2023年国外商业对地观测卫星发展综述

<正>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。     

对地观测卫星国际市场发展研究

对地观测卫星数据,特别是高分辨率对地观测卫星数据是基础性、战略性资源,在经济建设、国防安全和社会活动中有着广泛而深入的应用,得到了越来越多国家的关注与重视。随着各国对地观测卫星图像需求量的日益增加,世界各国加快了对地观测及其数据使用的相关政策、法规的制定,在发展对地观测卫星系统、推动对地观测卫星数据应用的同时,有力地提升了产品和服务的竞争力,积极谋求海外投资、开拓国际市场、加强国际合作的国际化之路。     

前赴后继的日本遥感大腕

2002年12月14日,日本H-2A火箭顺利把世界最大级别的环境观测卫星——先进地球观测卫星-2(ADEOS-2)送入轨道。 日本宇宙事业团开发的先进地球观测卫星-2也称作绿色-2,因为它是1996年8月发射并经过10个月的运转出现故障的地球观测卫星绿色-1(即先进地球观测卫星-1)的后继卫星。其上面搭载有日本、美国和法国研制     

“全球降雨观测”卫星发射升空

2014年2月28日,“全球降雨观测”（GPM）卫星由日本H-2A火箭从种子岛发射,该卫星是“全球降雨观测”计划中的主卫星,也是“热带降雨观测”（TRMM）卫星的后继星,由日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）和美国航空航天局（NASA）联合研制。“全球降雨观测”卫星是世界上首颗配备以Ku频段雷达（KuPR）和Ka频段雷达（KaPR）组成的双频段、毫米频段、具备多普勒测速功能雷达为主的降雨观测卫星,它不仅可用于地球观测,也能用于安全保障。     

2016年国外军用对地观测卫星发展回顾

2016年,国外高度重视军用对地观测卫星的发展,除美国、俄罗斯、印度等传统航天国家外,新兴航天国家也开始发展高分辨率军用对地观测卫星.2016年,国外共有6个国家发射了8颗军用对地观测卫星,这些国家分别是美国、俄罗斯、印度、以色列、秘鲁和土耳其.从卫星类型来看,光学成像侦察卫星5颗,雷达成像侦察卫星2颗,电子侦察卫星1颗.     

静止轨道地球观测卫星

目前提出的地球观测系统(EOS)由太阳同步轨道卫星(极地轨道平台)和低倾角轨道卫星(地球探测器)组成。地球观测系统将大大丰富我们关于地球系统的科学知识。静止轨道观测台(GEO)则是另一类重要的地球观测系统,有着近地轨道观测卫星所没有的特点,它也将成为“行星地球使命”计划的组成部分。静止轨道观测卫星定点于地球静止轨道上的某一点。利用多颗静止轨道卫星组成观测网可实现近全球、24小时连续覆盖,与“行星地球使命”的其他观测卫星互为补充。     

日本两种遥感卫星

日本在相继发射地球资源卫星(JERS-1)和海事观测卫星(MOS-1A和MOS-1B)后,目前正在实施高级地球观测卫星(ADEOS)计划和热带降雨测量卫星(TRMM)计划。一、高级地球观测卫星高级地球观测卫星重约4吨,总功率为4500瓦,大小为4米×4米×5米,寿命3年,约在1996年初发射,可用于观测温室效应、地球臭氧层的减少和热带雨林的砍伐等。卫星研制总经费预计为6～7亿美元,其中包括日本宇宙开发事业团(NASDA)研制的探测器费用(不含美、法和日本通产省研制的探测器费用)。卫星主要由日本     

日本的地球观测卫星计划

一、计划概况日本的地球观测卫星,是在日本科技厅(STA)的领导下,由“日本空间研究机构”(NASDA)具体计划与开展研制的。 1978年,日本空间活动委员会(SACJ)制定了“日本空间研究方针的概要”。在这个文件中明确指出,为了建立地球观测技术并逐步使卫星走向实用化,日本应当研究自己的海洋观测卫星和陆地观测卫星系列。目前,日本正在考虑的有三颗海上观测卫星(MOS-1,2,3)和两颗陆地观测卫     

地球观测卫星的轨道捕获和轨道保持

<正> 地球观测卫星利用星上遥感设备对地球进行观测,以获取各种地面信息.这种卫星通常选取太阳同步兼回归轨道.在太阳同步轨道上,运动的卫星在相同的地方时经过观测区域,卫星摄影时,太阳高度角基本相同;选取回归轨道,其目的是使卫星在运行一个回归周期以后,又重复原先的地面轨迹,这就可以满足用户对同一目标多次重复观测的要求.美国陆地卫星、泰罗斯、依托斯、雨云及法国的地球资源卫星均设计为这样的轨道.     

日本即将发射先进陆地观测卫星-2

2006年1月24日,日本发射了先进陆地观测卫星-1（ALOS-1）。到2011年5月12日该卫星与地面失去联系为止,卫星在轨运行5年3个月,取得了一系列成果,令设计队伍、开发人员和用户都比较满意。然而,这依然无法满足广大用户对高精度地球观测卫星日益增长的需求,同时也使决策者、设计和开发人员清楚地认识到,日本在大型对地观测卫星的总体设计水平上与美国、法国等尚存在一定差距,特别是在分辨率和广域观测等技术水平方面。为扭转这一局面,使对地观测卫星尽快进入市场,赢得更多用户,经一系列研究和调整,日本最后决定研制并计划于2014年和2015年初先后发射ALOS-2雷达卫星和ALOS-3光学卫星。     

日利用光技术为卫星精确定位

应用大型望远镜跟踪、观测人造卫星,精确地为其定位完全是可能的。大型望远镜不仅可用作观测天体,而且也可用在观测卫星上。近来日本邮政省通信综合研究所(CRL)研制了卫星跟踪光学装置,用它进行了低地球轨道运行卫星乃至静止轨道卫星的光学跟踪,即开展卫星精确定位研究,其具体内容如下:一、光学跟踪卫星通常情况下,采用无线电跟踪卫星,即接收来自于卫星发射的电波,在得出卫星方向的同时,利用多普勒效应求得速度。在跟踪数据的基础上求得卫星轨道参数,从而做出卫星轨道预报。     

面向海洋观测的成像卫星任务规划方法

面向海洋观测的成像卫星是一种轨道较高的可见光对地观测卫星,主要用于探测海上船舶活动以及监测海洋环境参数等。对地观测卫星任务规划问题是一个复杂的组合优化问题,通过分析面向海洋观测的成像卫星工作特点及约束条件,建立了一种考虑多数传模式共存的数学模型,提出了一种基于最大收益损失比的卫星任务规划算法。试验结果表明该方法能够有效解决面向海洋观测的成像卫星任务规划问题。     

传输型对地观测卫星的应用

本文着重介绍传输型对地观测卫星的应用系统，其获取的信息在社会与经济等各方面的应用情况，各国对这一类信息商业化的政策与做法，遥感应用人员的培训以及对我国对地观测卫星应用的几点建议。且对地观测卫星应用系统对地观测卫星有返回型、传输型两种。具有对地观测功能的人造飞船从本质上说也是属返回型的。这里介绍的是传输型对地观测卫星的民事应用。一个传输型对地观测卫星要能进入实用状态，必须构成一个“系统”才行。从一般意义上说，这个系统至少应包括以下几个方面：1·1卫星系统下述的卫星系统指的是在地球同步轨道、太阳同步轨…     

高分-5卫星两台载荷传回数据和图像

正2018年5月9日2时28分,我国首颗高光谱分辨率大气环境观测卫星高分-5在太原卫星发射中心成功发射。高分-5卫星是高分辨率对地观测系统重大专项中唯一一颗实现高光谱分辨率的对地观测卫星,是国际上首颗大气和陆地综合高光谱观测卫星,是实现国家高分辨率对地观测能力的重要标志之一。高分-5卫星运行在轨道高度705km的太阳同步轨道,卫星设计寿命8年。星上搭载了6种有效载荷,是高分系列卫星中搭载载荷最多的卫星。其中,主要载荷大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪和全谱段光谱成像     

高分辨率地球同步轨道卫星凝视成像基本模式研究

当前,遥感卫星普遍采用太阳同步轨道观测方式,其中30m分辨率的环境卫星相机采用双星组网观测,重复观测最短周期需要2天,米级/亚米级分辨率商业卫星即使采用多星组网观测,多数情况下重复观测最短周期也要1天左右。然而,由于地球同步轨道凝视成像技术实现重复观测最短周期主要取决于成像时的光电转换和信号读出过程,可以以秒计,所以在应对地震、台风、火情、汛情等诸多紧急事件中,优势极为明显。据报道,中国计划发射的高分-4卫星是地球同步轨道上的光学遥感卫星,光学分辨率为50m,将成为现有太阳同步轨道对地观测体系的重要补充。为了用好该卫星,从天地一体充分挖掘遥感图像信息的角度出发,现对地球同步轨道卫星在轨凝视成像模式有关问题进行分析。     

国外空间对地观测系统最新发展

正1空间对地观测发展概况全球对地观测卫星发射和在轨情况近年来,空间对地观测系统快速发展,系统性能不断提升,遥感应用向深度化、综合化方向发展,产业发展初具规模。在通信、导航和对地观测三类应用卫星中,对地观测卫星是发射数量最多的卫星,近年发射数量快速跃升,特别是近3年的年发射数量维     

地球观测卫星太阳电池阵的定向控制

<正> 一、电池阵定向控制的必要性及控制方法的概述随着大型地球观测卫星的观测手段多样化,旋转执行机构的采用以及轨道观测寿命的增长,对星载电源容量的要求越来越大,传统的银锌电池已很难满足卫星供电要求.于是,不但通信卫星,而且长寿命地球观测卫星也出现了采用太阳电池供电的趋势.为充分发挥供电效率,须考虑电池阵对日定向控制问题.对地球观测卫星来说,大致有两种可供选择的定向     

高分辨率光学遥感卫星平台技术综述

2013年4月26日,我国用长征-2D运载火箭成功发射了高分辨率对地观测系统的首发星—高分-1卫星,开启了我国对地观测的新里程。高分辨率对地观测系统重大专项(简称高分专项)工程是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》所确定的16个重大专项之一,由天基观测系统、临近空间观测系统、航空观测系统、地面系统和应用系统等组成,于2010年经过国务院批准启动实施。计划在"十二五"期间发射5～6颗高分辨率对地观测卫星,目标是建成高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率对地观测卫星系统,加快我国空间信息与应用技术的发展。为此,本刊特别推出了"高分辨率对地观测卫星专题",介绍了我国高分-1卫星及其相关系统,以飨读者,促进我国高分专项的实施。     

国外海洋卫星应用发展现状及趋势

正海洋卫星(Ocean satellite)是在气象卫星和陆地资源卫星的基础上发展起来的地球观测卫星,按照功能可分为海洋动力环境卫星、海洋水色卫星和海洋监视监测卫星。美国是世界上首个发展海洋卫星遥感技术的国家,目前,全球共有海洋卫星或具备海洋探测能力的对地观测卫     

基于扩展卡尔曼滤波的XPNAV-1卫星自主定轨算法研究

X射线脉冲星导航1号（XPNAV-1）是全球首颗脉冲星导航专用试验卫星。利用该卫星观测的单颗脉冲星数据,采用几何约束方法,能够有效抑制轨道误差增长,但存在长时间定轨发散问题。针对XPNAV-1卫星拓展试验任务及脉冲星导航后续发展需求,利用多颗脉冲星的观测数据,研究基于扩展卡尔曼滤波（EKF）的卫星自主定轨算法。首先,建立该卫星的轨道力学模型和观测方程;然后,详细论述EKF滤波算法和分段式定常系统（PWCS）的可观测性分析方法;最后,通过综合分析XPNAV-1卫星的观测数据、脉冲星对该卫星轨道的覆盖性以及系统状态的可观测性,进行自主定轨算法试验。试验结果表明,基于EKF的自主定轨算法滤波过程收敛,验证了该算法的合理性和有效性。