尖端技术的集成——简述高分辨率遥感卫星(超大自产自销 ...

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http://www.cjdby.net/junbeidongtai/2013-05-15/military-3887.html

超级大本营 发布于:2013-05-15 21:35:52 作者:matrix2388 来源:超大论坛

一、导语:
今年4月26日,中国“长征二号丁”运载火箭在酒泉卫星发射中心发射场顺利点火升空,以“一箭多星”发式将“高分一号”发射升空。官方资料说明高分一号卫星是国家高分辨率对地观测系统重大专项的首发星,高分辨率对地观测系统工程是中国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)年》确定的16个重大专项之一,由天基观测系统、临近空间观测系统、航空观测系统、地面系统、应用系统等组成,计划“十二五”期间发射5至6颗观测卫星,目标是建成高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的对地观测系统,并与其他观测手段相结合,到2020年形成具有时空协调、全天时、全天候、全球范围观测能力的稳定运行系统。
高分一号——“高分辨率光学遥感测绘卫星一号”,发射任务是2013年以来我国第一次航天发射任务,由于“高分”二字,使得遥感卫星及其相关技术再次成为了近期热门的话题。我用有限的篇幅和有限的知识对高分辨率遥感卫星的关键技术进行一下梳理,和各位Cder共同学习和讨论。
空间遥感技术在中国是从20世纪70年代开始相关的研究工作,到2013年我国先后发射了几十颗返回式和极轨等多种遥感卫星。而现代空间遥感技术是20世纪60年代以来集成空间科学技术、信息技术、光学技术、原子能和控制技术等学科理论建立起来的一门先进的、使用的探测技术。时至今日,遥感技术已经成为人类探索宇宙和地球自身的重要科学技术。在今天,遥感技术的广泛应用已经大大超越了理论建设初期的预测,并且和越来越多的尖端科技相结合,在军事侦察、环境监测、海洋、灾害预防等数十个领域发挥着重要的作用。在近半个世纪的发展过程中,高分辨率(HR)遥感卫星从胶片返回式卫星,到目前的传输型卫星;从框幅式到三线阵CCD相机;空间分辨率从上百米提高到厘米级,时间分辨率和光谱分辨率也在不断的提高;而且除了传统的光学卫星,现在的合成孔径雷达(SAR)、激光测高卫星、重力卫星、导航卫星也越来越多的应用了空间遥感技术。相应的,卫星测绘技术也在不断提高,以前我们是控制测图,现在是无控自动测图,以前是单机测图现在是多星协同无缝测图,测图精度从1:250000地形图制图发展到满足1:5000甚至更高的比例尺的地形图制图。放眼全球,从遥感系统到遥感应用两方面来说,中国的空间遥感技术已经达到了比较高的水平。
二、基础简介:
科班出身的同志都知道遥感技术有对象、传感器、传播媒介和平台这四个基本要素组成。对不知情的同志说明一下:对象就是目标这个好理解;传感器就是仪器,能感测很远目标的传感器叫遥感器;传播媒介包括电磁波、声波、磁场、重力、电力场、地震波等;平台是装载仪器的装置,例如航天飞机、卫星、飞船、飞机、飞艇等,其中能运动的叫运载工具。这样就得出了遥感完整的定义。
    光学遥感是以电磁波做媒介,按不同光波段分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感。美国康菲公司与中海油合作开发的蓬莱19-3油田于2011年6月发生溢油事故,我们就使用了紫外遥感进行了全程监控。
    再进一步,按照遥感的采集方式,分为摄影——摄像机、照相机,和扫描——雷达成像、电视摄像扫描模式,为成像遥感;使用辐射计和分光光度计是非成像遥感。非成像遥感模式数据量小,易于传和存,但是数据处理过程中容易丢包失真。

三、我国现状:
我国目前已经从以航空遥感发展到空间遥感阶段,有多种遥感卫星系列,此外神州飞船和天宫一号试验空间站也具备一定的遥感能力。并且随着对各种遥感技术的全面突破和掌握,特别是北斗星座、天链星座的逐步组网,并且和GIS(地理信息测绘技术)技术的集成应用,我国已经成为世界先进的遥感大国。在具体应用上我国主要在遥感系统和遥感图像摄影和处理技术两大领域在不断进步和突破。
说到遥感系统,这里我们简单回顾一下高分一号之前我国比较著名的一些遥感卫星:
1、风云气象卫星,2001年5月发射,装载各种辐射计和光度计的硬盘录像机一体化非成像模式。优点是快速获得全球定量数据,风云3号极轨气象卫星,可以实现对大气三维探测,不受黑白转换的限制,不受各种天气影响,可以在各种条件下实现24小时观测服务,提供中期天气预报和全球和温湿度、云辐射气象数据。2020年前我们还有将近10颗气象卫星逐步升空。
2、资源卫星1号/中巴资源地球资源卫星一号。和巴西联合研制,安装多光谱光学摄像仪器,目前双方正在研究下一代全色高分辨率CCD相机,进一步提高空间分辨率。1999年发射的资源1号搭载20米分辨率的CCD、80/160的红外扫描仪、256米的宽视场WFI(成像仪);2003年10月CBERS-02发射成功接替01星、2007年9月增加了红外多光谱扫描仪(IRMSS)的资源1号02B星发射成功,2011年12月资源1号02C发射成功。CBERS-02C搭载两台HR(高分辨率)相机,空间分辨率2.36米,提供54KM的宽幅图像,而全色及多光谱相机也相应的进一步提高的分辨率。
3、海洋卫星。以HY1A为例,主要用于海洋色素探测、海洋污染检测和资源开发,HY1有10个波段的水色水纹扫描仪和4波段CCD。2002年HY1A发射成功、2007年4月HY1B发射成功,2011年8月HY2发射成功,HY1A和1B是水色卫星。是一颗海洋动力环境卫星搭载更先进的微波遥感技术。2020年前我国将拥有8颗海洋系列卫星,4颗水色卫星、2颗动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星。这将对我们对全球海洋水域实现全面覆盖的精确监测,特别是我国周边海域及附属岛屿实现更加强力的监控管理。目前我国已经建立中国国家海域动态监视监测管理系统平台,对我国领海、经济区、岛礁、争议水域实现24小时不间断的监控管理。
4、神州飞船、嫦娥、天宫等。例如神州三号的留轨仓,我国进行了一些列卫星遥感试验。http://www.cjdby.net/junbeidongtai/2013-05-15/military-3887.html

超级大本营 发布于:2013-05-15 21:35:52 作者:matrix2388 来源:超大论坛

一、导语:
今年4月26日,中国“长征二号丁”运载火箭在酒泉卫星发射中心发射场顺利点火升空,以“一箭多星”发式将“高分一号”发射升空。官方资料说明高分一号卫星是国家高分辨率对地观测系统重大专项的首发星,高分辨率对地观测系统工程是中国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)年》确定的16个重大专项之一,由天基观测系统、临近空间观测系统、航空观测系统、地面系统、应用系统等组成,计划“十二五”期间发射5至6颗观测卫星,目标是建成高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的对地观测系统,并与其他观测手段相结合,到2020年形成具有时空协调、全天时、全天候、全球范围观测能力的稳定运行系统。
高分一号——“高分辨率光学遥感测绘卫星一号”,发射任务是2013年以来我国第一次航天发射任务,由于“高分”二字,使得遥感卫星及其相关技术再次成为了近期热门的话题。我用有限的篇幅和有限的知识对高分辨率遥感卫星的关键技术进行一下梳理,和各位Cder共同学习和讨论。
空间遥感技术在中国是从20世纪70年代开始相关的研究工作,到2013年我国先后发射了几十颗返回式和极轨等多种遥感卫星。而现代空间遥感技术是20世纪60年代以来集成空间科学技术、信息技术、光学技术、原子能和控制技术等学科理论建立起来的一门先进的、使用的探测技术。时至今日,遥感技术已经成为人类探索宇宙和地球自身的重要科学技术。在今天,遥感技术的广泛应用已经大大超越了理论建设初期的预测,并且和越来越多的尖端科技相结合,在军事侦察、环境监测、海洋、灾害预防等数十个领域发挥着重要的作用。在近半个世纪的发展过程中,高分辨率(HR)遥感卫星从胶片返回式卫星,到目前的传输型卫星;从框幅式到三线阵CCD相机;空间分辨率从上百米提高到厘米级,时间分辨率和光谱分辨率也在不断的提高;而且除了传统的光学卫星,现在的合成孔径雷达(SAR)、激光测高卫星、重力卫星、导航卫星也越来越多的应用了空间遥感技术。相应的,卫星测绘技术也在不断提高,以前我们是控制测图,现在是无控自动测图,以前是单机测图现在是多星协同无缝测图,测图精度从1:250000地形图制图发展到满足1:5000甚至更高的比例尺的地形图制图。放眼全球,从遥感系统到遥感应用两方面来说,中国的空间遥感技术已经达到了比较高的水平。
二、基础简介:
科班出身的同志都知道遥感技术有对象、传感器、传播媒介和平台这四个基本要素组成。对不知情的同志说明一下:对象就是目标这个好理解;传感器就是仪器,能感测很远目标的传感器叫遥感器;传播媒介包括电磁波、声波、磁场、重力、电力场、地震波等;平台是装载仪器的装置,例如航天飞机、卫星、飞船、飞机、飞艇等,其中能运动的叫运载工具。这样就得出了遥感完整的定义。
    光学遥感是以电磁波做媒介,按不同光波段分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感。美国康菲公司与中海油合作开发的蓬莱19-3油田于2011年6月发生溢油事故,我们就使用了紫外遥感进行了全程监控。
    再进一步,按照遥感的采集方式,分为摄影——摄像机、照相机,和扫描——雷达成像、电视摄像扫描模式,为成像遥感;使用辐射计和分光光度计是非成像遥感。非成像遥感模式数据量小,易于传和存,但是数据处理过程中容易丢包失真。

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2013-5-16 13:11 上传

三、我国现状:
我国目前已经从以航空遥感发展到空间遥感阶段,有多种遥感卫星系列,此外神州飞船和天宫一号试验空间站也具备一定的遥感能力。并且随着对各种遥感技术的全面突破和掌握,特别是北斗星座、天链星座的逐步组网,并且和GIS(地理信息测绘技术)技术的集成应用,我国已经成为世界先进的遥感大国。在具体应用上我国主要在遥感系统和遥感图像摄影和处理技术两大领域在不断进步和突破。
说到遥感系统,这里我们简单回顾一下高分一号之前我国比较著名的一些遥感卫星:
1、风云气象卫星,2001年5月发射,装载各种辐射计和光度计的硬盘录像机一体化非成像模式。优点是快速获得全球定量数据,风云3号极轨气象卫星,可以实现对大气三维探测,不受黑白转换的限制,不受各种天气影响,可以在各种条件下实现24小时观测服务,提供中期天气预报和全球和温湿度、云辐射气象数据。2020年前我们还有将近10颗气象卫星逐步升空。
2、资源卫星1号/中巴资源地球资源卫星一号。和巴西联合研制,安装多光谱光学摄像仪器,目前双方正在研究下一代全色高分辨率CCD相机,进一步提高空间分辨率。1999年发射的资源1号搭载20米分辨率的CCD、80/160的红外扫描仪、256米的宽视场WFI(成像仪);2003年10月CBERS-02发射成功接替01星、2007年9月增加了红外多光谱扫描仪(IRMSS)的资源1号02B星发射成功,2011年12月资源1号02C发射成功。CBERS-02C搭载两台HR(高分辨率)相机,空间分辨率2.36米,提供54KM的宽幅图像,而全色及多光谱相机也相应的进一步提高的分辨率。
3、海洋卫星。以HY1A为例,主要用于海洋色素探测、海洋污染检测和资源开发,HY1有10个波段的水色水纹扫描仪和4波段CCD。2002年HY1A发射成功、2007年4月HY1B发射成功,2011年8月HY2发射成功,HY1A和1B是水色卫星。是一颗海洋动力环境卫星搭载更先进的微波遥感技术。2020年前我国将拥有8颗海洋系列卫星,4颗水色卫星、2颗动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星。这将对我们对全球海洋水域实现全面覆盖的精确监测,特别是我国周边海域及附属岛屿实现更加强力的监控管理。目前我国已经建立中国国家海域动态监视监测管理系统平台,对我国领海、经济区、岛礁、争议水域实现24小时不间断的监控管理。
4、神州飞船、嫦娥、天宫等。例如神州三号的留轨仓,我国进行了一些列卫星遥感试验。