雷達成像衛星概況
“雷達成像衛星”(Radar Imaging Satellite,RISAT)是印度發展的軍民兩用雷達成像衛星,能夠全天時、全天候進行高分辨率成像偵察,與光學成像偵察系統互為補充,主要為印度政府和提供衛星遙感圖像資料。
依據“印度航天十五規劃”(2002——2007年),印度制定了雷達成像衛星發展計劃,開始研制RISAT - 1衛星,但因技術問題一再拖延。為盡快構建雷達成像偵察能力,2005年11月,印度與以色列達成協議,為以色列的TecSAR衛星提供發射服務;同時,以色列向印度提供TecSAR衛星有效載荷技術。據此,印度發展了RISAT - 2衛星。RISAT - 2衛星于2009年4月20日從斯里哈里科塔島發射,成為印度首顆雷達成像衛星,其有效載荷X頻段合成孔徑雷達(SAR)購自以色列。
RISAT - 1衛星由印度空間研究組織(ISRO)自主研制,印度薩哈迦南德激光技術有限公司負責星載C頻段合成孔徑雷達的設計和研制。衛星于2012年4月26日從薩提斯達瓦航天中心發射,成為印度第二顆在軌運行的雷達成像衛星。[1]
雷達成像衛星主要性能參數
雷達成像衛星RISAT - 1 衛星
RISAT - 1衛星采用高度536km的太陽同步軌道,軌道周期95.49min,傾角97.55°,升交點地方時6:00,軌道重復周期25d。衛星結構為四棱柱形,采用承力筒式結構,2副太陽翼安裝在星體兩側,功率2200W,鎳氫電池容量為70A·h。衛星發射質量1858kg,設計壽命5年。
衛星為三軸姿態穩定,在各方向都具有一定的機動能力。不成像期間,雷達天線指向天底點。成像前,衛星進行滾動機動(滾動角±34°)調整天線指向,可對星下點兩側成像。衛星還具備±13°俯仰機動能力,以支持高分辨率聚束模式。偏航方向也具有一定機動能力。
RISAT - 1衛星星上存儲容量240Gbit,數據傳輸采用X頻段雙極化(左旋和右旋圓極化),由4條160Mbit/s的通道組成,傳輸速率640Mbit/s。
RISAT - 1衛星的有效載荷為C頻段(5.35GHz)合成孔徑雷達,由相控陣天線、射頻與基帶分系統組成。雷達相控陣天線共有288個收發模塊,每個模塊峰值功率10W,占空比7%~8%。射頻與基帶分系統中雷達接收機、數據處理和壓縮部分有2套相互獨立的處理鏈路,對雙極化方式同步處理。而固態功率放大器、頻率發生器和數字化線性調頻脈沖發生器在雙極化方式中共用。
RISAT - 1衛星具有5種成像模式,分別為:高分辨率聚束模式、精分辨率條帶模式 - 1、精分辨率條帶模式 - 2、中分辨率掃描模式和低分辨率掃描模式。分辨率可達1~2m。
雷達成像衛星RISAT - 2 衛星
RISAT - 2衛星采用高度550km的太陽同步軌道,軌道傾角41°,周期90min,整星質量300kg。
RISAT - 2衛星有效載荷為X頻段合成孔徑雷達,由以色列艾爾塔系統公司在機載合成孔徑雷達的基礎上研制,主要由雷達信號和控制組件、多管發射機、可展開拋物面網狀天線、星上存儲器和數據鏈路傳輸單元組成,成像期間功率1600W。RISAT - 2衛星有效載荷的射頻部分,包括雷達信號和控制組件以及多管發射機安裝在有效載荷艙,星上存儲器和數據鏈路傳輸單元安裝在平臺艙。[2]
RISAT - 2衛星具有如下多種成像模式[1] 。
1)掃描SAR模式:利用電子波束控制,標準情況下形成3個波束進行寬幅成像,分辨率8m,理論幅寬可以達到100km,但此時分辨率降低到20m;
2)條帶模式:波束固定指向,利用衛星飛行對地面掃描成像,成像軌跡與飛行軌跡平行,分辨率3m;
3)聚束模式:在成像期間利用衛星姿態機動同步沿軌擺動,提高積分時間,進而提高方位向分辨率,并且根據入射角調整雷達信號帶寬以提高距離向分辨率,分辨率1m;
4)鑲嵌模式:同時利用電子波束控制和衛星姿態機動,在方位向上通過衛星姿態機動提高積分時間,在距離向上利用電子波束控制提高覆蓋寬度,形成掃描SAR模式的聚束成像形式,也被稱為超級條帶模式,分辨率1.8m。