使用X波段12种SAR卫星
X波段SAR卫星简介及相关12种卫星简介
SAR卫星是一种主动式微波遥感卫星,通过向地面发射电磁波并接收目标反射信号成像,可全天时全天候对地观测。常见的Sentinel-1是一颗C波段的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)卫星，TerraSAR-X是一颗X波段的SAR卫星。
其中X波段SAR卫星工作在2.4 ~3.75cm的波长。
雷达卫星波段示意图
X波段兼顾了对地观测的分辨率、穿透性、成像质量、重访周期等性能指标,在许多领域具有独特的应用优势。目前商业遥感领域主流高分辨率SAR卫星也多采用X波段，以及军事的SAR卫星也以X波段卫星为主。下面罗列的SAR卫星全部是X波段的SAR卫星。
TerraSAR-X
TerraSAR-X是一颗由德国宇航中心(DLR)和EADS Astrium公司合作开发的X波段合成孔径雷达(SAR)成像卫星,于2007年6月15日发射,2008年1月开始运行。
TerraSAR-X的相关信息
TerraSAR-X卫星的详细信息表格如下：
项目参数发射日期2007年6月15日发射地点俄罗斯拜科努尔航天发射场轨道高度514公里(在赤道上空)轨道倾角97.44度重访周期11天升交点赤道通过时间15:00±0.25h(当地时间)设计寿命5年SAR天线X波段有源相控阵,波长31mm,频率9.65GHz成像模式Spotlight模式:1m分辨率,10kmx5km成像区域
Stripmap模式:3m分辨率,30kmx50km成像区域
ScanSAR模式:16m分辨率,100kmx150km成像区域极化方式单极化、双极化、全极化数据处理级别SSC (Single Look Slant Range Complex)
MGD (Multi Look Ground Range Detected)
GEC (Geocoded Ellipsoid Corrected)
EEC (Enhanced Ellipsoid Corrected)孪生星TanDEM-X (2010年6月21日发射)孪生星座任务生成全球高精度数字高程模型(DEM),垂直精度2m(相对)/10m(绝对),水平分辨率约12mx12m地面段由DLR下属机构负责,包括任务控制、数据接收处理、仪器定标等科学应用地形学、地质学、水文学、海洋学、地球表面形变等研究商业应用由Infoterra公司负责
下载方式：进入网站https://sss.terrasar-x.dlr.de/，填写相关信息表，等服务商反馈，数据免费。
Umbra卫星
Umbra是由私营公司NewSpace从2021年开始发射的X波段卫星，目前已有7颗卫星在轨（截止2024年），分辨率从 15厘米到25 厘米不等，目前该公司人数不到45人。
Umbra卫星
Umbra的示例数据可进入网站：https://linktr.ee/umbra.space，样例数据免费下载：
一些样本示例图如下：
5x5公里长宽，16厘米分辨率Capella卫星
Capella卫星是一颗X波段的sar卫星，最高可提供 0.25 米方位角分辨率的高分辨率sar影像。由美国加州的私营公司Capella Space运营，第一颗卫星于 2018 年发射。截至 2024 年，已经发射了 13颗卫星，并计划再发射至少 5 颗。
Capella卫星
2021年Capella卫星的北京鸟巢sar影像
Capella 开放数据 SLC、GEO、GEC、SICD、SIDD、CPHD 场景，可以在亚马逊开发数据集中（网址：https://registry.opendata.aws/capella_opendata/）下载。
TecSAR
TecSAR是以色列航空航天工业公司 (IAI) 开发的一颗合成孔径雷达技术验证卫星 。该卫星于2008年1月21日在印度的PSLV火箭上发射升空，现已稳定运行了15年以上。TecSAR卫星搭载的是X波段合成孔径雷达(SAR)。XSAR的工作频率为9.59GHz，对应波长约3.1cm，属于X波段雷达的频率范围(8-12GHz)。
项目参数国家以色列类型/应用地球观测（雷达）运营方以色列国防军制造商以色列航空工业公司（IAI）设备X 波段合成孔径雷达（X-SAR）卫星平台TECSAR 卫星平台推进系统-电力系统2 个可展开的固定太阳能电池阵列，蓄电池设计寿命-质量260 公斤幅宽403 公里 × 581 公里，倾角 41º （#1 星）
384 公里 × 609 公里，倾角 140.95°（#2 星）
卫星
TecSAR卫星主要用于全天候高分辨率SAR成像，为以色列国防部提供军事侦察应用服务。其搭载的X波段SAR有四种成像模式，分辨率可达亚米级。
TecSAR卫星示意图
下载地址：暂无。TecSAR主要用于军事目的，其数传链路应该采用了加密措施，而且接收站的位置和数量未公开。目前该卫星主要由以色列国防军情报部门负责运营，极少向外界提供数据服务。
EROSAR
EROS C3是由以色列航空航天工业公司(IAI)制造的一颗高分辨率商用遥感卫星，基于IAI的Optsat 3000卫星平台。其发射重量约400公斤。
EROSAR卫星
主要特点如下:
由ImageSat International (ISI)公司运营,2017年12月ISI与IAI签订合同建造EROS C3卫星。具有"超高空间分辨率和多光谱成像能力",属于ISI公司的EROS C系列卫星。ISI计划最终组建由6颗军用级成像卫星组成的EROS NG星座,包括光学和合成孔径雷达(SAR)卫星。EROS C3及后续的EROS C系列卫星将成为该星座的主力。能够为军事和情报机构提供完全保密的独立任务执行能力,不受外界干预或控制。EROS C3于2022年12月30日在美国范登堡空军基地由SpaceX公司的Falcon 9火箭发射升空。
数据购买地址：https://www.imagesatintl.com/home/eros-ng/erosar/
SAR-Lupe
SAR-Lupe是德国的第一颗基于卫星的侦察系统，由OHB-System AG为德国国防部和联邦国防科技采购办公室开发。该项目由五颗相同的卫星组成，旨在为德国国防部队提供至少10年的高分辨率雷达成像。每颗卫星都配备了X波SAR仪器（XSAR），通过偏置SAR天线进行X射线波段的精细成像。该项目在内部和外部都进行了校准，以确保在工程验收阶段和常规工作阶段获得高质量的成像。
SAR-Lupe参数信息详见下表：
参数取值卫星数量5颗发射日期2006-2008年轨道高度约500km轨道倾斜度98.2°质量约770kg设计寿命10年分辨率0.5米波段X波段成像模式stripmap和spotlight数据下行X波段加密下行数据上行S波段加密上行卫星间链路S波段数据产品传输链路地面段OHB-System AG，不莱梅用户德国国防部队使命目标提供高分辨率雷达成像，支持德国国防部队的情报作战
数据下载地址：军事卫星，不可下载。
SARah系列卫星
SARah(Satellite-based Radar Reconnaissance System)是德国空军的下一代合成孔径雷达卫星系统,用于取代现有的SAR-Lupe卫星系统。
SARah卫星示意图
主要特点如下:
由3颗卫星组成,其中2颗由OHB System AG公司制造,采用反射面天线技术;1颗由空客防务与航天公司制造,采用有源相控阵天线技术。配套两个地面站,由OHB公司负责建设。整个系统由OHB公司作为总承包商负责,空客公司是主要分包商。
主要参数:
参数SARah-1SARah-2/3制造商空客防务与航天OHB System AG重量4000 kg1800 kg轨道500 km太阳同步轨道,倾角98.4°与SARah-1编队飞行雷达技术有源相控阵天线反射面天线平台TerraSAR, TanDEM-X, PAZ改进型SmartLEO平台设计寿命-12年发射日期2022年6月18日-发射工具SpaceX Falcon 9 Block 5-
SARah卫星采用了目前最先进的雷达成像技术,通过两种不同但互补的技术路线,能够灵活快速的对地观测成像,提供昼夜全天候、高分辨率的雷达图像,为德国军方提供重要的战略侦察信息。
下载方式：无，属于军事卫星。
RISAT-2
ISAT-2是印度第一颗搭载SAR雷达的侦察卫星,大大提升了印度在灾害监测、环境与城市测绘等领域的卫星遥感能力。
RISAT-2卫星
它采用了多种成像模式,可实现米级到数十米不等的分辨率,是一颗性能先进的雷达遥感卫星。它的相关参数信息如下：
项目内容发射时间2009年4月卫星类型X波段合成孔径雷达(SAR)侦察卫星研制机构印度空间研究组织(ISRO)任务状态已完成(2022年10月30日寿命终止)测量领域大气、陆地、冰雪测量类别植被、土壤水分、积雪覆盖及深度、大气风场详细测量对象植被覆盖、积雪覆盖、地表土壤水分、油污覆盖、植被冠层高度载荷X波段SAR (XSAR)载荷类型成像微波雷达主要能力具备全天候、高分辨率对地观测能力,可用于洪水制图、溢油检测、滑坡测绘等观测模式条带模式(3m分辨率)、宽幅扫描模式(8-20m)、聚束模式(<1m)、镶嵌模式(1.8m)轨道近圆轨道,高度548km,倾角41°,LTAN 6:00平台基于以色列TecSAR卫星优化的OptSat-2000平台重量300kg设计寿命5年下行速率X波段620Mbps
卫星效果示意图
下载地址：RISAT-2数据整体上是有偿使用的，也可申请买免费数据。下载和申请网址为：https://bhoonidhi.nrsc.gov.in/bhoonidhi/home.html
Paz
PAZ卫星(西班牙语意为"和平")由Hisdesat公司拥有和运营,于2018年2月22日发射。它搭载了一个高分辨率X波段合成孔径雷达(SAR)。PAZ与TerraSAR-X和TanDEM-X两颗卫星运行在相同的轨道上,三颗卫星一起组成了一个星座。
Paz卫星
PAZ卫星详细信息:
项目内容发射日期2018年2月22日任务状态运行正常轨道高度514 km(赤道)轨道类型极地太阳同步轨道每天轨道圈数15 2/11轨道周期95分钟轨道重复周期11天轨道倾角97.44°搭载传感器X波段雷达
该卫星再所需的成像性能在多种模式下工作:
定点聚束模式(ST):单极化,4×4km,分辨率优于0.25m高分辨率聚束模式(HS):单/双极化,5-10×5km,分辨率优于1m聚束模式(SL):单/双极化,10×10km,分辨率优于2m条带模式(SM):单/双极化,30×50km,分辨率优于3m扫描模式(SC):单极化,100×150km,分辨率优于18m宽扫描模式(WS):单极化,270×200km,分辨率优于40m
数据下载：欧空局为科研和应用开发,提供PAZ卫星的档案数据和新任务数据的使用权限,但需要提交项目申请并获得批准，申请网址为：https://earth.esa.int/eogateway/catalog/paz-full-archive-and-new-tasking
泰景四号01星
泰景4号具备条带和滑动聚束等工作模式，可提供优于1m分辨率的图像，是国内首个X波段的商业sar卫星，暂未查询其他的参数信息。
下载地址：商业卫星，可向微纳星空咨询：https://www.minospace.cn/#/product/satellite-platforms
宏图PIESAT卫星
2023年3月30日在太原卫星发射中心成功发射的4颗高分辨率X波段合成孔径雷达卫星，是航天宏图“女娲星座”首发星，是全球首个采用四星车轮式（Cartwheel）编队构型的多星多基线分布式干涉合成孔径雷达卫星系统。该星座具备高精度测绘、高分宽幅成像及形变监测等能力。暂未查询到其他参数信息。
PIESAT 北京大兴国际机场卫星影像图（滑动聚束模式，分辨率0.5米）
下载地址：该卫星是商业卫星数据，购买地址（https://www.piesat.cn/）
ICEYE
ICEYE是要给SAR商业卫星星座,由芬兰的ICEYE公司运营，截至2023年6月,ICEYE星座已经发射了27颗X波段合成孔径雷达(SAR)卫星。
每颗ICEYE卫星都处于太阳同步轨道,名义地面重复周期为1-22天(取决于卫星),每天有15个成像轨道。每个轨道平面围绕地球错开,具有不同的升交点地方时(LTAN)和降交点地方时(LTDN)。这意味着整个星座能够在一天的不同时间观测同一位置,而不是传统的黎明-黄昏太阳同步轨道。
轨道参数数值名义高度560-580 km倾角97.7°(太阳同步)每天轨道数15地面重复周期1-22天星座在赤道平均重访时间20小时交叉点地方时15:05, 14:04, 21:36, 22:30
影像展示
ICEYE卫星具有多种成像模式，相关信息如下：
成像模式特点地距分辨率地距像元间距Strip成像一个与飞行方向平行的长条状区域3 m2.5 mSpot雷达波束聚焦照射一个固定点,提高分辨率1 m0.5 mScan利用相控阵天线在俯仰方向形成多个波束扫描成像优于 15 m6 mSLEA)类似点目标模式,但通过侧视成像更大区域1 m0.5 mDwell卫星长时间盯住同一位置成像,大幅提高分辨率1 m0.5 m
下载地址：可下载免费样例数据以及可申请购买商业数据。https://www.iceye.com/resources/datasets
参考
Umbra卫星.https://linktr.ee/umbra.space
Capella卫星.https://www.eoportal.org/satellite-missions/capella-x-sar#radar-imaging-modes
TecSAR卫星.https://www.eoportal.org/satellite-missions/tecsar#mission-status
EROSAR卫星.https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=2022-179A&lang=en
TerraSAR-X卫星.https://en.wikipedia.org/wiki/TerraSAR-X
SARah系列卫星.https://www.eoportal.org/satellite-missions/sarah#sarah-2-and--3
RISAT-2卫星.https://www.eoportal.org/satellite-missions/risat-2#xsar-x-band-sar-instrument
PAZ卫星.https://earth.esa.int/eogateway/missions/paz
ICEYE卫星.https://earth.esa.int/eogateway/missions/iceye
宏图卫星.https://www.piesat.cn/
泰景四号01星.https://baike.baidu.com/item/%E6%B3%B0%E6%99%AF%E5%9B%9B%E5%8F%B701%E5%8D%AB%E6%98%9F/60180039
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