歐空局對地觀測衛(wèi)星介紹

歐空局EuropeanSpaceAgency第二組：2/6/2023一：歐空局簡介歐洲太空局（EuropeanSpaceAgency）是歐洲國家組織和協(xié)調(diào)空間科學(xué)技術(shù)活動的機構(gòu)。英文縮寫ESA，簡稱歐空局。1975年5月30日由原歐洲空間研究組織（ESRO）和歐洲運載火箭研制組織（ELDO）合并而成。2/6/2023歐洲空間局（英語：EuropeanSpaceAgency，縮寫：ESA）是一個歐洲數(shù)國政府間的空間探測和開發(fā)組織，總部設(shè)在法國首都巴黎。歐洲空間局負責(zé)亞利安4號和亞利安5號火箭運載火箭的研制與開發(fā)。歐洲空間局的前身，歐洲航天研究組織(EuropeanSpaceResearchOrganization，ESRO)經(jīng)過1962年6月14日簽署的一項協(xié)議，于1964年3月20日建立。如今它仍舊是ESA的一部分，稱為歐洲空間研究與技術(shù)中心，位于荷蘭諾德韋克。ESA目前共有19個成員國：奧地利、比利時、捷克、丹麥、芬蘭、法國、德國、希臘、愛爾蘭、意大利、盧森堡、荷蘭、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士、羅馬尼亞以及英國；另外，加拿大是ESA的準成員國（AssociateMember）。法國是其主要貢獻者(參見法國國家空間研究中心)。目前，ESA與歐盟沒有關(guān)系。歐盟轄下另有歐盟衛(wèi)星中心（EuropeanUnionSatelliteCentre）。2/6/2023

歐洲空間局的任務(wù)是制定空間政策和計劃，確定相應(yīng)的工業(yè)政策，協(xié)調(diào)歐洲國家的空間政策和活動，以保證成員國的充分合作，實現(xiàn)歐洲國家的空間科學(xué)技術(shù)活動的一體化。歐洲空間局的領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)是理事會，由各成員國的代表組成，日常工作由管理局負責(zé)，理事長是管理局的常務(wù)主任和法律代表。歐洲空間局的總部設(shè)在巴黎，下屬機構(gòu)主要有設(shè)在荷蘭的歐洲空間技術(shù)研究中心，設(shè)在聯(lián)邦德國的歐洲空間運行操作中心和設(shè)在意大利的歐洲空間信息檢索中心。2/6/2023歐空局的全球地面站系統(tǒng)

20世紀末，歐空局進一步加強了空間技術(shù)方面的合作，通過資源共享充分利用各類衛(wèi)星數(shù)據(jù)和遙感地面接收處理設(shè)施。進入新世紀之后，歐空局進一步加強遙感基礎(chǔ)設(shè)施的整合，提出了建設(shè)歐洲空間信息基礎(chǔ)設(shè)施（INSPIRE）和歐盟全球環(huán)境與安全監(jiān)測計劃（GMES）。

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歐空局的跟蹤站網(wǎng)絡(luò)（ESTRACK）是一個世界范圍的地面站系統(tǒng)，可提供在軌衛(wèi)星和歐空局太空運行中心（ESOC）的連接。ESTRACK核心網(wǎng)絡(luò)以下由來自5個國家8個站點的11個終端組成。

2/6/20231瑞典Kiruna地面站

Kiruna地面站位于瑞典北方城市Kiruna向東38km處的Salmijaervi，它擁有15m和13m直徑的天線，用于接收S波段和X波段的數(shù)據(jù)，以及發(fā)射S波段數(shù)據(jù)。X波段的接收用于地球觀測和科學(xué)任務(wù)的高速率有效載荷數(shù)據(jù)處理。該站還有一套天線用于全球性定位系統(tǒng)的跟蹤和數(shù)據(jù)設(shè)備（TrackingandDataFacility，GPS-TDAF）。

2/6/2023

該站由瑞典空間公司（SwedishSpaceCorporation）管理。目前主要承擔(dān)ERS-2和Envisat任務(wù)，正在為以后的地球觀測任務(wù)Cryosat和ESA-JAXA（日本）合作的科學(xué)任務(wù)ASTRO-F做準備。Envisat/ERS-2配套的天線位于北緯67.85712518度、東經(jīng)20.96434169度，根據(jù)WGS-84地球橢圓體參數(shù)天線位于402.275m。

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2法屬圭亞那Kourou地面站

Kourou地面站位于法屬圭亞那航天中心（CentreSpatialeGuyanais，CSG），在南美洲的東北部，距Kourou城鎮(zhèn)有27km遠，。有一套直徑15m的S波段和X波段的發(fā)射和接收天線，另外還有一套EUMETSAT氣象衛(wèi)星的遠程測距終端和一套GPS-TDAF天線。該站由Merlin管理，專家們的常規(guī)工作是每天負責(zé)XMM-Newton任務(wù)，并負責(zé)其他衛(wèi)星的發(fā)射和早期軌道階段（LaunchandEarlyOrbitPhases，LEOP）。

2/6/2023

15m天線位于北緯5.25143694度、西經(jīng)52.80466242度，根據(jù)WGS-84地球橢圓體參數(shù)天線位于14.561m。

Kourou技術(shù)設(shè)備由S波段和X波段衛(wèi)星上/下鏈設(shè)備組成，包括一套自動跟蹤設(shè)備、一套測距系統(tǒng)、一套頻率和定時系統(tǒng)、一套監(jiān)控系統(tǒng)和一套通訊系統(tǒng)。配有不間斷電源設(shè)備。

Kourou站對ESA的衛(wèi)星活動起著至關(guān)重要的作用，特別是在LEOP階段。ESA要求地面站尋找一種靈活、穩(wěn)健和低本高效的方法進行設(shè)施的運行和維護（包括內(nèi)部和外部的通訊連接）。庫魯?shù)孛嬲臼俏挥谌?個不同地方的11個站點所組成的網(wǎng)絡(luò)站點之一，其主要作用是為航天器的跟蹤、遙測和指揮（Tracking,TelemetryandCommand，TT&C）提供支持。2/6/20233西班牙Maspalomas地面站

Maspalomas地面站位于西班牙國家航宇技術(shù)研究所（INTA），GranCanaria島的南部。天線由INTA與IngenieriayServiciosAerospatiales（INSA）合作管理。該站有一套15m的天線用于S波段和X波段的接收和S波段的發(fā)射。還有一套GPS-TDAF天線。專家們用該站執(zhí)行Cluster和SMART-1的常規(guī)任務(wù)。S/X波段天線位于北緯27.76289200度和西經(jīng)15.63380717度，根據(jù)WGS-84地球橢圓體參數(shù)天線位于204.900m。配有不間斷電源設(shè)備。

2/6/20234西澳大利亞NewNorcia地面站

NewNorcia地面站位于西澳大利亞首府佩斯北部140km處，緊挨著NewNorcia城鎮(zhèn)。它由Xantic管理。一套35m直徑的天線用于S波段和X波段的發(fā)射和接收。該站專門針對深空衛(wèi)星任務(wù)而設(shè)計，常規(guī)工作是每天支持MarsExpress和Rosetta任務(wù)，將來還有VenusExpress和BepiColombo任務(wù)。計劃把天線升級到Ka波段接收。另外還有一套GPS-TDAF天線。

35m天線的坐標(biāo)位于東經(jīng)116.191502度、南緯31.048223度，根據(jù)WGS-84地球橢圓體參數(shù)。天線位于252m。

NewNorcia站技術(shù)設(shè)備由S/X波段衛(wèi)星上/下鏈設(shè)備組成，有一套測距系統(tǒng)、一套頻率和定時系統(tǒng)、一套監(jiān)控系統(tǒng)和一套通訊系統(tǒng)。配有不間斷電源設(shè)備。

2/6/20235西澳大利亞Perth地面站

Perth地面站位于西澳大利亞首府佩斯北邊20km處的佩斯國際電信中心（thePerthInternationalTelecommunicationsCentre，PITC）園區(qū)內(nèi)，屬于Telstra，由Xantic管理。有一套直徑15m的天線用于S/X波段的接收和S波段的發(fā)射。還有一套GPS-TDAF天線。Perth站的常規(guī)工作是XMM-Newton任務(wù)，以及其他衛(wèi)星的發(fā)射和早期軌道階段（LEOP）。15m天線位于東經(jīng)115.88515564度、南緯31.80252491度，根據(jù)WGS-84地球橢圓體參數(shù)天線位于22.156m。

2/6/20236比利時Redu地面站

Redu地面站擁有多個地面終端，位于比利時的Ardennes區(qū)，距Redu村莊約1公里，在比利時盧森堡省內(nèi)。終端提供C波段、L波段、S波段、Ku波段和Ka波段的跟蹤數(shù)據(jù)，并提供通信衛(wèi)星在軌檢測（in-orbittests，IOT）。目前S波段站用于Integral，該站位于東經(jīng)5.146231度、北緯50.002685度，參考點位于海拔378.3m。地球同步可見仰角超過10度，在54.9度和65.1度之間。該站裝備有自己的緊急發(fā)電機系統(tǒng)，并通過完全重復(fù)的光纖線路與比利時通訊網(wǎng)絡(luò)相連接。該站全天24小時運行。站點19公頃的面積上裝備著一套自動安全系統(tǒng)，還有相當(dāng)大的空間做進一步擴充。它的位置遠離RF干涉，站點還有所有必需的頻率清除用于運轉(zhuǎn)S、C、Ku和Ka頻率。

2/6/20232/6/2023Redu衛(wèi)星跟蹤和控制站從1968年開始運行，職員們積累了大量的知識和經(jīng)驗。當(dāng)前Redu支持的各種活動有：

測距、跟蹤和命令（Telemetry,tracking,andcommand，TTC）：

15m的S波段天線用來進行遙感勘測、遠程控制，以及2100～2300兆赫（接收）和2025～2120兆赫（發(fā)射）頻率范圍的測距。從2002年10月開始，工程師為ESA的科學(xué)衛(wèi)星Integral使用該終端。Integral的控制中心位于ESOC，所有數(shù)據(jù)在ESOC處理。執(zhí)行此任務(wù)期間這個天線將受ESOC遙控。

較小的2.5mS波段天線用于天基自主計劃（ProjectforOn-BoardAutonomy，Proba）衛(wèi)星，該衛(wèi)星由ESA于2001年10月發(fā)射。當(dāng)Proba在極軌運行收不到信號時，這個天線可以用來支持其他衛(wèi)星。

Redu站安裝了一個遠程測距終端（RRT），作為ArtemisTTC設(shè)備的一部分。位于意大利Fucino的Artemis操作控制中心對這個RRT進行遠程操作。這個終端被整合到TMS1M數(shù)據(jù)傳遞設(shè)備中，進行Ka波段操作。

2001～2002年為Eutelsat衛(wèi)星安裝了一套9mS波段天線和六套3.8mKu波段天線。這些終端用于Eutelsat艦隊衛(wèi)星的TTC服務(wù)。它們通過衛(wèi)星連接到巴黎的Eutelsat航天控制中心。2003年安裝了一套9.3mC波段天線用于支持G2SAT衛(wèi)星。

2/6/20237西班牙Villafranca地面站

villafranca衛(wèi)星跟蹤站（Vilspa）位于馬德里以西30km處的Guadarrama谷，建立于1975，后來ESA和西班牙政府簽署了一份國際協(xié)議，Vilspa成為歐空局太空運行中心全球站點網(wǎng)絡(luò)的一員。

該站擁有以下天線設(shè)備：

VIL-1：一套直徑為15m的天線用于S波段的接收和發(fā)射

VIL-2：一套直徑為15m的天線用于S/X波段的接收和發(fā)射

VIL-4：一套直徑為12m的天線用于X/Ka波段的接收和發(fā)射

VIL-7：一套直徑為3m的天線用于Ku波段的接收和發(fā)射

TS-1：一套直徑為5.5m的天線用于S波段的接收和發(fā)射

2/6/20232/6/2023

8西班牙Cebreros地面站(Avila,Spain)

Cebreros地面站位于馬德里以西90km處Avila省的Cebreros，由INSA管理。該站有一套直徑35m的天線用以X波段的發(fā)射和接收，以及Ka波段的接收。它是針對深空衛(wèi)星任務(wù)而設(shè)計，為VenusExpress提供常規(guī)支持，是MarsExpress和Rosetta的備用支持，以后還將支持Herschel/Planck、Lisa-Pathfinder、Gaia和BepiColombo。計劃升級到Ka波段的發(fā)射。

根據(jù)GRS80地球中心座標(biāo)系（2005年3月6日）天線位于794m。35m天線位于西經(jīng)-4.36754881度、北緯40.45268986度。

2/6/20232/6/20239ESTRACK的合作站點

除歐空局自己的地面站外，ESOC還與其他組織有著地面站服務(wù)的合作協(xié)議，必要時還包括ESA的設(shè)備。重要的合作有：

Malindi（MAL），位于肯尼亞，與羅馬大學(xué)（意大利）合作；

Santiago（AGO），位于智利，與智利大學(xué)空間研究中心合作；

Svalbard（SVA），位于挪威，與KonsbergSpacetec合作。

2/6/2023

ENVISAT-1衛(wèi)星及ASAR傳感器介紹2/6/2023歐空局ENVISAT衛(wèi)星

衛(wèi)星參數(shù)：ENVISAT衛(wèi)星是歐空局的對地觀測衛(wèi)星系列之一，于2002年3月1日發(fā)射升空。在ENVISAT-1衛(wèi)星上載有多個傳感器，分別對陸地、海洋、大氣進行觀測，其中最主要的就是名為ASAR（AdvancedSyntheticApertureRadar）的合成孔徑雷達傳感器，中國遙感衛(wèi)星地面站目前所接收和處理的也正是ASAR的數(shù)據(jù)。2/6/2023發(fā)射時間2002年3月1日運載工具阿里亞納5號火箭發(fā)射重量8200公斤有效載荷重量（儀器）2050公斤設(shè)計壽命5年~10年軌道太陽同步，高度800公里軌道傾角98°單圈時間101分鐘重復(fù)周期35天耗資大約20億歐元主要參與國家奧地利，比利時，加拿大，丹麥，法國，芬蘭，德國，意大利，挪威，西班牙，瑞典，瑞士，荷蘭和英國2/6/2023二.ASAR傳感器特性1．綜述

與ERS的SAR傳感器一樣，ASAR工作在C波段，波長為5.6厘米。但ASAR具有許多獨特的性質(zhì)，如多極化、可變觀測角度、寬幅成像等。2/6/20232．工作模式

ENVISAT-1衛(wèi)星ASAR傳感器共有五種工作模式：1．

Image模式2．

AlternatingPolarisation模式3．

WideSwath模式4．

GlobalMonitoring模式5．

Wave模式2/6/2023各種工作模式的特性見下表:模式IMAGEALTERNATINGPOLARISATIONWIDESWATHGLOBALMONITORINGWAVE成像寬度最大100km最大100km約400km約400km5km下行數(shù)據(jù)率100Mbit/s100Mbit/s100Mbit/s0.9Mbit/s0.9Mbit/s極化方式VV或HHVV/HH或VV/VH或HH/HVVV或HHVV或HHVV或HH分辨率30m30m150m1000m10m2/6/2023在上述五種工作模式中，高數(shù)據(jù)率的三種，即Image模式、AlternatingPolarisation模式和WideSwath模式供國際地面站接收，低數(shù)據(jù)率的GlobalMonitoring模式和Wave模式僅供歐空局的地面站接收。2/6/2023成像位置代號幅寬（公里）與星下點的距離（公里）入射角范圍IS1105187-29215.0-22.9IS2105242-34719.2-26.7IS382337-41926.0-31.4IS488412-50031.0-36.3IS564490-55535.8-39.4IS670550-62039.1-42.8IS756615-67142.5-45.2Image模式生成與ERSSAR類似的約30米空間分辨率的圖象。但與ERSSAR不同的是：Image模式可以①在側(cè)視10o至45o的范圍內(nèi)，提供7種不同入射角的成象，②以HH或VV極化方式成像。2/6/2023ENVISAT-1Image模式圖象

2003年12月11日01:57:02VV極化

丹東鴨綠江入?？?/6/2023

ENVISAT-1WideSwath模式圖象

2003年12月10日02:31:45VV極化湖南2/6/2023加拿大雷達衛(wèi)星RADARSAT-2衛(wèi)星雷達衛(wèi)星RADARSAT-2是由加拿大設(shè)計制造的新一代合成孔徑雷達衛(wèi)星，2007年12月14日發(fā)射升空。作為RADARSAT-1衛(wèi)星的延續(xù)，RADARSAT-2衛(wèi)星增加了許多新的能力，其上搭載的傳感器是目前世界上最為先進的民用C波段合成孔徑雷達，具備全極化工作模式，可以工作在單極化、雙極化甚至四極化模式下。另外，衛(wèi)星還支持11種不同的波束模式選擇，其衛(wèi)星觀測入射角可由20°變化至49°，可以提供分辨率從3米到100米、圖像幅寬從20公里到500公里的多種圖像資料，為用戶提供了極為豐富的選擇。自發(fā)射以來，RADARSAT-2在世界范圍的海冰監(jiān)測、地質(zhì)勘探、海事監(jiān)測、救災(zāi)減災(zāi)和農(nóng)林資源監(jiān)測及生態(tài)環(huán)境的保護等方面發(fā)揮了重要的作用。2/6/2023法國SPOT衛(wèi)星法國SPOT-4衛(wèi)星軌道參數(shù)：

軌道高度：832公里

軌道傾角：98.721o

軌道周期：101.469分/圈

重復(fù)周期：369圈/26天

降交點時間：上午10：30分

掃描帶寬度：60公里

兩側(cè)側(cè)視：+/-27o掃描帶寬：950公里2/6/2023波譜范圍：

多光譜XIB10.50–0.59um

20米分辨率B20.61–0.68um

B30.78–0.89um

SWIR1.58–1.75um

全色P10米B20.61–0.68um2/6/2023ERS衛(wèi)星ERS-1ERS-2歐空局分別于1991年和1995年發(fā)射。攜帶有多種有效載荷，包括側(cè)視合成孔徑雷達（SAR）和風(fēng)向散射計等裝置），由于ERS-1（2）采用了先進的微波遙感技術(shù)來獲取全天候與全天時的圖象，比起傳統(tǒng)的光學(xué)遙感圖象有著獨特的優(yōu)點。2/6/2023衛(wèi)星參數(shù)：橢圓形太陽同步軌道

軌道高度：780公里

半長軸：7153.135公里

軌道傾角：98.52o

飛行周期：100.465分鐘

每天運行軌道數(shù)：14-1/3

降交點的當(dāng)?shù)靥枙r：10：30

空間分辨率：方位方向<30米

距離方向<26.3米

幅寬：100公里2/6/2023RADARSAT-1RADARSAT衛(wèi)星是加拿大于95年11月4日發(fā)射的，它具有7種模式、25種波束，不同入射角，因而具有多種分辨率、不同幅寬和多種信息特征。適用于全球環(huán)境和土地利用、自然資源監(jiān)測等。2/6/2023衛(wèi)星參數(shù)：太陽同步軌道（晨昏）

軌道高度：796公里

傾角：98.6o

運行周期：100.7分鐘

重復(fù)周期：24天

每天軌道數(shù)：14

衛(wèi)星過境的當(dāng)?shù)貢r間約為早6點晚6點。

重量：2750kg工作模式波束位置入射角（度）標(biāo)稱分辨率（米）標(biāo)稱軸寬(公里)

精細模式（5個波束位置）F1-F537---481050x50

標(biāo)準模式（7個波束位置）S1-S720---4930100x100

寬模式（3個波束位置）W1-W320---4530150x150字串1

窄幅ScanSAR（2個波束位置）SN120---4030300x300

SN231---4630300x300

寬幅ScanSARSW120---49100500x500

超高入射角模式（6個波束位置）H1-H649---592575x75

超低入射角模式L110---2335170x1702/6/2023歐洲envisat-1衛(wèi)星系統(tǒng)

歐洲大型環(huán)境遙感衛(wèi)星envisat-1也反映了大型綜合性衛(wèi)星觀測系統(tǒng)的趨勢。

envisat-1計劃的主要目標(biāo)是賦于歐洲一種增強的能力，用于從空間對地球進行遙感觀測，進一步增強歐空局參加國參與研究和監(jiān)測地球及其環(huán)境變化的能力。主要目標(biāo)具體為：

(1)從用歐洲遙感衛(wèi)星(ers)開始提供觀測的連續(xù)性，包括那些由雷達觀測取得的數(shù)據(jù)連續(xù)性；

(2)增強ers-1衛(wèi)星的飛行觀測，尤其是海洋和海冰觀測；

(3)擴展觀測參數(shù)的范圍，以滿足那些想進一步了解有關(guān)環(huán)境因素的需要；

(4)對環(huán)境研究，尤其是大氣化學(xué)和海洋學(xué)研究(包括海洋生物學(xué))領(lǐng)域作出重要貢獻；

(5)資源觀測。2/6/2023Envisat-1屬極軌對地觀測衛(wèi)星系列之一（ESAPolarPlatform），該衛(wèi)星是歐洲迄今建造的最大的環(huán)境衛(wèi)星，也是費用最高的地球觀測衛(wèi)星（總研制成本約25億美元）。星上載有10種探測設(shè)備，其中4種是ERS-1/2所載設(shè)備的改進型，所載最大設(shè)備是先進的合成孔徑雷達（ASAR），可生成海洋、海岸、極地冰冠和陸地的高質(zhì)量圖象，提供更高分辨率的圖象來研究海洋的變化。其他設(shè)備將提供更高精度的數(shù)據(jù)，用于研究地球大氣層及大氣密度。作為ERS-1/2合成孔徑雷達衛(wèi)星的延續(xù)，Envisat-1數(shù)據(jù)主要用于監(jiān)視環(huán)境，即對地球表面和大氣