遥感原理与应用

中巴地球资源卫星（CBERS-1）主讲人：贾云娇2014/4/8前言中巴地球资源卫星（CBERS）是我国第一代传输型地球资源卫星，包含中巴地球资源卫星01星、中巴地球资源卫星02星和中巴地球资源卫星02B星三颗卫星组成，凝聚着中巴两国航天科技人员十几年的心血，它的成功发射与运行开创了中国与巴西两国合作研制遥感卫星、应用资源卫星数据的广阔领域，结束了中巴两国长期单纯依赖国外对地观测卫星数据的历史，被誉为“南南高科技合作的典范”。中国资源卫星应用中心负责资源卫星数据的接收、处理、归档、查询、分发和应用等业务。目录1.历程和特点2.传感器3.主要技术方法4.用途5.系列历史和失败经历1.历程和特点1.1历程1986年国务院批准航天工业部《关于加速发展航天技术报告》确定了研制资源一号卫星的任务。1988年中国和巴西两国政府联合议定书批准，在中国资源一号原方案基础上，由中、巴两国共同投资，联合研制中巴地球资源卫星（代号CBERS）。并规定CBERS投入运行后，由两国共同使用。1999年10月14日，中巴地球资源卫星01星（CBERS-01）成功发射，在轨运行3年10个月；2003年10月21日，中巴地球资源卫星02星（CBERS-02）发射升空，仍在轨运行。2004年中巴两国正式签署补充合作协议，启动资源中巴地球资源卫星02B星研制工作。2007年9月19日，中巴地球资源卫星02B星在中国太原卫星发射中心发射，并成功入轨，2007年9月22日首次获取了对地观测图像。此后两个多月时间里，有关单位完成了卫星平台在轨测试、有效载荷的在轨测试和状态调整及数据应用评价等工作，正式交付用户使用。1.2特点CBERS-1采用太阳同步轨道轨道高度778KM，倾角98.5度重复周期26天，相邻轨道间隔时间为4天扫描宽度185KM卫星上搭载的传感器提供20~256M分辨率，有11个波段不同幅宽的遥感数据2.传感器CCDIRMSSWFI名称CCD传感器IRMSS红外扫描仪广角成像仪传感器名称CCD相机宽视场成像仪(WFI)红外多光谱扫描仪(IRMSS)传感器类型推扫式推扫式（分立相机）振荡扫描式（前向和反向）可见/近红外波段B1：0.45～0.52微米B2：0.52～0.59微米B3：0.63～0.69微米B4：0.77～0.89微米B5：0.51～0.73微米B10：0.63～0.69微米B11：0.77～0.89微米B6：0.50～0.90微米短波红外波段无无B7：1.55～1.75微米B8：2.08～2.35微米热红外波段无无B9：10.4～12.5微米辐射量化8bit8bit8bit扫描带宽113公里890公里119.5公里每波段象元数5812象元3456象元波段6、7、8：1536象元波段9：768象元空间分辨率（星下点）19.5米258米波段6、7、8：78米波段9：156米具有侧视功能？有（-32°～+32°）无无视场角8.32°59.6°8.80°3.主要技术方法资源一号卫星是颗三轴稳定，太阳同步轨道卫星。卫星包括有效载荷和服务系统两部分，共由十五个分系统组成。卫星总质量为1540千克。星体为长方体，采用单翼太阳电池阵，本体外形尺寸为2000×1800×2250mm3。飞行状态尺寸2000×8440×3215mm3。星体采用分舱设计。结构分系统有结构壁板、承力筒、星箭对接舱、大支架、太阳电池阵的基板和展开机构等组成。服务舱有姿轨控、S波段测控、超短波测控、星上数据管理、电源和热控等六个分系统。电源采用太阳电池加镉镍蓄电池方案。卫星姿态控制采用高精度的对地指向三轴稳定和太阳电池阵对日定向跟踪和轨道调整方案。它由测量、控制和执行等三类设备组成。测控由四个独立信道（超短波和S波段）组成，具有测速、测距和测角功能，用测距音可单站定轨。星上数据管理和测控在地面网站的配合下，完成卫星的跟踪测轨、遥控、遥测和其他管理任务。由于卫星在地球地面站视场较小，数据管理分系统采用星上计算机来管理收发的数据，卫星在故障时能“智能化”处理。3.主要技术方法热控以被动式温控为主，电加热主动温控为辅的方案。有效载荷舱有CCD相机、红外扫描仪（也称红外相机）、宽视场相机、图像数据传输、空间环境监测和星上数据收集（DCS）等分系统。CCD相机有蓝、绿、红、近红外和全色等五个光谱段，采用推扫式成像技术获取地球图像信息。它只在白天工作，并有侧视功能（±32°）。红外扫描仪有可见光、短波红外和热红外共四个谱段，采用双向扫描技术获取地球图像信息，它可昼夜成像。宽视场相机具有红光和近红外谱段，由于扫描辐宽达890千米，因而五天内可对地球覆盖一遍。三台遥感器的图像数据传输均采用X频段。CCD相机数据传输分二个通道，红外扫描仪和宽视场相机共用第三个数据传输通道。图像数据经编码、调制、变频和功放由天线发射出射频信号，在卫星经过地面站上空时，被地面站接收。星上数据收集分系统利用地面设置的几百个数据收集平台（DCP）收集的水文和气象数据，通过星上转发器实时地传送到地面接收站。卫星将用“长征四号乙”火箭在太原卫星发射中心发射。资源卫星应用中心负责我国地面应用的总体工作。4.用途资源一号卫星是我国第一代传输型地球资源卫星，星上三种遥感相机可昼夜观察地球，利用高码速率数传系统将获取的数据传输回地球地面接收站，经加工、处理成各种所需的图片，供各类用户使用。由于其多光谱观察、对地观察范围大、数据信息收集快，特别有利于动态和快速观察地球地面信息。由于卫星设置多光谱观察、对地观察范围大、数据信息收集快，并宏观、直观，因此，特别有利于动态和快速观察地球地面信息。该卫星在我国国民经济的主要用途是；其图像产品可用来监测国土资源的变化，每年更新全国利用图；测量耕地面积，估计森林蓄积量，农作物长势、产量和草场载蓄量及每年变化；监测自然和人为灾害；快速查清洪涝、地震、林火和风沙等破坏情况，估计损失，提出对策；对沿海经济开发、滩涂利用、水产养殖、环境污染提供动态情报；同时勘探地下资源、圈定黄金、石油、煤炭和建材等资源区，监督资源的合理开发。它将在我国国民经济中发挥强有力的作用。资源一号卫星又是我国空间事业对外合作的一个窗口，它进一步推动在航天领域方面我国和国际的交流与合作。5.系列历史和失败经历系列历史：CBERS-1资源一号卫星(CBERS-1)经过方案、初样和正样等研制阶段，于1998年8月完成了全部研制工作。随后，进行了力学和空间环境的地面模拟试验，于1999年10月14日由CZ-4B运载火箭在太原卫星发射中心顺利发射升空。01星在轨稳定运行近五年，超出设计寿命近一倍CBERS-02CBERS-02星在巴西空间研究院(INPE)进行总装测试，于2003年10月21日由CZ-4B运载火箭在太原卫星发射中心发射升空，经在轨测试后于2004年2月12日正式交付使用。它接替01星继续为中巴两国提供卫星遥感数据服务。02星正在轨运行稳定。CBERS-02BCBERS-02B星于2007年6月14日在北京完成相应准备工作，进入为期二十天左右的大型试验阶段，7月29日下午在北京通过出厂审定，已于9月19日11时26分在太原卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭成功送入太空。失败经历：中国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭发射中国与巴西合作研制的资源一号03星，火箭飞行过程中发生故障，卫星未能进入预定轨道。中巴双方正在组织有关专家分析故障原因，双方表示，对后续合作前景充满信心。中巴资源一号03星是第四颗中巴地球资源卫星。中巴资源一号03星原定将运行于高度为700余公里的太阳同步轨道，中巴各承担了该卫星研制的50%任务。长征四号乙运载火箭长征四号乙运载火箭于1999年5月10日首次发射。高度45.576米，直径3.35米，质量249.2吨，离地质量247吨，推力302.244吨。17年三次发射失败从1996年至今，中国有过三次卫星发射失败：1996年2月15日，长征三号乙运载火箭发射国际通信卫星708。一个电子元器件的失效，导致火箭在飞行22秒后触地爆炸，星箭俱毁，发射失败，是中国航天史上一次重大事故。1996年8月18日，“长征三号”火箭发射“中星七号”，因火箭发动机第三级提前关机，发射失败。2011年8月18日17时28分，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丙”运载火箭发射“实践十一号04星”。火箭飞行过程中发生故障，卫星未能进入预定轨道。随后“天宫一号”发射计划因此作出相应调整。失败经历：