高分三号卫星C波段合成孔径雷达卫星简介
大学生士兵提干考试必读：解密新“千里眼” 高分三号卫星
大学生士兵提干考试必读：解密新“千里眼” 高分三号卫星8月10日，我国高分三号卫星在长征四号丙运载火箭的托举下成功升天，这是我国首颗C频段全极化合成孔径雷达（SAR）卫星，也是高分专项“天眼工程”中唯一一颗雷达星。
作为新“千里眼”，有哪些过人本领？记者在太原卫星发射中心现场采访专家解密高分三号的过人本领。
“一星多用”的典范——全球成像模式最多的SAR卫星高分三号卫星其综合技术指标已经超出国际同类卫星水平。
比如成像模式，整星设计了12种成像模式，可以满足各类用户不同的任务需求；成像质量，整星最高提供1米分辨率图像，同时也可以提供10米量级和百米量级分辨率图像，是世界上成像模式最多的SAR卫星。
这是颗可在聚束、条带、扫描、波浪、全球观测、高低入射角等成像模式自由变换的SAR卫星，不仅可以看海，还可以探地，是“一星多用”的典范。
由于具备1米分辨率成像模式，高分三号卫星成为世界上C频段多极化SAR卫星中分辨率最高的卫星系统。
而且它能同时发射、接收水平波和垂直波，是我国首颗全极化SAR卫星，全极化信息将提供目标更丰富的特性描述，帮助人们对地物进行更好的分类，目标识别能力大大增强。
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另外，高分三号卫星提供万瓦级功率，在确保获取高精度SAR图像的前提下，可以最长支持单次连续成像工作达到近小时量级，远超过国内外单次成像水平，实现了用户，特别是海洋用户连续工作的需求。
首颗长寿命星，在轨工作8年国际领先高分三号卫星系统总体主任设计师刘杰介绍，高分三号卫星是我国首颗长寿命设计的低轨遥感卫星，在轨设计寿命8年，比我国以往卫星3到5年的寿命长得多，与国际上遥感卫星6到7年半的寿命比也处于领先。
研制这颗长寿星，科学家采取了大量高可靠性的保障措施，卫星关键部位全部进行了长寿命专项试验，以保证高分三号能在轨长期可靠运行，为用户提供长时间稳定的数据支撑服务。
为使高分三号达到1米的高分辨率，对合成孔径雷达载荷的带宽和微波发射功率都有很高要求。
高分三号02 星
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高分三号 02 星与高分三号卫星相比，将扫描模式改为 TOPSAR 模式，提高了成像质量； 增加了星上实时成像、目标检测及全球船舶监测能力；并大幅提高了单次连续成像时间至 100 分钟。与高分三号卫星组网运行后，平均重访周期由 0.6 天缩短至 0.3 天，其在轨运行将进一 步满足我国目前对高分辨率、多极化 SAR 图像数据连续获取和高时效性的需求，缓解高分三 号卫星在轨饱和工作的任务压力。
20201
1122
卫 星 应 用
年 第 期期
高分三号 02 星
2021 年 星发射中心成功发射，我国又一颗海陆监 视监测合成孔径雷达 ( SAR ) 卫星正式入列，向着建设我国首个海洋监视监测卫星网的目标又 迈进了一步。
高分三号 02 星我国第二颗海洋监视监测 SAR 卫星，为空间基础设施首颗海洋监视监测 业务星，设计寿命 8 年，其主要任务是满足海洋、应急管理、国土、地质、生态环保、水利、 农业、气象等领域对全球海洋、陆地的探测及应用需求 , 为用户提供及时、可靠、稳定的高分辨 率、大幅宽、多极化、定量化的 SAR 图像产品。卫星搭载 C 波段多极化 SAR 及船舶自动识 别 ( AIS ) 载荷，是目前世界上分辨率最高的 C 波段、多极化 SAR 卫星，具有 12 种成像模式， 成像分辨率 1~500m，观测幅宽 10~650km，图像质量达到国际同类领先水平。
高分三号卫星(GF-3)
高分三号卫星（GF-3）
高分三号卫星（GF-3）于2016年8月10日成功发射，是我国首颗分辨率达到1米的C频段多极化合成孔径雷达(SAR)卫星，自然资源部为其主用户。
GF-3星的分辨率可以达到1米，是世界上分辨率最高的C频段、多极化卫星。
同时卫星获取的微波图像性能高，不仅可以得到目标的几何信息，还可以支持用户的高定量化反演应用；卫星具备12种成像模式，涵盖传统的条带成像模式和扫描成像模式，以及面向海洋应用的波成像模式和全球观测成像模式；功率达万瓦级，可以获取高性能的微波图像，同时是我国首颗连续成像时间达到近小时量级的合成孔径雷达卫星；卫星成像幅宽大，与高空间分辨率优势相结合，既能实现大范围普查，也能详查特定区域，可满足不同用户对不同目标成像的需求。
GF-3星在系统设计上进行了全面优化，具有高分辨率、大成像幅宽、多成像模式、长寿命运行等特点，主要技术指标达到或超过国际同类卫星水平，显著提升了我国对地遥感观测能力，是高分专项工程实现时空协调、全天候、全天时对地观测目标的重要基础。
数据基本参数
数据时间：2017-2024年（逐年）
空间位置：全国
数据格式：TIFF
空间分辨率：1m、3m、5m、8m、10m。
高分三号卫星详细参数及分辨率介绍
北京揽宇方圆信息技术有限公司
高分三号卫星详细参数及分辨率介绍
高分三号是我国首颗C频段多极化合成孔径雷达卫星，我们先分解来看。
所谓“C频段”意味着什么?航天科技集团五院高分三号卫星工程总师徐福祥介绍，根据功能和使命的不同，地球微波遥感探测卫星可以划分为L、S、C、X等频段，频率依次由低到高。
频率越低，穿透力越强，越高则穿透力越差。
打个比方，假如用这四种频段看一棵树，X频段只能看到树梢，L、S频段只能看到树根，C频段则介于两者之间，既能看到地表，也能看到树干。
因此，在对海洋、气象、减灾等环境和目标进行探测时，C频段的优势更为突出。
“多极化”是指极化方式，与利用可见光观测地球的兄弟姐妹相比，高分三号卫星是“高分家族”中唯一一颗合成孔径雷达卫星，它不需要借助光线，而是利用微波给地球照相“体检”。
电磁波发射分为水平波(H)和垂直波(V)，接收也
分为H和V。
单极化是指(HH)或者(VV)，就是水平发射水平接收或垂直发射垂直接收，如果你研究的是气象雷达领域那一般都是(HH)。
双极化是指在一种极化模式的同时，加上了另一种极化模式，如(HH)水平发射水平接收和(HV)水平发射垂直接收。
全极化技术难度最高，要求同时发射H和V，也就是(HH)(HV)(VV)(VH)四种极化方式。
而高分三号多极化包含上述所有极化方式，即单极化、双极化及全极化。
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常用雷达卫星影像数据介绍
北京揽宇方圆信息技术有限公司常用雷达卫星影像数据介绍（1）中国GF-3号卫星高分3号（GF-3）雷达卫星由中国航天科技集团公司五院抓总研制，2016年8月发射升空，是我国首颗分辨率达到1米的C频段多极化合成孔径雷达卫星，具有高分辨率、大成像幅宽、多成像模式等特点，既能实现大范围普查，也能详查特定区域，可满足不同用户对不同目标成像的需求。
（2）德国TerraSAR-X卫星TerraSAR-X卫星是德国宇航中心（DLR）与EADS Astrium公司为了TanDEM-X全球测高任务而联合开发的两颗卫星，雷达工作于X频段，两颗TerraSAR-X卫星分别于2007年6月和2010年6月发射升空，双星编队组网后利用InSAR技术在三年内完成了全球DEM测量。
在顺利完成测高任务的基础上，TerraSAR-X卫星在太空中还开展了大量的科学试验，高质量的雷达图像数据在其他领域也获得了很多应用。
（3）意大利COSMO-SkyMed卫星COSMO-SkyMed是意大利航天局（ASI）和意大利国防部（MoD）共同研发的X频段高分辨率雷达卫星星座，整个星座由四颗卫星编队组成，2007年6月发射第一颗卫星，2010年11月发射了第四颗卫星，目前COSMO-SkyMed的4颗卫星已全部在轨运行，是一个军民两用的对地观测系统。
（4）加拿大RadarSat-2卫星RadarSat-2卫星由加拿大空间署(CSA)与MDA公司合作研制与管理，于2007年12月发射升空，雷达工作于C频段。
RadarSat-2是RadarSat-1卫星的后继星，在图像获取能力及性能方面有了长足的进步。
RadarSat-1/2卫星将很多成像模式首次带入太空，在雷达数据运营管理模式上也有较大的创新，是一颗引领性的卫星，在中国GF-3号卫星身上可以看到很多RadarSat-1/2的影子。
（5）日本ALOS-PalSAR卫星ALOS先进对地观测系列卫星由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)研制与管理，载有三个传感器：全色遥感立体测绘仪（PRISM）、先进可见光与近红外辐射计（AVNIR）和L频段全极化合成孔径雷达（PALSAR）。
高分三号资料2重点讲义资料
高分三号卫星1、发射经过2016年8月10日6时55分，中国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功将高分三号卫星发射升空。
这是中国首颗分辨率达到1米的C频段多极化（全极化）合成孔径雷达（SAR）成像卫星。
高分三号卫星由中国航天科技集团公司所属空间技术研究院研制。
长征四号丙运载火箭由中国航天科技集团公司所属上海运载火箭技术研究院研制。
此次发射任务是长征系列运载火箭的第233次发射。
2、工作方式高分三号卫星与之前发射的高分一号、高分二号、高分四号等卫星以及正在研制的高分五号、高分六号、高分七号等光学遥感卫星不同高分三号是作为相控阵雷达成像微波遥感卫星，与光学遥感卫星相比其最大的特点就是可以全天时全天候的成像能力，不管白天黑夜，也不管晴空或者雷雨多云，都可以随时对地成像。
高分三号总重量约2.8吨，装载一台大型的C频段合成孔径雷达（简称SAR），运行于平均轨道高度为755公里的太阳同步轨道，是国内首次设计采用滑动聚束成像模式和双孔径超精细成像模式，使得目标成像更为精细。
高分三号是世界上成像模式最多的合成孔径雷达（SAR）卫星，具有12种成像模式。
它不仅涵盖了传统的条带、扫描成像模式，而且可在聚束、条带、扫描、波浪、全球观测、高低入射角等多种成像模式下实现自由切换，既可以探地，又可以观海，达到“一星多用”的效果。
它将通过合成孔径技术与脉冲压缩技术，实现对海洋和陆地表面高分辨率（1m）二维图像的获取。
3、技术特点高分三号卫星为满足多用户需求在系统设计上进行了全面优化，具有高分辨率、大成像幅宽、多成像模式、长寿命运行等特点，主要技术指标达到或超过国际同类卫星水平。
高分三号卫星的成功发射是高分专项工程建设的又一重大成果。
许达哲表示，高分专项工程是“天眼”工程、创新工程、应用工程，也是军民融合深度发展的示范工程，为推进国家治理体系和治理能力现代化、服务国民经济和社会发展，发挥了重要的支撑作用。
工程全系统将深入贯彻创新、协调、绿色、开放、共享发展新理念，抓好卫星技术水平提升，扩大应用领域、拓展应用深度，计划到2020年左右，着力将高分专项工程打造成具有时空协调、全天时、全天候、全球范围观测能力的稳定运行系统。
高分三号卫星参数下载
GF-3卫星参数
高分三号卫星参数
项目参数
卫星标识高分三号
运载火箭长征四号丙
发射地点中国太原卫星发射中心
卫星重量2779 kg
设计寿命8年
轨道高度755 km
轨道类型太阳同步回归晨昏轨道
波段C波段
天线类型波导缝隙相控阵
平面定位精度无控优于230 m（入射角20°-50°，3σ）
常规入射角20°～50°
扩展入射角10°～60°
成像模式名称分辨率/m 幅宽/km 极化方式
滑块聚束（SL） 1 10 单极化
条带成像模式
超精细条带（UFS） 3 30 单极化精细条带1（FSI） 5 50 双极化精细条带2（FSII）10 100 双极化标准条带（SS）25 130 双极化全极化条带1（QPSI）8 30 全极化全极化条带2（QPSII）25 40 全极化
扫描成像模式
窄幅扫描（NSC）50 300 双极化宽幅扫描（WSC）100 500 双极化全球观测成像模式(GLO) 500 650 双极化
波成像模式（WAV）10 5 全极化
高分一号、高分二号卫星详询Q/V-504411469。
高分三号卫星简介
1. 高分三号卫星简介高分三号卫星是我国首颗分辨率达到1米的C频段多极化合成孔径雷达（SAR）卫星，于2016年8月发射。
高分三号卫星是高分辨率对地观测系统重大专项“形成高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率和高精度观测的时空协调、全天候、全天时的对地观测系统”的目标的重要组成部分，能够获取可靠、稳定的高分辨率SAR图像，能够高时效的实现不同应用模式下1米至500米分辨率、10公里至650公里幅宽的微波遥感数据获取，服务于海洋环境监测与权益维护、灾害监测与评估、水利设施监测与水资源评价管理、气象研究及其他多个领域，是我国实施海洋开发、进行陆地资源监测和应急防灾减灾的重要技术支撑，将改善我国民用天基高分辨率SAR数据全部依赖进口的现状，在引领我国民用高分辨率微波遥感卫星应用中起到重要示范作用。
2. 高分三号卫星指标介绍高分三高卫星包括12种成像模式（图1）：聚束、超精细条带、精细条带1、精细条带2、标准条带、窄幅扫描、宽幅扫描、全极化条带1、全极化条带2、波成像模式、全球观测成像模式、扩展入射角模式。
每种模式有各自的成像指标，高分三号卫星于8月10日成功发射后，15日首次开机成像下传数据，且完成了SAR载荷全部12种成像模式测试工作。
图1 GF-3工作模式示意图（来自高三首发图，高分工程应用中心提供）本文将从卫星无控定位精度、方位向和距离向的空间分辨率、成像幅宽、成像模式、成像能力等方面介绍国产高分辨率三号卫星各项性能指标（表1）。
表1 卫星平台与载荷系统指标3. 标准及行业应用产品生成高分三号卫星数据包括L0-L3级标准产品及L4级行业应用产品，标准产品的生产是高分三号卫星数据应用必不可少的处理步骤，它是生成4级行业应用产品的前提。
具体产品生成过程如下：（1）L0级产品聚焦处理SAR传感器接收的原始信号为RAW数据（L0级），需要利用聚焦算法对其进行成像处理生成斜距单视复数影像（SLC影像，L1级），SLC影像是用户常用的一种数据产品类型。
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高分三号卫星——世界主流C波段合成孔径雷达卫星简介
高分三号卫星于1月23日正式投入使用，其性能与世界主流C波段SAR卫星相比如据新华社新闻，国防科工局于1月23日宣布，我国首颗1米分辨率合成孔径雷达（SAR）卫星高分三号23日正式投入使用。
该卫星将满足我国对高空间分辨SAR遥感数据的需求，主要应用于海洋监测、减灾救灾、气象和水利等领域。
合成孔径雷达技术是重要的对地遥感技术手段，合成孔径雷达卫星是装雷达为主要载荷的卫星，其通过自身发射电磁波并接收地物反射的回波，并进行复杂的信形成视觉效果类似黑白光学图片的合成孔径雷达图像。
由于其使用其自己发射的电磁波进电磁波对云、雨和雾霾等大气天气现象具有较强的穿透能力，使得合成孔径雷达卫星可以夜，以及被观测区域上方覆盖各种天气现象时，在特定时间对指定区域进行观测。
高分三号合成孔径雷达卫星并不是世界上第一颗C波段合成孔径雷达卫加拿大于2007年12月发射的RADARSAT-2卫星、欧空局分别于2014年4月和2016年4 Sentinel-1A和Sentinel-1B三颗卫星均工作在C波段。
本文就以这四颗卫星为例，对其分析。
首先我们用一个表格对这四颗卫星的总体参数进行大概梳理。
从表中可以看出，高分三号在最高分辨率和最大成像幅宽两个参数上，C波段SAR卫星，并且在设计寿命上面具有一定优势。
值得注意的是，高分三号和Senti 均选择了具有高极化隔离度的波导缝隙相控阵天线，使得其在多极化性能方面优于RADAR
值得注意的是，这四颗C波段SAR卫星均选择了轨道高度为700-800km 道，与德国X波段TerraSAR-X卫星的509km轨道相差较大，这其中既有波段带来的影响需求带来的取舍（重访）。
如果用一张图同时表示这四颗卫星的轨道，那么
从图中可以看出四颗卫星的星下点轨迹有差别但不是很大，Sentinel-大致分布于同一圆周的直径两边，可以将重访时间降低为单星运行的一半，高分三号和R 相对位置也如Sentinel-1系列相似，相比这是设计时任务规划的结果。
值得注意的是这择了“晨昏轨道”，即其星下点经过同一地点基本上是日出或者日落时刻，星下点轨迹与致相同，这可以使其太阳能帆板获得更好的太阳光线条件，来及时补充开机工作期间消耗能。
但是需要指出的是，合成孔径雷达卫星并不可以对其正下方区域进行成像，其成像区左方或右方一定范围之内，这使得其可能具有相邻两轨对同一区域进行两次成像的能力。
成像模式是合成孔径雷达卫星采用不同控制方式从而获取信息的类别。
雷达卫星而言，其一般具有滑动聚束模式、条带模式和扫描模式等多种成像模式，每种成相对应的分辨率和成像幅宽。
从成像模式角度分析，高分三号和RADARSAT-2在成像模式相似，其中高分三号具有12种成像模式，比RADARSAT-多出波成像模式和全球观测模式两由于技术的进步，高分三号在同样模式下可以获得比RADARSAT-2更好的图像。
如果选定最高分辨率作为比较SAR卫星技术的指标，那么在该分辨率情宽必须予以考虑。
合成孔径雷达卫星的分辨率分为距离向分辨率和方位向分辨率，前者与和入射角有关，后者与相应成像模式有关。
在一次开机获取数据的过程中，可以理解为其
是一定的，高分辨率必然对应着较小的成像幅宽。
这就是C波段卫星都具有多种工作模式不同的分辨率和成像幅宽的组合来满足不同的需要。
四颗卫星最高分辨率对应的成像模式
最高分辨率对应成像幅宽
其中RADARSAT-2使用其试验模式进行高分辨率成像时，虽然方位向分0.8m，但是其方位向幅宽下降到了8km。
Sentinel-1系列卫星最高分辨率为5m，成像模式故距离向测绘带宽为80km。
高分三号采用滑动聚束模式即可实现1m分辨率成像。
那么1m分辨率的合成孔径雷达图像究竟是什么样子？Airbus Defence
其网站上面公开过下面这幅1m合成孔径雷达卫星图像
X波段1m分辨率合成孔径雷达卫星图像
该图像区域为德国杜伊斯堡境内的一个铁路编组站，直观感觉图片是由区域组成，并且上面叠加了噪声。
这就是典型的合成孔径雷达图像。
下面贴出同样区域的
相应区域光学影像（GOOGLE EARTH）
可以清晰看出两者区别。
合成孔径雷达因其使用目标反射回来的电磁波天然对金属物体具有较强的分辨能力，所以在合成孔径雷达图像之中可以清晰看到有几列何。
那么如果有人说光学图像也很清楚，那么可以设想黑天或者该地正在下雨，那么光学取出相应信息，这个时候就体现出了合成孔径雷达卫星的优势。
综上所述，高分三号的成功发射及正式投入使用，代表了我国已经完全段合成孔径雷达卫星制造及运营技术，其部分指标优于国外同类型卫星，使得我国在环境报小卫星星座C星在轨测试期间出现故障降轨运行之后，终于有了第一颗正式以设计指标的民用合成孔径雷达卫星，将对我国合成孔径雷达相关研究提供宝贵的数据，并将使得我感知领域具有更好的能力，对东海斗争、南海态势感知、地震灾害评估、城市地面下陷程物分类估产都会起到重要作用。
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