中新网北京10月17日,中国科学院空天信息创新研究院(空天院)宣布成功研制并搭载于中国“宏图一号”商业遥感卫星的合成孔径雷达(SAR)系统,在国际上首次获得卫星单航次多基线干涉SAR高精度地形测绘数据产品。这一突破标志着中国首个多基线干涉SAR全球测绘系统成功在轨应用。
“宏图一号”商业遥感卫星于2023年3月30日成功发射,其SAR系统由“一主三辅”四颗卫星形成车轮式干涉编队。主星位于车轮式编队构型的中央,四星在轨联合应用完成高分辨对地观测和高精度全球地形测绘。
“宏图一号”车轮式卫星编队。中国科学院空天院 供图
中国科学院空天信息创新研究院星载SAR研究团队全面承担了SAR载荷系统设计开发与工程研制,突破了多星编队基线设计与优化、多星系统协同工作、空间多基线联合高程测量及多基三维成像、载荷轻量化低成本研制等多项具有完全自主知识产权的核心关键技术。系统最高分辨率优于0.5米,具备1:5万比例尺测绘能力。
业内专家表示,“一主三辅”多基线编队卫星的成功发射和在轨应用,为中国后续高精度、高效干涉SAR卫星的技术发展奠定坚实基础。轻小型、低成本SAR 卫星应用前景广阔,在城市地质灾害监测、海洋监测、洪涝灾害监测、地表沉降监测等方面具备极大优势,可极大满足SAR卫星商业应用的市场需求。
合成孔径雷达(SAR)载荷联合测试。中国科学院空天院 供图
中国科学院空天院星载SAR研究团队解释说,干涉SAR是利用两部雷达在不同位置观测地面,得到两幅包含幅度和相位的复数影像,通过相位干涉处理反演地面高程,类似人的双眼看物体,可判断目标的位置、距离等信息。多基线干涉 SAR是在多个卫星构成编队的基础上,利用多个卫星之间的位置多样性信息,协同工作提升高程测绘的精度和效率。
卫星入轨后,开展了多模式高分辨率成像和多区域多基线干涉测绘。采用 ICESAT-2激光控制点数据对地形测量结果进行高程精度验证,图中试验地点高程中误差分别优于2米和5米,初步验证结果满足1:5万比例尺测绘精度要求。后续经过姿态和基线标定等操作,高程测量精度将进一步提升。
北京大兴国际机场(滑动聚束模式,分辨率0.5米)。中国科学院空天院 供图
“一主三辅”多基线编队卫星的成功发射和在轨应用为我国后续高精度、高效干涉SAR卫星的技术发展奠定了坚实基础。轻小型、低成本SAR卫星应用前景广阔,在城市地质灾害监测、海洋监测、洪涝灾害监测、地表沉降监测等方面具备极大优势,可极大满足SAR卫星商业应用的市场需求。