметрических данных (т. е. RV, RH, LV и LH) является еще одной современной возможностью RCM по сравнению с RADARSAT-2.
Обширный набор возможностей делает проект RCM исключительно эффективным благодаря высоким техническим характеристикам. К этим характеристикам относятся высокое пространственное и временное разрешение, надежность системы, большой охват (около 95 % земного шара), а также некоторые новые компоненты по сравнению с RADARSAT-2 (например, полностью компактная поляризация, впервые использованная круговая поляризация при передаче, группировка из трех одинаковых спутников на одной орбите).
Основными пользователями этих классов являются DND, Департамент рыболовства и океанов (DFO), Министерство сельского хозяйства и продовольствия Канады (AAFC), Министерство окружающей среды и изменения климата Канады (ECCC), Канадская ледовая служба (CIS), Береговая охрана Канады, Министерство транспорта Канады, Службы коренных народов Канады (ISC), Министерства природных ресурсов Канады (NRCan), Службы общественной безопасности Канады и Парков Канады (рис. 4).
TerraSAR-X TanDEM-X (Infoterra GmbH, Германия)
Спутники сверхвысокого пространственного разрешения TerraSAR-X TanDEM-X (Infoterra GmbH, Германия) также предлагают все возможные режимы съемки и комбинации поляризаций сигнала, а также большой диапазон площадей кадров и углов съемки. Среди важных особенностей этого спутника следует отметить крайне высокую точность определения орбиты, а следовательно, и крайне низкую (субпиксельную) ошибку геолокации снимков (естественно, это соблюдается только при использовании ЦМР в процессе геокодирования). Для мониторинга смещений земной поверхности и деформаций сооружений данные TerraSAR-X могут быть использованы только в условиях пустынь, степей и застроенных территорий, поскольку при съемке в X-диапазоне с периодом 11 дней и более даже незначительная растительность резко ухудшает когерентность даже между соседними по времени съемками (полный цикл орбиты – 11 дней, а интерферометрическая обработка возможна для снимков, сделанных через целое число полных циклов орбиты). С запуском спутника Tandem-X в пару к спутнику TerraSAR-X для выполнения одновременной тандемной интерферометрической съемки начался проект по построению беспрецедентной по точности и пространственному разрешению глобальной ЦМР.
Спутники TerraSAR-X TanDEM-X
ALOS PALSAR (JAXA, Япония)
Радиолокатор PALSAR, расположенный на спутнике ALOS, в период с 2006 по начало 2011 года являлся единственным спутниковым радиолокатором L-диапазона. Он выполнял съемку всей поверхности Земли ежегодно по нескольку раз, поэтому на любую точку на Земле, скорее всего, найдется архив в 10 – 20 интерферометрических проходов. Данные ALOS PALSAR пригодны для построения цифровых моделей рельефа и мониторинга смещений интерферометрическим методом, для мониторинговых задач лесного и сельского хозяйства (по архивным данным) и т.д. L-диапазон позволяет дольше сохранять когерентность, и, в некоторой степени, компенсировать ее падение, вызванное влиянием растительности. Плотный лес и джунгли, все же являются ограничением для интерферометрии, даже в L-диапазоне. Значительным недостатком ALOS PALSAR являлось отсутствие возможности съемки на заказ.
Радиолокатор PALSAR, расположенный на спутнике ALOS, в период с 2006 по начало 2011 года являлся единственным спутниковым радиолокатором L-диапазона. Он выполнял съемку всей поверхности Земли ежегодно по нескольку раз, поэтому на любую точку на Земле, скорее всего, найдется архив в 10 – 20 интерферометрических проходов. Данные ALOS PALSAR пригодны для построения цифровых моделей рельефа и мониторинга смещений интерферометрическим методом, для мониторинговых задач лесного и сельского хозяйства (по архивным данным) и т.д. L-диапазон позволяет дольше сохранять когерентность, и, в некоторой степени, компенсировать ее падение, вызванное влиянием растительности. Плотный лес и джунгли, все же являются ограничением для интерферометрии, даже в L-диапазоне. Значительным недостатком ALOS PALSAR являлось отсутствие возможности съемки на заказ.
Спутник ALOS
ALOS-2 (JAXA, Япония)
PALSAR-2 на борту ALOS-2 представляет собой радар с синтезированной апертурой (SAR), который излучает микроволновое излучение и получает отражение от земли для получения информации. Поскольку ему не нужны другие источники света, такие как солнце, SAR имеет преимущество в том, что он предоставляет спутниковые снимки независимо от дня или ночи.
Спутник работает в L-диапазоне, который меньше подвержен влиянию облаков и дождей. Кроме того, СВЧ L-диапазона может достигать земли, частично проникая сквозь растительность, для получения информации о растительности и поверхности земли.
Японская поисково-спасательная радарная система L-диапазона дебютировала на борту JERS-1/SAR, запущенного в 1992 году, и был унаследован на ALOS/PALSAR в 2006 году, а затем на ALOS-2/PALSAR-2 с 2014 года.
PALSAR-2 стал уникальным и очень полезным сенсором, обеспечивающим высокое разрешение, широкую полосу обзора и качество изображения (более низкий уровень шума и неоднозначность диапазона) за счет увеличения мощности передачи и полосы пропускания, а также внедрения новых технологий, таких как двухлучевые приемники, сложные ЛЧМ-модуляции и высокоэффективное сжатие данных.
ALOS-2/PALSAR-2 работает в режимах Spotlight (разрешение 1 м×3 м по азимуту×дальности), в то время как ALOS/PALSAR имел разрешение 10 м в аналогичном режиме.
Это позволяет осуществлять всесторонний мониторинг стихийных бедствий, предоставляя пользователям более подробные данные, чем ALOS/PALSAR. Периодичность съемки ALOS-2 была улучшена за счет увеличения ширины полосы обзора спутника примерно в 3 раза (с 870 км до 2320 км), а также за счет придания ALOS-2 функции наблюдения вправо и влево, которая была недоступна на ALOS. Режимы поляризации: HH или HV или VV, DP: HH+HV или VV+VH, FP: HH+HV+VH+VV.
PALSAR-2 на борту ALOS-2 представляет собой радар с синтезированной апертурой (SAR), который излучает микроволновое излучение и получает отражение от земли для получения информации. Поскольку ему не нужны другие источники света, такие как солнце, SAR имеет преимущество в том, что он предоставляет спутниковые снимки независимо от дня или ночи.
Спутник работает в L-диапазоне, который меньше подвержен влиянию облаков и дождей. Кроме того, СВЧ L-диапазона может достигать земли, частично проникая сквозь растительность, для получения информации о растительности и поверхности земли.
Японская поисково-спасательная радарная система L-диапазона дебютировала на борту JERS-1/SAR, запущенного в 1992 году, и был унаследован на ALOS/PALSAR в 2006 году, а затем на ALOS-2/PALSAR-2 с 2014 года.
PALSAR-2 стал уникальным и очень полезным сенсором, обеспечивающим высокое разрешение, широкую полосу обзора и качество изображения (более низкий уровень шума и неоднозначность диапазона) за счет увеличения мощности передачи и полосы пропускания, а также внедрения новых технологий, таких как двухлучевые приемники, сложные ЛЧМ-модуляции и высокоэффективное сжатие данных.
ALOS-2/PALSAR-2 работает в режимах Spotlight (разрешение 1 м×3 м по азимуту×дальности), в то время как ALOS/PALSAR имел разрешение 10 м в аналогичном режиме.
Это позволяет осуществлять всесторонний мониторинг стихийных бедствий, предоставляя пользователям более подробные данные, чем ALOS/PALSAR. Периодичность съемки ALOS-2 была улучшена за счет увеличения ширины полосы обзора спутника примерно в 3 раза (с 870 км до 2320 км), а также за счет придания ALOS-2 функции наблюдения вправо и влево, которая была недоступна на ALOS. Режимы поляризации: HH или HV или VV, DP: HH+HV или VV+VH, FP: HH+HV+VH+VV.
PALSAR-2 режим съемки
Спутник ALOS-2
COSMO-SkyMed 1-4 (E-GEOS, Италия)
Одной из наиболее многофункциональных и интересных на сегодняшний день группировкой радарных спутников является группировка из 4 спутников COSMO-SkyMed 1-4 (E-GEOS, Италия). Среди основных особенностей этой группировки можно отметить частоту интерферометрических съемок до 8 раз в месяц, наличие различных поляризационных режимов, пространственное разрешение до 1 м. Высокая частота интерферометрических съемок, в частности, позволяет генерировать высококачественные когерентные мультивременные композиты высокого разрешения, находящие широкое применение в сельском и лесном хозяйстве, а также при мониторинге землепользования. Немаловажным фактором является также очень привлекательная ценовая политика, особенно, на данные высокого разрешения (3 м и 1 м) при заказе многопроходных новых съемок (от 15 проходов над одной и той же территорией и больше).
Для замены группировки COSMO-SkyMed Итальянское космическое агентство разрабатывает группировку COSMO-SkyMed второго поколения. Группировка 2-го поколения выполняет ту же функцию радиолокационного наблюдения Земли с особым акцентом на Средиземноморье, что и группировка 1-го поколения. Как и 1-е поколение, 2-е поколение также состоит из 4 спутников: CSG-1, CSG-2, CSG-3 и CSG-4. Спутники являются улучшенными версиями спутников первого поколения. Также полезная нагрузка CSG-SAR (COSMO-SkyMed Second Generation Synthetic Aperture Radar) является улучшенной версией полезной нагрузки SAR X-диапазона первого поколения. Кроме того, спутники 2-го поколения будут работать на той же орбите (точнее, в той же орбитальной плоскости), что и спутники первого поколения. Спутники 2-го поколения немного превосходят спутники первого поколения по массе 2205 кг.
Одной из наиболее многофункциональных и интересных на сегодняшний день группировкой радарных спутников является группировка из 4 спутников COSMO-SkyMed 1-4 (E-GEOS, Италия). Среди основных особенностей этой группировки можно отметить частоту интерферометрических съемок до 8 раз в месяц, наличие различных поляризационных режимов, пространственное разрешение до 1 м. Высокая частота интерферометрических съемок, в частности, позволяет генерировать высококачественные когерентные мультивременные композиты высокого разрешения, находящие широкое применение в сельском и лесном хозяйстве, а также при мониторинге землепользования. Немаловажным фактором является также очень привлекательная ценовая политика, особенно, на данные высокого разрешения (3 м и 1 м) при заказе многопроходных новых съемок (от 15 проходов над одной и той же территорией и больше).
Для замены группировки COSMO-SkyMed Итальянское космическое агентство разрабатывает группировку COSMO-SkyMed второго поколения. Группировка 2-го поколения выполняет ту же функцию радиолокационного наблюдения Земли с особым акцентом на Средиземноморье, что и группировка 1-го поколения. Как и 1-е поколение, 2-е поколение также состоит из 4 спутников: CSG-1, CSG-2, CSG-3 и CSG-4. Спутники являются улучшенными версиями спутников первого поколения. Также полезная нагрузка CSG-SAR (COSMO-SkyMed Second Generation Synthetic Aperture Radar) является улучшенной версией полезной нагрузки SAR X-диапазона первого поколения. Кроме того, спутники 2-го поколения будут работать на той же орбите (точнее, в той же орбитальной плоскости), что и спутники первого поколения. Спутники 2-го поколения немного превосходят спутники первого поколения по массе 2205 кг.
Спутники COSMO-SkyMed 1-4 и COSMO-SkyMed SG-1-2 в составе единой группировки
Umbra-SAR (Umbra, США)
Калифорнийская компания Umbra Lab разрабатывает спутниковую группировку радаров с синтезированной апертурой (SAR) Umbra-SAR. Первый спутник, Umbra-SAR 2001, представляет собой спутник весом 65 кг, оснащенный радаром X-диапазона для получения снимков с разрешением 25 сантиметров на площади 16 квадратных километров. Для получения радиолокационных изображений компания Umbra разработала запатентованную антенную технологию, позволяющую работать с относительно низким энергопотреблением для получения высококачественных изображений SAR. Тестируемые технологические разработки включают: развертываемая сетчатая антенна с высоким коэффициентом усиления, разработанная компанией Umbra РЛС и радиоэлектроника разработки Umbra.
Калифорнийская компания Umbra Lab разрабатывает спутниковую группировку радаров с синтезированной апертурой (SAR) Umbra-SAR. Первый спутник, Umbra-SAR 2001, представляет собой спутник весом 65 кг, оснащенный радаром X-диапазона для получения снимков с разрешением 25 сантиметров на площади 16 квадратных километров. Для получения радиолокационных изображений компания Umbra разработала запатентованную антенную технологию, позволяющую работать с относительно низким энергопотреблением для получения высококачественных изображений SAR. Тестируемые технологические разработки включают: развертываемая сетчатая антенна с высоким коэффициентом усиления, разработанная компанией Umbra РЛС и радиоэлектроника разработки Umbra.
По состоянию на декабрь 2024 года компания запустила на орбиту 8 спутников:
UMBRA-01 запущен 30 июня 2021
UMBRA-02 запущен 13 января 2022
UMBRA-03 запущен 25 мая 2022
UMBRA-04 запущен 3 января 2023
UMBRA-05 запущен 3 января 2023
UMBRA-06 запущен 15 апреля 2023
UMBRA-07 запущен 11 ноября 2023
UMBRA-08 запущен 11 ноября 2023
Capella - (Capella Space, США)
Capella Space была основана в 2017 году как первая американская компания для продвижения на рынке данных с радаров с синтезированной апертурой (SAR). Capella Space разработала как воздушные, так и космические прототипы, чтобы произвести революцию в технологии получения данных с радаров с синтезированной апертурой (SAR). 3 декабря 2018 года спутник 48-килограммовый испытательный спутник Denali (Capella 1, также известен как SpaceCap) был запущен в рамках миссии SpaceX Falcon 9. В августе 2020 года был запущен первый действующий американский радарный серийный спутник Sequoia (Capella 2) с самым высоким разрешением в мире. Спутник прекратил своё существование в феврале 2023 года.
В 2023 году Capella также представила первую в своем роде партнерскую программу Analytics Partner Program, чтобы удовлетворить растущий глобальный спрос на аналитику на основе данных SAR, чтобы партнеры могли разрабатывать собственные геопространственные решения на основе искусственного интеллекта для широкого спектра отраслевых вертикалей.
В 2021-2022 годах на солнечно-синхронную орбиту с наклонением 97.5°, откуда обеспечивается обзор всей поверхности Земли, были выведены спутники Whitney (Whitney 1...6, также используются обозначения Capella 3...8). В феврале-апреле 2023 года первые три спутника группировки прекратили своё существование. В марте 2023 года группировка спутников Whitney была дополнена еще двумя аппаратами - Capella 9 и Capella 10 - выведенными в одном запуске носителя Electron на орбиту с наклонением 44°.
UMBRA-01 запущен 30 июня 2021
UMBRA-02 запущен 13 января 2022
UMBRA-03 запущен 25 мая 2022
UMBRA-04 запущен 3 января 2023
UMBRA-05 запущен 3 января 2023
UMBRA-06 запущен 15 апреля 2023
UMBRA-07 запущен 11 ноября 2023
UMBRA-08 запущен 11 ноября 2023
Capella - (Capella Space, США)
Capella Space была основана в 2017 году как первая американская компания для продвижения на рынке данных с радаров с синтезированной апертурой (SAR). Capella Space разработала как воздушные, так и космические прототипы, чтобы произвести революцию в технологии получения данных с радаров с синтезированной апертурой (SAR). 3 декабря 2018 года спутник 48-килограммовый испытательный спутник Denali (Capella 1, также известен как SpaceCap) был запущен в рамках миссии SpaceX Falcon 9. В августе 2020 года был запущен первый действующий американский радарный серийный спутник Sequoia (Capella 2) с самым высоким разрешением в мире. Спутник прекратил своё существование в феврале 2023 года.
В 2023 году Capella также представила первую в своем роде партнерскую программу Analytics Partner Program, чтобы удовлетворить растущий глобальный спрос на аналитику на основе данных SAR, чтобы партнеры могли разрабатывать собственные геопространственные решения на основе искусственного интеллекта для широкого спектра отраслевых вертикалей.
В 2021-2022 годах на солнечно-синхронную орбиту с наклонением 97.5°, откуда обеспечивается обзор всей поверхности Земли, были выведены спутники Whitney (Whitney 1...6, также используются обозначения Capella 3...8). В феврале-апреле 2023 года первые три спутника группировки прекратили своё существование. В марте 2023 года группировка спутников Whitney была дополнена еще двумя аппаратами - Capella 9 и Capella 10 - выведенными в одном запуске носителя Electron на орбиту с наклонением 44°.
Спутник Capella Whitney
В августе 2022 года было объявлено о разработке нового поколения радиолокационных спутников Capella Space под названием «Acadia». Эти новые аппараты массой 160 кг представляют собой усовершенствованную версию предыдущих спутников Capella с увеличенной полосой пропускания радара и большей мощностью энергосистемы, они должны обеспечить лучшее разрешение и более высокое качество изображения. Спутники серии Acadia будут, впервые среди коммерческих радиолокационных спутников, оснащены терминалами межспутниковой оптической связи, что позволит сократить время от получения изображения до доставки его потребителям. Предполагается, что группировка спутников Acadia будет включать 30 аппаратов. Первый спутник этого типа Acadia 1 (также используется обозначение Capella 11) запущен на носителе Electron 23 августа 2023 года.
Перспективный спутник Acadia компании Capella
QPS-SAR (iQPS. Япония)
Компания iQPS, базирующаяся в Фукуоке, разработала небольшие спутники с радаром с синтезированной апертурой (SAR) X диапазона. В июне 2023 года iQPS успешно запустила свой третий спутник с разрешением 46 сантиметров. Начиная с 2024 года, компания будет производить 10 спутников SAR в год, стремясь к 2028 году создать группировку из 36 спутников для получения данных в реальном времени (по 9 спутников на 4 орбитах). Компания планирует достичь периодичности съемки любой точки мира за 10 минут.
Спутники QPS-SAR оснащены антенной диаметром 3,6 м и весом 10 кг.
Компания iQPS, базирующаяся в Фукуоке, разработала небольшие спутники с радаром с синтезированной апертурой (SAR) X диапазона. В июне 2023 года iQPS успешно запустила свой третий спутник с разрешением 46 сантиметров. Начиная с 2024 года, компания будет производить 10 спутников SAR в год, стремясь к 2028 году создать группировку из 36 спутников для получения данных в реальном времени (по 9 спутников на 4 орбитах). Компания планирует достичь периодичности съемки любой точки мира за 10 минут.
Спутники QPS-SAR оснащены антенной диаметром 3,6 м и весом 10 кг.
Спутник QPS-SAR
QPS-SAR оснащен самыми современными технологиями, такими как генератор изображений на орбите и система межспутниковой связи, которые позволяют быстро передавать данные. Это позволит получать данные непрерывно и не только о «Стационарных объектах», таких как земля и здания, но и о «Движущихся объектах», таких как транспортные средства, корабли и даже люди и домашний скот.
ICEYE-Х (ICEYE, Финляндия)
Компания ICEYE была основана в 2014 году как дочернее предприятие радиотехнологического факультета Университета Аалто (Финляндия) и базируется в Эспоо. Специализируется на разработке и производстве микроспутников. В 2015 году компания ICEYE продемонстрировала, что радар с синтезированной апертурой (РСА) может использоваться для мониторинга опасных ледовых объектов, таких как паковый лед. Технология РСА превосходит оптические приборы в том, что оно позволяет получить качественные изображения в любое время и при любых погодных условиях, даже в темноте и в пасмурную погоду. Дополнительные преимущества заключаются в высокой частоте и своевременности получения спутниковых изображений, что идеально подходит для обнаружения объектов, отслеживания целей, мониторинга активности и многого другого.
12 января 2018 года ракета PSLV-XL доставила спутник ICEYE-X1 на орбиту. ICEYE-X1 был первым спутником весом менее 100 кг, оснащенным радаром с синтезированной апертурой, и первым финским коммерческим спутником. ICEYE планирует создать спутниковую группировку из 36 микроспутников, оснащенных радарами с синтезированной апертурой, в сотрудничестве с Европейским космическим агентством. Максимальное пространственное разрешение всех спутников, работающих в Х диапазоне, составляет 0,5 м.
ICEYE-X1 был запущен 12 января 2018 года ICEYE-X2 был запущен 3 декабря 2018 года
ICEYE-X3 был запущен 5 мая 2019 года ICEYE-X4 и ICEYE-X5 были запущены 5 июля 2019 года
ICEYE-X6 и ICEYE-X7 28 сентября 2020 года ICEYE-X8, ICEYE-X9 и ICEYE-X10 24 января 2021
ICEYE-X11, ICEYE-X12, ICEYE-X13 ICEYE-X15 30 июня 2021 ICEYE-X14 и ICEYE-X16 13 января 2022
ICEYE-X17, ICEYE-X18, ICEYE-X19, ICEYE-X20, ICEYE-X24 25 мая 2022
ICEYE-X22 ICEYE-X27 03 января 2023 ICEYE-X23, ICEYE-X25, ICEYE-X26, ICEYE-X30 12 июня 2023
ICEYE-X31, ICEYE-X32, ICEYE-X34, ICEYE-X35 11 ноября 2023
ICEYE X10, X17 и X24 построены и принадлежат ICEYE US. Два спутника (X18, X19) были переданы ВВС Бразилии (FAB) как Carcará 1 и 2.
ICEYE-Х (ICEYE, Финляндия)
Компания ICEYE была основана в 2014 году как дочернее предприятие радиотехнологического факультета Университета Аалто (Финляндия) и базируется в Эспоо. Специализируется на разработке и производстве микроспутников. В 2015 году компания ICEYE продемонстрировала, что радар с синтезированной апертурой (РСА) может использоваться для мониторинга опасных ледовых объектов, таких как паковый лед. Технология РСА превосходит оптические приборы в том, что оно позволяет получить качественные изображения в любое время и при любых погодных условиях, даже в темноте и в пасмурную погоду. Дополнительные преимущества заключаются в высокой частоте и своевременности получения спутниковых изображений, что идеально подходит для обнаружения объектов, отслеживания целей, мониторинга активности и многого другого.
12 января 2018 года ракета PSLV-XL доставила спутник ICEYE-X1 на орбиту. ICEYE-X1 был первым спутником весом менее 100 кг, оснащенным радаром с синтезированной апертурой, и первым финским коммерческим спутником. ICEYE планирует создать спутниковую группировку из 36 микроспутников, оснащенных радарами с синтезированной апертурой, в сотрудничестве с Европейским космическим агентством. Максимальное пространственное разрешение всех спутников, работающих в Х диапазоне, составляет 0,5 м.
ICEYE-X1 был запущен 12 января 2018 года ICEYE-X2 был запущен 3 декабря 2018 года
ICEYE-X3 был запущен 5 мая 2019 года ICEYE-X4 и ICEYE-X5 были запущены 5 июля 2019 года
ICEYE-X6 и ICEYE-X7 28 сентября 2020 года ICEYE-X8, ICEYE-X9 и ICEYE-X10 24 января 2021
ICEYE-X11, ICEYE-X12, ICEYE-X13 ICEYE-X15 30 июня 2021 ICEYE-X14 и ICEYE-X16 13 января 2022
ICEYE-X17, ICEYE-X18, ICEYE-X19, ICEYE-X20, ICEYE-X24 25 мая 2022
ICEYE-X22 ICEYE-X27 03 января 2023 ICEYE-X23, ICEYE-X25, ICEYE-X26, ICEYE-X30 12 июня 2023
ICEYE-X31, ICEYE-X32, ICEYE-X34, ICEYE-X35 11 ноября 2023
ICEYE X10, X17 и X24 построены и принадлежат ICEYE US. Два спутника (X18, X19) были переданы ВВС Бразилии (FAB) как Carcará 1 и 2.
Спутник ICEYE X4
Kompsat-5 (SIIS, KARI, Корея)
KOMPSAT-5 (Korean Multi-purpose Satellite 5) или Arirang 5 (아리랑 5) южнокорейский спутник дистанционного зондирования Земли. Создан и эксплуатируется Корейским институтом аэрокосмических разработок (KARI) в рамках национального плана развития, осуществляемого с 2005 года под патронажем Министерства образования, науки и технологии.
KOMPSAT-5 (Korean Multi-purpose Satellite 5) или Arirang 5 (아리랑 5) южнокорейский спутник дистанционного зондирования Земли. Создан и эксплуатируется Корейским институтом аэрокосмических разработок (KARI) в рамках национального плана развития, осуществляемого с 2005 года под патронажем Министерства образования, науки и технологии.
Спутник KOMPSAT-5
Целью проекта является разработка первого корейского спутника SAR наработок программы KOMPSAT-3.
Проект направлен на поддержку национального спроса на спутники SAR (радар с синтезированной апертурой) и формирование технологической инфраструктуры для проникновения в мировую космическую индустрию.
KOMPSAT-5, который разрабатывался с середины 2005 года, был запущен в 2014 году, и его полезной нагрузкой является радиолокационная станция X-диапазона, которая работает на орбите Dawn-Dusk на высоте от 500 до 600 км. Он выполняет всепогодные и круглосуточные наблюдения за Корейским полуостровом с использованием полезной нагрузки SAR, в отличие от оптических спутников KOMPSAT-1, -2 и -3.
Для того, чтобы удовлетворить насущные национальные потребности в различной информации, миссия KOMPSAT-5 GOLDEN реализует ГИС (географические информационные системы), мониторинг океана, управление земельными ресурсами, мониторинг районов стихийных бедствий и мониторинг окружающей среды.
Основной задачей системы KOMPSAT-5 является получение SAR-изображений с разрешением 1 метр (в режиме spot-light), 3 метра в стандартном режиме с разрешением и широкополосных изображений SAR с разрешением 20 метров с углом обзора 45 градусов с использованием полезной нагрузки COSI (COrea SAR Instrument) для достижения целей миссии GOLDEN.
Второстепенной задачей KOMPSAT-5 является исследование атмосферы радиозатменным методом и точное определение параметров орбиты с использованием вторичной полезной нагрузки AOPOD (атмосферное покрытие и точное определение орбиты), которая состоит из двухчастотного GPS-приемника и лазерной ретрорефлекторной решетки (LRRA).
Ludi Tance (CNSA, Китай)
Ludi Tance 1-01 (LuTan) — серия китайских гражданских спутников дистанционного зондирования Земли. Вес спутника 01-группы А Land Exploration-1 составляет около 3,2 тонны, а общая площадь антенны SAR превышает 33 квадратных метра. В настоящее время это самый большой спутник SAR на орбите в Китае. Спутник работает на квазисолнечно-синхронной орбите на высоте 607 километров и оснащен усовершенствованной многополяризационной и многоканальной полезной нагрузкой SAR L-диапазона. Он имеет круглосуточные, всепогодные и многорежимные возможности наблюдения Земли. Спутник в основном используется для эффективного мониторинга геологической среды, оползней и землетрясений. Первый спутник Ludi Tance 1-01A был запущен 26 января 2022 года на ракете CZ-4C с китайского космического центра Цзюцюань. Второй спутник, Ludi Tance 1-01B, был запущен месяцем позже.
Проект направлен на поддержку национального спроса на спутники SAR (радар с синтезированной апертурой) и формирование технологической инфраструктуры для проникновения в мировую космическую индустрию.
KOMPSAT-5, который разрабатывался с середины 2005 года, был запущен в 2014 году, и его полезной нагрузкой является радиолокационная станция X-диапазона, которая работает на орбите Dawn-Dusk на высоте от 500 до 600 км. Он выполняет всепогодные и круглосуточные наблюдения за Корейским полуостровом с использованием полезной нагрузки SAR, в отличие от оптических спутников KOMPSAT-1, -2 и -3.
Для того, чтобы удовлетворить насущные национальные потребности в различной информации, миссия KOMPSAT-5 GOLDEN реализует ГИС (географические информационные системы), мониторинг океана, управление земельными ресурсами, мониторинг районов стихийных бедствий и мониторинг окружающей среды.
Основной задачей системы KOMPSAT-5 является получение SAR-изображений с разрешением 1 метр (в режиме spot-light), 3 метра в стандартном режиме с разрешением и широкополосных изображений SAR с разрешением 20 метров с углом обзора 45 градусов с использованием полезной нагрузки COSI (COrea SAR Instrument) для достижения целей миссии GOLDEN.
Второстепенной задачей KOMPSAT-5 является исследование атмосферы радиозатменным методом и точное определение параметров орбиты с использованием вторичной полезной нагрузки AOPOD (атмосферное покрытие и точное определение орбиты), которая состоит из двухчастотного GPS-приемника и лазерной ретрорефлекторной решетки (LRRA).
Ludi Tance (CNSA, Китай)
Ludi Tance 1-01 (LuTan) — серия китайских гражданских спутников дистанционного зондирования Земли. Вес спутника 01-группы А Land Exploration-1 составляет около 3,2 тонны, а общая площадь антенны SAR превышает 33 квадратных метра. В настоящее время это самый большой спутник SAR на орбите в Китае. Спутник работает на квазисолнечно-синхронной орбите на высоте 607 километров и оснащен усовершенствованной многополяризационной и многоканальной полезной нагрузкой SAR L-диапазона. Он имеет круглосуточные, всепогодные и многорежимные возможности наблюдения Земли. Спутник в основном используется для эффективного мониторинга геологической среды, оползней и землетрясений. Первый спутник Ludi Tance 1-01A был запущен 26 января 2022 года на ракете CZ-4C с китайского космического центра Цзюцюань. Второй спутник, Ludi Tance 1-01B, был запущен месяцем позже.
Спутник Ludi Tance 1-01A
Проект LT-1 реализуется в рамках Национального средне- и долгосрочного плана развития гражданской космической инфраструктуры КНР на 2015–2025 гг. Предпроектные исследования велись с начала 2012 г., обоснование было закончено в октябре 2016 г., и 23 ноября 2016 г. проект был утвержден к реализации.
LT-1 представляет собой систему круглосуточного всепогодного наблюдения в L-диапазоне с синтезированием апертуры, ориентированную в первую очередь на регистрацию деформаций земной поверхности. Она будет использоваться для мониторинга геологической обстановки и фиксации таких явлений, как оползни и землетрясения, в том числе для реагирования на чрезвычайные ситуации, а также в интересах геодезии, картографии, лесного хозяйства, мониторинга ресурсов и экологического контроля.
LT-1 представляет собой систему круглосуточного всепогодного наблюдения в L-диапазоне с синтезированием апертуры, ориентированную в первую очередь на регистрацию деформаций земной поверхности. Она будет использоваться для мониторинга геологической обстановки и фиксации таких явлений, как оползни и землетрясения, в том числе для реагирования на чрезвычайные ситуации, а также в интересах геодезии, картографии, лесного хозяйства, мониторинга ресурсов и экологического контроля.
В первом случае спутники движутся по одной орбите, находясь в 180° друг от друга. При этом повторная съемка одного и того же района становится возможной не через 8 суток, как для одного КА, а через 4 суток. Технология дифференциальных интерферометрических измерений позволяет сопоставить рельеф местности до и после оползня или землетрясения и фиксировать деформации масштабом до 1 мм. В режиме совместного полета (строем, на небольшом расстоянии) реализуются интерферометрические наблюдения с высокоточным измерением рельефа.
Расчетный срок работы спутника – 8 лет.
Организацию и координацию проекта осуществляет Китайская национальная космическая администрация CNSA. Основным пользователем системы является Министерство природных ресурсов, которое также отвечает за создание и эксплуатацию прикладной системы с участием других заинтересованных ведомств – Министерства по чрезвычайным ситуациям и Министерства гражданской администрации. Непосредственно за наземную систему проекта LT-1 отвечают Центр приложений природноресурсных спутников и Инновационная академия аэрокосмической информации.
Gaofen-3 (CNSA, Китай)
Спутники «Gaofen-3» разработки Китайской исследовательской академии космической техники CAST заявлены как гражданские аппараты всепогодной многорежимной и многополяризационной радиолокационной съемки моря и суши в C-диапазоне с пространственным разрешением вплоть до 1 м. По официальной информации, их данные будут использоваться в интересах предотвращения стихийных бедствий на море и минимизации их последствий, динамического мониторинга морской среды, охраны окружающей среды и водных ресурсов с целью защиты морских прав и интересов Китая, а также в интересах сельского хозяйства и метеорологии.
Первый КА по имени «Gaofen -3» создан в рамках комплексной системы наблюдения Земли с высоким разрешением CHEOS (China High Resolution Earth Observation System). Спутник стартовой массой 2779 кг выполнен на базе спутниковой платформы CS-L3000B. Корпус КА представляет собой прямоугольный параллелепипед, ориентированный длинной осью в надир. Электропитание обеспечивают две четырехсекционные солнечные батареи размахом 18 м. Бортовой радиокомплекс работает в диапазонах S (командно-телеметрическая линия) и X (8212.5 МГц, сброс целевой информации).
Полезной нагрузкой КА «Gaofen -3» является радиолокатор C-диапазона. Радиолокатор с синтезированием апертуры с 15-метровой антенной типа активной фазированной антенной решетки (АФАР) работает в полосе частот 5280-5520 МГц шириной 240 МГц. Диапазон углов падения луча – от 20° до 50°, точность привязки – не хуже 230 м без наземных контрольных точек.
Изначально были заявлены семь режимов поляризации (HH, HV, VV, VH и их комбинации – одинарная, двойная и полная) и пять основных рабочих режимов с 13 подрежимами. Наиболее детальное изображение получалось в скользящем точечном режиме (Sliding Spotlight, SL) с пространственным разрешением 1 м в полосе шириной 10 км. Специализированный режим съемки волн WAV характеризовался разрешением 10 м в полосе 5 км. Предусмотрено было также шесть полосовых режимов (Stripmap) с разрешением от 3 до 25 м и шириной полосы от 30 до 130 км, три режима сканирования ScanSAR, включая режим глобальных наблюдений с разрешением 500 м в полосе 650 км, и два режима с расширенным диапазоном углов падения (от 10° до 60°).
«Gaofen -3» №01 был создан как экспериментальный гражданский спутник радиолокационного наблюдения. Спрос на его информацию значительно превышал предложение, что и повлекло решение о запуске серии в рамках Национального средне- и долгосрочного плана развития гражданской космической инфраструктуры на 2015–2025 гг. Аппараты с номерами 02 и 03 строились по одному проекту уже как эксплуатационные – на базе предшественника, но с определенными доработками:
Максимальная продолжительность съемки на витке увеличена с 30 до 100 минут;
Общее число вариантов съемки доведено до 20. Добавлены, в частности, режимы сканирования рельефа с прогрессивными сканами TOPSAR (Terrain Observation with Progressive Scans) и несколько двухапертурных режимов (см. таблицу);
Улучшены пространственное разрешение и ширина полосы в режиме съемки волн;
Введен бортовой процессор обработки данных в реальном времени с функциями обработки изображений, извлечения областей особого интереса и обнаружения движущихся целей. Время доведения такой информации до потребителя сокращено с нескольких часов до 10 минут;
Установлена система приема идентификационных сигналов морских судов AIS, что улучшит качество их сопровождения.
Расчетный срок работы спутника – 8 лет.
Организацию и координацию проекта осуществляет Китайская национальная космическая администрация CNSA. Основным пользователем системы является Министерство природных ресурсов, которое также отвечает за создание и эксплуатацию прикладной системы с участием других заинтересованных ведомств – Министерства по чрезвычайным ситуациям и Министерства гражданской администрации. Непосредственно за наземную систему проекта LT-1 отвечают Центр приложений природноресурсных спутников и Инновационная академия аэрокосмической информации.
Gaofen-3 (CNSA, Китай)
Спутники «Gaofen-3» разработки Китайской исследовательской академии космической техники CAST заявлены как гражданские аппараты всепогодной многорежимной и многополяризационной радиолокационной съемки моря и суши в C-диапазоне с пространственным разрешением вплоть до 1 м. По официальной информации, их данные будут использоваться в интересах предотвращения стихийных бедствий на море и минимизации их последствий, динамического мониторинга морской среды, охраны окружающей среды и водных ресурсов с целью защиты морских прав и интересов Китая, а также в интересах сельского хозяйства и метеорологии.
Первый КА по имени «Gaofen -3» создан в рамках комплексной системы наблюдения Земли с высоким разрешением CHEOS (China High Resolution Earth Observation System). Спутник стартовой массой 2779 кг выполнен на базе спутниковой платформы CS-L3000B. Корпус КА представляет собой прямоугольный параллелепипед, ориентированный длинной осью в надир. Электропитание обеспечивают две четырехсекционные солнечные батареи размахом 18 м. Бортовой радиокомплекс работает в диапазонах S (командно-телеметрическая линия) и X (8212.5 МГц, сброс целевой информации).
Полезной нагрузкой КА «Gaofen -3» является радиолокатор C-диапазона. Радиолокатор с синтезированием апертуры с 15-метровой антенной типа активной фазированной антенной решетки (АФАР) работает в полосе частот 5280-5520 МГц шириной 240 МГц. Диапазон углов падения луча – от 20° до 50°, точность привязки – не хуже 230 м без наземных контрольных точек.
Изначально были заявлены семь режимов поляризации (HH, HV, VV, VH и их комбинации – одинарная, двойная и полная) и пять основных рабочих режимов с 13 подрежимами. Наиболее детальное изображение получалось в скользящем точечном режиме (Sliding Spotlight, SL) с пространственным разрешением 1 м в полосе шириной 10 км. Специализированный режим съемки волн WAV характеризовался разрешением 10 м в полосе 5 км. Предусмотрено было также шесть полосовых режимов (Stripmap) с разрешением от 3 до 25 м и шириной полосы от 30 до 130 км, три режима сканирования ScanSAR, включая режим глобальных наблюдений с разрешением 500 м в полосе 650 км, и два режима с расширенным диапазоном углов падения (от 10° до 60°).
«Gaofen -3» №01 был создан как экспериментальный гражданский спутник радиолокационного наблюдения. Спрос на его информацию значительно превышал предложение, что и повлекло решение о запуске серии в рамках Национального средне- и долгосрочного плана развития гражданской космической инфраструктуры на 2015–2025 гг. Аппараты с номерами 02 и 03 строились по одному проекту уже как эксплуатационные – на базе предшественника, но с определенными доработками:
Максимальная продолжительность съемки на витке увеличена с 30 до 100 минут;
Общее число вариантов съемки доведено до 20. Добавлены, в частности, режимы сканирования рельефа с прогрессивными сканами TOPSAR (Terrain Observation with Progressive Scans) и несколько двухапертурных режимов (см. таблицу);
Улучшены пространственное разрешение и ширина полосы в режиме съемки волн;
Введен бортовой процессор обработки данных в реальном времени с функциями обработки изображений, извлечения областей особого интереса и обнаружения движущихся целей. Время доведения такой информации до потребителя сокращено с нескольких часов до 10 минут;
Установлена система приема идентификационных сигналов морских судов AIS, что улучшит качество их сопровождения.
Таблица. Режимы съемки КА «Gaofen -3» №02 и №03
С момента выхода на рабочую высоту GF-3 №02 находился в противофазе с GF-3 №01, отставая от него на полвитка. Как следствие, трассы полета двух КА «покрывали» Землю вдвое плотнее, и частота просмотра заданных районов земной поверхности также была увеличена вдвое. Разработчик утверждает, что с вводом в строй третьего спутника они будут распределены вдоль орбиты с шагом в 120°. Сообщается также, что для группировки из трех КА максимальное время между повторными наблюдениями заданного района сократится с 84 до 12 часов, а среднее время – с 14.4 до 4.8 часа.
Следует добавить, что в случае изменения орбитальной конфигурации на полет строем спутники «Gaofen -3» могут использоваться в интерферометрическом режиме для обнаружения деформаций земной поверхности и слежения за оползнями и движением ледников, а также за последствиями землетрясений.
PIESAT 1A-01 (Hongtu-1 1A-01) (PIESAT Information Technology Co., Ltd, Китай)
PIESAT — китайский интерферометрический радар с синтезированной апертурой (InSAR), созданный компанией Galaxy Space для PIESAT Information Technology Co., Ltd., состоящий из активных и пассивных спутников SAR X-диапазона.
30 марта 2023 года компанияPIESAT Information Technology Co., Ltd. (далее именуемая PIESAT) «Nuwa Constellation» успешно запустила четыре спутника дистанционного зондирования Земли. Проект «Nuwa Constellation» — это план PIESAT, направленный на то, чтобы сосредоточиться на основных стратегических потребностях Китая. Создание всей отраслевой цепочки дистанционного зондирования Ligofen направлено на реализацию глобального оперативного наблюдения Земли и использование лазерной сети межспутниковой связи для создания глобальной независимой управляемой гибридной группировки дистанционного зондирования в реальном времени.
Первый этап проекта включает в себя радиолокационную группировку дистанционного зондирования Земли, состоящую из 28 радиолокационных спутников, и оптическую группировку дистанционного зондирования Земли, состоящую из 10 панхроматических 0,5-метровых, восьмиспектральных и мультиспектральных 2-метровых оптических спутников. Четыре радиолокационных спутника с синтезированной апертурой X-диапазона высокого разрешения, успешно запущенные на этот раз, являются первыми миссиями «Nuwa Constellation» компании PIESAT.
Многоспутниковая распределенная интерферометрическая радиолокационная система с синтезированной апертурой, использующая конфигурацию формирования четырехспутникового колеса (Cartwheel). Спутниковая система состоит из «1 основного спутника + 3 вспомогательных спутника», которая обладает возможностями глобальной широкодиапазонной съемки высокого разрешения, высокоточной съемки и картографирования, а также мониторинга деформаций. Он может быстро и эффективно создавать высокоточные цифровые модели поверхности (ЦММ) и выполнять глобальные задачи по съемке и картографированию неполярных регионов, с возможностью выполнения глобальных задач наземного картографирования в течение одного года, а также предоставлять несколько типов продуктов данных дистанционного зондирования.
Спутниковая система имеет широкие перспективы для применения и имеет большие преимущества в мониторинге городских геологических катастроф, мониторинге океана, мониторинге стихийных бедствий при наводнениях и мониторинге оседания поверхности. Это может существенно заполнить пробел на отечественном рынке спутникового применения InSAR и помочь коммерческим аэрокосмическим разработкам Китая подняться на новую высоту. Возможности мониторинга деформаций на миллиметровом уровне могут обеспечить поддержку данных для анализа и предотвращения оседания грунта, обрушений зданий, оползней и других стихийных бедствий, это делает их мощным инструментом для раннего выявления основных геологических опасностей в сложных районах. Спутники Hongtu-1 предназначены также для картографирования глобальных неполярных регионов в масштабе 1:50 000 метров для создания высокоточных цифровых моделей поверхности (ЦММ).
Следует добавить, что в случае изменения орбитальной конфигурации на полет строем спутники «Gaofen -3» могут использоваться в интерферометрическом режиме для обнаружения деформаций земной поверхности и слежения за оползнями и движением ледников, а также за последствиями землетрясений.
PIESAT 1A-01 (Hongtu-1 1A-01) (PIESAT Information Technology Co., Ltd, Китай)
PIESAT — китайский интерферометрический радар с синтезированной апертурой (InSAR), созданный компанией Galaxy Space для PIESAT Information Technology Co., Ltd., состоящий из активных и пассивных спутников SAR X-диапазона.
30 марта 2023 года компанияPIESAT Information Technology Co., Ltd. (далее именуемая PIESAT) «Nuwa Constellation» успешно запустила четыре спутника дистанционного зондирования Земли. Проект «Nuwa Constellation» — это план PIESAT, направленный на то, чтобы сосредоточиться на основных стратегических потребностях Китая. Создание всей отраслевой цепочки дистанционного зондирования Ligofen направлено на реализацию глобального оперативного наблюдения Земли и использование лазерной сети межспутниковой связи для создания глобальной независимой управляемой гибридной группировки дистанционного зондирования в реальном времени.
Первый этап проекта включает в себя радиолокационную группировку дистанционного зондирования Земли, состоящую из 28 радиолокационных спутников, и оптическую группировку дистанционного зондирования Земли, состоящую из 10 панхроматических 0,5-метровых, восьмиспектральных и мультиспектральных 2-метровых оптических спутников. Четыре радиолокационных спутника с синтезированной апертурой X-диапазона высокого разрешения, успешно запущенные на этот раз, являются первыми миссиями «Nuwa Constellation» компании PIESAT.
Многоспутниковая распределенная интерферометрическая радиолокационная система с синтезированной апертурой, использующая конфигурацию формирования четырехспутникового колеса (Cartwheel). Спутниковая система состоит из «1 основного спутника + 3 вспомогательных спутника», которая обладает возможностями глобальной широкодиапазонной съемки высокого разрешения, высокоточной съемки и картографирования, а также мониторинга деформаций. Он может быстро и эффективно создавать высокоточные цифровые модели поверхности (ЦММ) и выполнять глобальные задачи по съемке и картографированию неполярных регионов, с возможностью выполнения глобальных задач наземного картографирования в течение одного года, а также предоставлять несколько типов продуктов данных дистанционного зондирования.
Спутниковая система имеет широкие перспективы для применения и имеет большие преимущества в мониторинге городских геологических катастроф, мониторинге океана, мониторинге стихийных бедствий при наводнениях и мониторинге оседания поверхности. Это может существенно заполнить пробел на отечественном рынке спутникового применения InSAR и помочь коммерческим аэрокосмическим разработкам Китая подняться на новую высоту. Возможности мониторинга деформаций на миллиметровом уровне могут обеспечить поддержку данных для анализа и предотвращения оседания грунта, обрушений зданий, оползней и других стихийных бедствий, это делает их мощным инструментом для раннего выявления основных геологических опасностей в сложных районах. Спутники Hongtu-1 предназначены также для картографирования глобальных неполярных регионов в масштабе 1:50 000 метров для создания высокоточных цифровых моделей поверхности (ЦММ).
Спутник PIESAT 1A
StriX-α, StriX-β и StriX-1 (Synspective, Япония)
StriX от 1 до 25 — японские радиолокационные спутники с синтезированной апертурой, построенные компанией Synspective для запланированной группировки из 25 спутников. Они оснащены радаром с синтезированной апертурой X-диапазона. Действующие спутники StriX весом 100 кг более легкие, чем 150-килограммовые прототипы StriX α и β. Спутники оснащены двумя разворачиваемыми панелями, на одной стороне которых размещены солнечные батареи, а на другой — радиолокационная антенна X-диапазона. Спутниковая группировка StriX может получать данные с разрешением 1-3 м, с одиночной поляризацией (VV) и шириной полосы обзора более 10-30 км. Режимы наблюдения StriX — это Stripmap и Sliding Spotlight, и каждый спутник имеет антенну SAR длиной 5 метров, которая убирается во время запуска. Простая конструкция спутников позволяет обеспечить доступное развитие группировки. К 2022 году компания планирует вывести на орбиту шесть спутников. Компания не установила дату, к которой надеется достичь 25 спутников.
StriX от 1 до 25 — японские радиолокационные спутники с синтезированной апертурой, построенные компанией Synspective для запланированной группировки из 25 спутников. Они оснащены радаром с синтезированной апертурой X-диапазона. Действующие спутники StriX весом 100 кг более легкие, чем 150-килограммовые прототипы StriX α и β. Спутники оснащены двумя разворачиваемыми панелями, на одной стороне которых размещены солнечные батареи, а на другой — радиолокационная антенна X-диапазона. Спутниковая группировка StriX может получать данные с разрешением 1-3 м, с одиночной поляризацией (VV) и шириной полосы обзора более 10-30 км. Режимы наблюдения StriX — это Stripmap и Sliding Spotlight, и каждый спутник имеет антенну SAR длиной 5 метров, которая убирается во время запуска. Простая конструкция спутников позволяет обеспечить доступное развитие группировки. К 2022 году компания планирует вывести на орбиту шесть спутников. Компания не установила дату, к которой надеется достичь 25 спутников.
Спутник StriX-α
StriX-α успешно выведен на целевую солнечно-синхронную орбиту на высоте 500 км 15 декабря 2020 года в 19:09 с полуострова Махия, Новая Зеландия, на борту ракеты Electron компании Rocket Lab. Впоследствии, 8 февраля 2021 года, спутник StriX-α сделал свой первый снимок, став первым частным японским малым спутником SAR (около 100 кг). После получения первых изображений StriX-α стабильно работал без серьезных проблем.
Примерно три года спустя он успешно вошел в атмосферу, завершив свой проектный срок службы и ознаменовав окончание своей миссии.
В настоящее время эксплуатируются такие спутники, как демонстратор StriX-β и коммерческий демонстратор StriX-1.
SAOCOM (Аргентинское космическое агентство CONAE)
SAOCOM (Satélite Argentino de Observación COn Microondas) — спутниковая группировка спутников наблюдения Земли аргентинского космического агентства CONAE.
Примерно три года спустя он успешно вошел в атмосферу, завершив свой проектный срок службы и ознаменовав окончание своей миссии.
В настоящее время эксплуатируются такие спутники, как демонстратор StriX-β и коммерческий демонстратор StriX-1.
SAOCOM (Аргентинское космическое агентство CONAE)
SAOCOM (Satélite Argentino de Observación COn Microondas) — спутниковая группировка спутников наблюдения Земли аргентинского космического агентства CONAE.
Спутник SAOCOM 1A
Два спутника уже находятся на солнечно-синхронной орбите. Аргентинское космическое агентство CONAE заключила контракт с компанией INVAP в качестве генерального подрядчика проекта. Оба спутника, SAOCOM 1A и SAOCOM 1B, оснащены полностью поляриметрическим радаром с синтезированной апертурой (SAR) L-диапазона (около 1,275 ГГц), который помогает прогнозировать стихийные бедствия и оценивать их последствия. Каждый спутник имеет массу 3050 кг. SAOCOM 1A был запущен 8 октября 2018 года, а SAOCOM 1B был запущен 30 августа 2020 года.
Радиолокатор с синтезированной апертурой (SAR-L), прибор L-диапазона, обеспечивающий глобальный режимы работы с разрешением от 7 до 100 м и полосой обзора от 50 до 400 км. Он оснащен специализированным твердотельным рекордером большой емкости (от 50 до 100 Гбит) для хранения изображений и системой нисходящей связи с высокой скоростью передачи данных (два канала X-диапазона со скоростью 150 Мбит/с каждый).
Система SAOCOM работает совместно с итальянской группировкой COSMO-SkyMed в X-диапазоне для предоставления информации, необходимой для управления чрезвычайными ситуациями. Такой подход с двумя космическими аппаратами SAOCOM и четырьмя космическими аппаратами COSMO-SkyMed предлагает эффективную периодичность два раза в день. Объединив усилия, оба агентства также могут создавать продукты SAR в X-диапазоне и L-диапазоне для своих клиентов.
SAOCOM 1B является вторым из двух спутников наблюдения Земли серии SAOCOM 1, предназначенных для получения радиолокационных изображений для помощи аварийно-спасательным службам и мониторинга окружающей среды, включая сбор данных о влажности почвы.
Оба спутника работают совместно с четырьмя спутниками COSMO-SkyMed, оснащенными X-диапазоном (~9,6 ГГц) Итальянского космического агентства (ASI), образуя группировку Итало-аргентинской системы спутников для управления чрезвычайными ситуациями (Sistema Italo-Argentino de Satélites para la Gestión de Emergencias) (SIASGE).Успешная экспертиза проекта была проведена в аргентинском космическом центре Теофило Табанера недалеко от города Кордова, Аргентина, 16 и 17 октября 2012 года. В мае 2015 года два агентства решили расширить систему SIAGSE, добавив два дополнительных спутника COSMO-SkyMed (CSG-1 и CSG-2) и два дополнительных спутника SAOCOM, SAOCOM 2A (запуск в августе 2028 года) и SAOCOM 2B (запуск в августе 2030 года). Это увеличит общее количество спутников группировки SIAGSE до 10.
NASA-ISRO SAR (NISAR) (США-Индия)
Миссия NASA-ISRO SAR (NISAR) будет анализировать изменения экосистем Земли, динамических поверхностей и ледяных масс, предоставляя информацию о биомассе, стихийных бедствиях, повышении уровня моря и грунтовых водах, а также будет поддерживать множество других приложений. Спутник NISAR будет наблюдать за сушей и покрытыми льдом поверхностями Земли по всему миру с 12-дневной периодичностью на восходящих и нисходящих проходах.
Радиолокатор с синтезированной апертурой (SAR-L), прибор L-диапазона, обеспечивающий глобальный режимы работы с разрешением от 7 до 100 м и полосой обзора от 50 до 400 км. Он оснащен специализированным твердотельным рекордером большой емкости (от 50 до 100 Гбит) для хранения изображений и системой нисходящей связи с высокой скоростью передачи данных (два канала X-диапазона со скоростью 150 Мбит/с каждый).
Система SAOCOM работает совместно с итальянской группировкой COSMO-SkyMed в X-диапазоне для предоставления информации, необходимой для управления чрезвычайными ситуациями. Такой подход с двумя космическими аппаратами SAOCOM и четырьмя космическими аппаратами COSMO-SkyMed предлагает эффективную периодичность два раза в день. Объединив усилия, оба агентства также могут создавать продукты SAR в X-диапазоне и L-диапазоне для своих клиентов.
SAOCOM 1B является вторым из двух спутников наблюдения Земли серии SAOCOM 1, предназначенных для получения радиолокационных изображений для помощи аварийно-спасательным службам и мониторинга окружающей среды, включая сбор данных о влажности почвы.
Оба спутника работают совместно с четырьмя спутниками COSMO-SkyMed, оснащенными X-диапазоном (~9,6 ГГц) Итальянского космического агентства (ASI), образуя группировку Итало-аргентинской системы спутников для управления чрезвычайными ситуациями (Sistema Italo-Argentino de Satélites para la Gestión de Emergencias) (SIASGE).Успешная экспертиза проекта была проведена в аргентинском космическом центре Теофило Табанера недалеко от города Кордова, Аргентина, 16 и 17 октября 2012 года. В мае 2015 года два агентства решили расширить систему SIAGSE, добавив два дополнительных спутника COSMO-SkyMed (CSG-1 и CSG-2) и два дополнительных спутника SAOCOM, SAOCOM 2A (запуск в августе 2028 года) и SAOCOM 2B (запуск в августе 2030 года). Это увеличит общее количество спутников группировки SIAGSE до 10.
NASA-ISRO SAR (NISAR) (США-Индия)
Миссия NASA-ISRO SAR (NISAR) будет анализировать изменения экосистем Земли, динамических поверхностей и ледяных масс, предоставляя информацию о биомассе, стихийных бедствиях, повышении уровня моря и грунтовых водах, а также будет поддерживать множество других приложений. Спутник NISAR будет наблюдать за сушей и покрытыми льдом поверхностями Земли по всему миру с 12-дневной периодичностью на восходящих и нисходящих проходах.
NASA-ISRO SAR (NISAR)
Кондор-ФКА
В декабре 2014 года Роскосмос подвёл итоги открытого конкурса о создании космического комплекса на базе КА типа «Кондор-Э» под названием «Кондор-ФКА», победу в котором одержало НПО Машиностроения. Проект имел название «Создание космического комплекса радиолокационного оперативного всепогодного круглосуточного наблюдения Земли на базе космических аппаратов типа „Кондор-Э" с радиолокатором S-диапазона». Фактически создание космического аппарата «Кондор-ФКА» началось с 2016 года.
В декабре 2014 года Роскосмос подвёл итоги открытого конкурса о создании космического комплекса на базе КА типа «Кондор-Э» под названием «Кондор-ФКА», победу в котором одержало НПО Машиностроения. Проект имел название «Создание космического комплекса радиолокационного оперативного всепогодного круглосуточного наблюдения Земли на базе космических аппаратов типа „Кондор-Э" с радиолокатором S-диапазона». Фактически создание космического аппарата «Кондор-ФКА» началось с 2016 года.
Спутник «Кондор-ФКА»
Концерн «Вега» разработал и изготовил радиолокатор с синтезированной апертурой, предназначенный для получения радиолокационных изображений высокого и среднего разрешения.
ОНПП «Технология» (входит в Ростех) изготовил негерметичный корпус спутника, который должен позволить увеличить ресурс аппарата с 3-5 до 10-12 лет по сравнению с герметичными корпусами, которые со временем разрушается от столкновений с космическим мусором и других факторов. Также благодаря данной технологии был значительно снижен вес спутника, а его внутренние объемы увеличены на 15%.
Космическая система, получившая название «Кондор-ФКА», предназначена для получения радиолокационной информации в целях обеспечения круглосуточного всепогодного зондирования континентальных районов Земли и акватории Мирового океана. Полная группировка спутников «Кондор-ФКА» должна состоять из двух космических аппаратов. Рабочие орбиты выбраны околополярные солнечно-синхронные, смещенные друг от друга на 8,88°, благодаря чему съёмка земной поверхности обеспечивается в диапазоне от −85° до +85°. Орбитальная группировка функционирует на двух орбитах с периодом замыкания трассы 16 суток (243 витка) и средней высотой ~518 км.
«Кондор-ФКА» № 1 успешно выведен на орбиту 27 мая 2023 года ракетой-носителем Союз-2.1а с разгонным блоком «Фрегат», с космодрома «Восточный». Обозначение спутника в системе NORAD — «COSMOS 2569», номер — 56756; номер COSPAR — 2023-074-A. Сспутник начнет работу 1 января 2024 года.
«Кондор-ФКА» № 2 находится в производстве, его намечено запустить в 2024 году[22].
Характеристики
Полоса съемки: от 85° северной широты до 85° южной широты.
Разрешение съемки: от 1 до 12 метров в зависимости от режима съемки.
Полоса захвата: 10х10 км до 20х500 км.
Максимальный объем информации, обрабатываемый за сутки от одного КА, Гбайт: 96.
Максимальный объем информации, передаваемый на комплекс за сеанс связи от одного КА, Гбайт: 16.
Тип антенны: зеркальная.
Размер антенны (эффективный диаметр зеркала), м: 6.
Масса аппарата: около 1000 кг.
Срок существования: 5 лет.
ОНПП «Технология» (входит в Ростех) изготовил негерметичный корпус спутника, который должен позволить увеличить ресурс аппарата с 3-5 до 10-12 лет по сравнению с герметичными корпусами, которые со временем разрушается от столкновений с космическим мусором и других факторов. Также благодаря данной технологии был значительно снижен вес спутника, а его внутренние объемы увеличены на 15%.
Космическая система, получившая название «Кондор-ФКА», предназначена для получения радиолокационной информации в целях обеспечения круглосуточного всепогодного зондирования континентальных районов Земли и акватории Мирового океана. Полная группировка спутников «Кондор-ФКА» должна состоять из двух космических аппаратов. Рабочие орбиты выбраны околополярные солнечно-синхронные, смещенные друг от друга на 8,88°, благодаря чему съёмка земной поверхности обеспечивается в диапазоне от −85° до +85°. Орбитальная группировка функционирует на двух орбитах с периодом замыкания трассы 16 суток (243 витка) и средней высотой ~518 км.
«Кондор-ФКА» № 1 успешно выведен на орбиту 27 мая 2023 года ракетой-носителем Союз-2.1а с разгонным блоком «Фрегат», с космодрома «Восточный». Обозначение спутника в системе NORAD — «COSMOS 2569», номер — 56756; номер COSPAR — 2023-074-A. Сспутник начнет работу 1 января 2024 года.
«Кондор-ФКА» № 2 находится в производстве, его намечено запустить в 2024 году[22].
Характеристики
Полоса съемки: от 85° северной широты до 85° южной широты.
Разрешение съемки: от 1 до 12 метров в зависимости от режима съемки.
Полоса захвата: 10х10 км до 20х500 км.
Максимальный объем информации, обрабатываемый за сутки от одного КА, Гбайт: 96.
Максимальный объем информации, передаваемый на комплекс за сеанс связи от одного КА, Гбайт: 16.
Тип антенны: зеркальная.
Размер антенны (эффективный диаметр зеркала), м: 6.
Масса аппарата: около 1000 кг.
Срок существования: 5 лет.
Использованные материалы:
Gunter's Space Page https://space.skyrocket.de/index.html
Новости космонавтики https://novosti-kosmonavtiki.ru/?ysclid=lpwi9m5np562300881
New Space Index https://www.newspace.im
Обзор современных радиолокационных данных ДЗЗ и методик их обработки, реализованных в программном комплексе SARSCAPE Ю.И. Кантемиров (ООО «Компания Совзонд») https://sovzond.ru/files/obzor_radarnykh_dannykh_i_SARscape.pdf?ysclid=lpwicvawit155241203
Всемирная метеорологическая организация - https://wmo.int/about-wmo/overview
EOPortal https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/r/rcm
Миссия RADARSAT Constellation: от проектирования до запуска и эксплуатации https://gisproxima.ru/missia_radarsat
JAXA - https://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/url_change_info.htm
Gunter's Space Page https://space.skyrocket.de/index.html
Новости космонавтики https://novosti-kosmonavtiki.ru/?ysclid=lpwi9m5np562300881
New Space Index https://www.newspace.im
Обзор современных радиолокационных данных ДЗЗ и методик их обработки, реализованных в программном комплексе SARSCAPE Ю.И. Кантемиров (ООО «Компания Совзонд») https://sovzond.ru/files/obzor_radarnykh_dannykh_i_SARscape.pdf?ysclid=lpwicvawit155241203
Всемирная метеорологическая организация - https://wmo.int/about-wmo/overview
EOPortal https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/r/rcm
Миссия RADARSAT Constellation: от проектирования до запуска и эксплуатации https://gisproxima.ru/missia_radarsat
JAXA - https://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/url_change_info.htm
14 декабря/ 2023