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ALOS-2卫星影像介绍-(北京揽宇方圆高新遥感技术企业) ALOS-2卫星影像介绍 ALOS-2卫星是JAXA的L波段SAR卫星任务ALOS的后继项目，ALOS任务已经于2022年由日本政府批准实施，该任务的总目标是持续提供数据用于绘制地图、区域监视、灾害和环境监测等 到2022年时，ALOS卫星已经服役了4年（ALOS卫星于2022年发射），这已经完成了该卫星的初始设计寿命目标，并且完成了4项基本目标：绘制地图、区域及灾害监视、资源勘测ALOS-2卫星将继承ALOS 卫星的L波段SAR卫星的工作方式，将采用相控阵天线的L波段SAR雷达载荷，扩展数据获取方式，并提升数据品质下表显示了ALOS卫星和ALOS-2卫星的性能差别 表1：ALOS与ALOS-2卫星技术参数对比 日本是一个地震多发的国家，这个国家有多座活火山，2/3的国土上覆盖着森林这种国土禀赋对L波段SAR雷达的观测具有强烈的选择性在此之前发射的两颗卫星上就安装有SAR雷达载荷，分别为在1992~1998年间服役的FUYO-1卫星和在2022~2022年间服役的DAICHI（ALOS）卫星，这些卫星都是用微波进行对地遥感的。

可以直接观测地表面的状况，甚至是直接在夜晚和恶劣天气下工作这些雷达遥感 卫星最主要的特点就是它们都采用L波段（波长24cm），由于该波段的电磁波具有穿透地表植被层直接获取地面信息的能力所以它们对由地震、火山等地壳活动的监测更加准确 卫星情况： ALOS-2卫星系统由日本三菱电气公司在JAXA指导下开发 该卫星的性能参数见下表. GPS精确定轨：ALOS-2卫星配备了天基双频GPS接收机，采用L1和L2双波段，用于验证星上自主精密导航技术，可获取更高分辨率的遥感图像并获取高精度轨道摄动模型用于研制下一代地球观测卫星JAXA 的导航与控制研究所已经开展了一系列研究用于下一代天基GPS接收机，在这一发展历程中，导航精度的提高是主题新的接收机主要在接收多频段和多通道上进行了提高和加强 图1：ALOS-2卫星在轨想象图 最近，一种新的算法可以显著提高导航精度，特别是在使用L1波段信号时，通过扣除电波在电离层传播中的延迟导致的误差，使得导航精度得以提高，这项算法的改进已经植入专为ALOS-2卫星研制的GPS接收机软件中 实时的GPS L1导航： ? 在监测灾害方面，实时导航在使用L1信号时很重要 ? 通过算法提升导航精度（预估电离层时延及其变化） ? 测量精度优于10m 事后精密定轨： ? 双频（L1和L2波段）事后定轨精度优于1m ? ALOS-2卫星的SAR载荷发射波段与L2信号有重叠部分 ? 提升GPS接收机低噪声放大器，抵抗SAR信号干扰的技术已经具备。

敏捷姿态能力：ALOS-2卫星具有绕本体滚动轴左右侧摆±30o的能力，该能力是为了减少卫星重访周期卫星从左侧视到右侧视的状态改变只需最多3分钟 为了获得最大的姿态机动角速度，即在滚动轴方向角速度为0.7o/s，其中一个动量轮专门设置在滚动轴方向 上该动量轮由JAXA的导航与控制研究所研制，最大输出控制力矩为0.9Nm，最大输出角动量为40Nms 图2：ALOS-2卫星的左右测试机动能力示意图 无线通信：任务要求卫星具有800 Mbit/s的X波段载荷数据下传能力，而在传统的QPSK调制模式下，在375MHz频点下，峰值传输能力只能到400 Mbit/s，为了解决传输能力不足的问题，JAXA研发了XMOD（多模式高速数传模块）技术，使得数传系统能力提升到800 Mbit/s，满足了卫星任务需求 ALOS-2卫星装备了改进的数据管理系统，其中包括高速且巨大容量的数据存储装置，MDHS（任务数据处理系统）具有两种高速传输方式：直接传输和2次传输方式，MDHS的数据容量可达130 GB，用于容纳 PALSAR-2载荷收集得来的数据，并收集其他系统的健康数据。

图3：ALOS-2卫星数传系统逻辑架构 发射情况： ALOS-2卫星于2022年5月24日，由日本研制的H-IIA F24型运载火箭从种子岛余杭中心发射升空，从火箭点火开始计时，15分钟47秒后ALOS-2卫星与运载火箭上面级分离确认 卫星飞行于太阳同步轨道，轨道高度628km，轨道倾角97.9o，轨道周期97.4分钟，重访时间14天，重访圈数153圈，卫星降交点地方时12:00±15分钟 载荷情况： PALSAR-2（相控阵L波段合成孔径雷达-2） PALSAR-2是一款L波段SAR雷达载荷，它基于主动相控阵雷达天线技术研制，主动相控阵雷达技术使得ALOS-2卫星不仅具备条带绘图和扫描SAR成像的功能，还增加了聚束成像模式，可以对很宽的范围内覆盖成像，PALSAR-2载荷提供了很宽的测试倾斜角范围（8o- 70o），同时电磁波束的扫描速度很快PALSAR-2载荷主要包括两个组成部分：天线系统和电子学组件，其中电子学组件的关键部件包括振荡器， 发射机、接收机、数字处理单元和系统控制器PALSAR-2载荷的性能参数见下表所示： 图4：PALSAR-2载荷组成图 CIRC （集成红外相机） CIRC 是一款红外相机，在ALOS-2卫星上是一个有待验证的载荷，该载荷由三菱电气公司研制，是一款商业货架产品，相机配备了无需冷却的红外探测器阵列。

CIRC 的主要目标是提供宽覆盖红外图像用于野外大火的监视CIRC 安装在卫星飞行方向的右侧，偏离卫星Z 轴方向30o，这样卫星雷达在左向侧视探测的时 候，CIRC就可以指向星下点进行探测 图5：CIRC载荷在卫星上的安装示意图 图6：CIRC载荷照片 SPAISE2（天基AIS试验装置2） SPAISE2载荷是JAXA研制的第二代AIS载荷，可用于海上船舶交通状态的监视接收船舶AIS系统发出 的A4信号 。