La revisión global de un solo punto solo tomó 4,8 horas, y las imágenes continuas establecieron un récord mundial, lo cual era demasiado avanzado para un estudiante de secundaria.
El lanzamiento del satélite "Goffen-3" 03 no es un satélite ordinario. Pertenece al importante proyecto civil nacional de ciencia y tecnología "Sistema de observación de la Tierra de alta resolución". Los satélites de la serie Goffin-3 son los primeros satélites de radar de apertura sintética (SAR) de alta resolución, multipolarización y banda C de mi país. Tienen ventajas sobresalientes, como monitoreo de todo clima, medición de alta precisión e imágenes multimodo. Sus principales indicadores técnicos cumplen o superan los estándares internacionales similares. En pocas palabras, la serie "High School" representada por la estrella 03 es un satélite muy poderoso, pero parece difícil decir dónde está exactamente. También podríamos aprender más sobre este satélite "poco claro" a través de algunos puntos de conocimiento clave.
Según los principios de imagen, los satélites de teledetección se dividen principalmente en tres tipos: satélites de teledetección óptica, satélites de teledetección por radar y satélites de teledetección por infrarrojos. Entre ellos, los satélites de teledetección por radar son principalmente radares de apertura sintética (. SAR) satélites. ¿Qué es el radar de apertura sintética?
El radar de apertura sintética (SAR) es un radar de imágenes de microondas de alta resolución. Utilizando el principio de apertura sintética, la tecnología de compresión de impulsos y métodos de procesamiento de señales, y utilizando una antena de apertura pequeña real, se obtiene un sistema de radar para imágenes de teledetección de alta resolución en alcance y azimut.
El radar de apertura sintética utiliza el movimiento relativo entre el objetivo y el radar para completar el muestreo espacial a través de un único elemento de matriz y reemplaza la secuencia de muestreo de tiempo de eco obtenida por la antena de matriz con la secuencia de muestreo de tiempo de eco recibida por un único elemento de matriz en diferentes posiciones espaciales relativas. Conjunto de muestras de espacio de frente de onda. Siempre que el objetivo esté iluminado por el haz del radar o esté dentro del ancho del haz, se tomarán muestras del objetivo y se tomarán imágenes. La trayectoria formada por el movimiento relativo del objetivo y el radar se utiliza para formar una apertura sintética, que reemplaza la enorme apertura real.
En pocas palabras, a través de imágenes de radar de apertura sintética, el objeto detectado está en el proceso de imagen desde el comienzo de la irradiación por el haz de radar hasta que abandona el rango de irradiación del haz de radar a través de un proceso de imagen continuo. , el efecto de imagen es bastante bueno con el del radar de apertura ultragrande.
El satélite "Goffin 3" es un satélite de teledetección por radar equipado con SAR en banda C. Las ondas electromagnéticas se organizan de longitud de onda larga a corta, seguidas de ondas de radio, rayos infrarrojos, luz visible, rayos ultravioleta, rayos roentgen (rayos X), rayos gamma (rayos γ) y energía de menor a mayor. Entre las ondas de radio, las microondas se denominan "ondas electromagnéticas UHF", con frecuencias entre 300 MHz y 300 GHz y longitudes de onda entre 1 mm y 1 m. En el campo de las comunicaciones por radar o satélite también se dividen bandas de radiofrecuencia, entre las que pertenece la banda C. para microondas, la frecuencia es de 4,0 a 8,0 GHz y la longitud de onda es de 75 a 37,5 mm (onda centimétrica). Como tipo de microondas, la banda C tiene las características de fácil agrupación, alta directividad y propagación lineal. Sus características básicas son la penetración, la reflexión y la absorción. En el caso del vidrio, el plástico y la porcelana, puede pasar casi sin absorción, pero en el caso del agua y los alimentos, será absorbido y calentado, y en el caso del metal, se reflejará. La banda C se utiliza normalmente para satélites de comunicación. La banda C de baja frecuencia no sufre una atenuación por lluvia similar a la banda KU en tiempo lluvioso.
El satélite Gaofen-3 está equipado con una gran antena con una longitud de 15 metros y una resolución de hasta 1 metro. Es el satélite multipolar de banda C de mayor resolución del mundo.
En términos generales, los satélites SAR tienen múltiples modos de imágenes, incluidas imágenes de franjas, imágenes de escaneo, imágenes de foco, imágenes biestáticas, imágenes de radar de apertura sintética inversa, imágenes de interferencia, etc. Estos satélites tienen capacidades de imágenes multimodo. Entre estos modos de imagen, la imagen de tira, la imagen de escaneo y la imagen de foco son modos de imagen tradicionales.
La imagen de franja significa que a medida que el satélite se mueve, la dirección de la antena del radar permanece sin cambios, barriendo el suelo a una velocidad uniforme para obtener imágenes continuas. Este modo captura una franja en el suelo. La longitud de la franja depende de la distancia de movimiento del radar y la resolución en la dirección del azimut depende de la longitud de la antena. La exploración de imágenes (Escaneo) significa que la antena escanea varias veces a lo largo de la dirección del alcance dentro de un tiempo de apertura sintética para obtener un ancho de banda de mapeo más amplio a expensas de la resolución del azimut. La resolución azimutal óptima para este modo es igual a la resolución azimutal del patrón de tiras multiplicada por el número de tiras escaneadas. Las imágenes con foco significa que cuando un satélite vuela sobre o cerca de un área objetivo, la antena del radar ajusta continuamente la dirección del haz para iluminar el área, simulando así un haz de antena más amplio en poco tiempo. En comparación con las imágenes en tiras, la resolución se puede mejorar mucho, pero el rango de detección es sólo un área de enfoque limitada.
Sobre la base de los modos de imagen tradicionales, como la imagen de banda y la imagen de escaneo, el satélite "Goffen-3" 01 tiene 12 modos de imagen, como la imagen de onda y la imagen de observación global, y estará dirigido a áreas específicas. La aplicación se amplió a más de 10 modos experimentales, convirtiéndolo en el satélite SAR con más modos de imágenes del mundo en ese momento. [1] El satélite 03 ha aumentado sus modos de imágenes a 20 y ha agregado tres modos experimentales: imágenes amplias de alta resolución, detección de objetivos en movimiento e imágenes de medición de corrientes oceánicas, ampliando aún más las capacidades de aplicación del satélite. [2]
La polarización es una de las propiedades esenciales de las ondas electromagnéticas y también es información unidimensional importante además de la frecuencia, la amplitud y la fase. La propagación y dispersión de ondas electromagnéticas son fenómenos vectoriales y la polarización se utiliza para estudiar las características vectoriales de las ondas electromagnéticas.
El vector del campo eléctrico del pulso de energía emitido por el radar puede estar polarizado en el plano vertical u horizontal. Independientemente de la longitud de onda, una señal de radar puede emitir un vector de campo eléctrico horizontal (H) o vertical (V) y recibir una señal de eco horizontal (H) o vertical (V), o ambas. La polarización simple se refiere a transmisión horizontal y recepción horizontal (HH) o transmisión vertical y recepción vertical (VV). La polarización dual se refiere a agregar otro modo de polarización al mismo tiempo, como HH más HV. La polarización total (multipolarización) es la más difícil, incluidos HH, HV, VV y VH.
La polarización de las ondas electromagnéticas es sensible a la constante dieléctrica, las características físicas, la geometría y la orientación del objetivo. Por lo tanto, la medición de la polarización puede mejorar en gran medida la capacidad del radar de imágenes para obtener información diversa del objetivo. En pocas palabras, en el proceso de observación e imágenes de la Tierra por SAR, la tecnología de polarización puede mejorar en gran medida la capacidad del satélite para resolver los tipos, cambios y características de las cosas. Puede distinguir diferentes cultivos y tierras cultivadas, y puede usarse para estimar la altura de la vegetación. , coeficientes de atenuación y especies, rugosidad y humedad de la superficie del suelo, humedad de la nieve y otras biomasas.
En la actualidad, la polarización del radar se ha convertido en una tecnología madura. La serie de satélites "Goffin-3" ha aplicado la tecnología de multipolarización más difícil: su multidominio, terrestre y marítimo. multiobjetivo y multimodo Uno de los soportes clave para las capacidades de detección.
Gaofen-301 se lanzó el 10 de agosto de 2016. Es el primer satélite de radar de apertura sintética totalmente polarizado en banda C de mi país. 23 de octubre de 2021: lanzamiento de la estrella; ahora que la estrella 03 está en órbita, marca el establecimiento inicial de la primera constelación de satélites de teledetección por microondas de alta resolución de mi país, y las capacidades de imágenes de microondas para todo clima y para todo clima están comenzando a tomar forma.
La serie de satélites "Goffin-3" vuelan en formación y están distribuidos uniformemente en el mismo plano orbital. El tiempo que tardan tres satélites en orbitar la Tierra es de 99 minutos. El período máximo de revisita de las observaciones globales se ha reducido de 84 horas para un solo satélite a 12 horas para tres satélites, y el período promedio de revisita se ha reducido de 12 horas para un solo satélite a 4,8 horas para tres satélites. La misma área se puede volver a visitar al menos dos veces al día, y un promedio de cinco veces al día, lo que permite obtener imágenes altamente dinámicas del área global.
En 2016, el satélite "Goffen-3" 01 estableció un récord mundial de imágenes continuas únicas de satélites de teledetección de alta potencia a nivel horario. El modo de observación global de detección continua del océano de los satélites 02 y 03 se duplicó. En el tiempo único de imágenes continuas, el tiempo de trabajo de la carga útil SAR del satélite 03 se incrementó de 30 minutos a 100 minutos, estableciendo un nuevo récord mundial. [2]
"Goffin 3" es ante todo un satélite de teledetección con radar de apertura sintética. Utilizando banda C, con tecnología de multipolarización, la resolución alcanza 1 metro. Tiene las ventajas de monitoreo en todo clima, medición de alta precisión e imágenes multimodo. El ancho máximo de imagen es de 650 kilómetros y el modo de trabajo de imagen se puede ampliar a 20 tipos. ¡Es el satélite SAR de banda C con el rendimiento integral más alto del mundo!
Autor: Dabai Gaoguo
Datos de referencia
[1] Citado de la Academia China de Tecnología Espacial/s/fbaplzhomm2180YGHEK2G.
[2] Algunas citas fueron publicadas por el Instituto de Información Aeroespacial /is/NGCaXB5/?