昴宿星卫星

更新时间:2022-08-25 12:35

继“斯波特”(SPOT)系列卫星之后,法国自2001年开始着手研制下一代具有更高分辨率的“晶宿星”( Pleiades)军民两用光学成像卫星,以应对国际卫星遥感数据市场的发展,满足民用及国防对地球观刚卫星的需求。Pleiades卫星星座由法国国家航天研究中心(CNES )负责研制,包括2颗卫星。由于种种原因,卫星发射日期却一推再推。2颗Pleiades卫星曾计划分别于2009年和2010年发射,后推迟至2010年和2011年。实际上,首颗卫星晶宿星1A卫星己于2011年12月17日发射升空,晶宿星1B卫星于2012年11月30日发射。

研制背景

1997年CNES

Pleiades卫星是法国和意大利奥菲欧( ORFEO,即光学和雷达联合地球观测系统)计划的一部分,该计划还包括意大利的“宇宙一地中海”( COSMO-SkyMed)高分辨率雷达系统。为防止资源重复,2001年1月法国与意大利签署了双边协议,意大利可以接收法国光学成像卫星的数据,同时也向法国提供雷达卫星数据。2003年10月,CNES和阿斯特留姆公司(Astrium)签署了价值3.14亿欧元的合同,用以研发2颗Pleiades卫星,同时由泰雷兹一阿莱尼亚宇航公司(丁hales Alenia Space)负责星上成像仪的开发。2005年,CNES又与瑞典、西班牙、澳大利亚和比利时等国的航天机构签署了该卫星的研制合同。

主要目标

Pleiades项目是SPOT卫星的后续任务,军事应用由法国国防部负责,民用和商业应用由斯波特图像公司负责。该卫星星座的主要目标包括:

(1)提供光学高分辨率全色图像(0.7m)和多光谱图像(2.8m);

(2)实现全球覆盖,每天可对地球上任意位置进行观测;

(3)提供350km x 20km或150km x 40km的立体图像,拼图尺寸可达120km x 120km;

(4)每颗卫星每天提供250幅以上图像;

(5)支持地面覆盖的风险管理和服务(灵敏性设计、快速响应运行概念及高效地面段)。

卫星概况

Pleiades卫星干质量为940kg,推进剂质量为75kg,整星质量只有SPOT-5卫星质量的1/3。它将运行在高度695km、倾角98.2度的太阳同步轨道,降交点地方时为10:30,轨道重复周期为26天。卫星采用阿斯特里姆公司的天体卫星-1000 ( AstroSat -1000)平台,三轴姿态稳定,可进行滚动和倾斜机动,倾角高达60度。

卫星结构设计目标是实现卫星高敏捷性和高定位精度。高敏捷性要求卫星结构小巧,因此其成像有效载荷集成在平台内部。高定位精度则通过简化成像仪和平台之间的接口来实现。平台采用六面体结构,顶部以固定安装方式安装了3副太阳电池翼,以120度间隔均匀分布,直接与平台相连;每块基板大小为2.3mx1 .0m,采用轻型基板结构和三结砷化稼电池实现尺寸最小化,其寿命末期功率为1.5kW ;锂离子电池容量为150Ah。星载3个星跟踪器采用准四面体结构,使姿态定位精度最优化,姿态控制精度可达0.017度。

Pleiades星座的两颗卫星以1800相位等间隔。1颗Pleiades卫星可在5天内实现全球覆盖,在星座部署完成之后,4天能实现全球覆盖。卫星X频段下行链路有3个通道,传输速率为465Mbit/s, S频段链路用于支持跟踪、遥测和遥控(TT&C)服务。

与SPOT系列卫星相比,Pleiades卫星主要在空间分辨率、观测灵活性及数据获取模式等方面进行了重新设计。SPOT系列卫星通过改变遥感器的方向来对不同区域进行观测;而Pleiades卫星采用了使卫星整体绕滚动轴、俯仰轴大角度侧摆的方式,灵活地实现了对不同目标的观测。Pleiades卫星分辨率和动态范围的增加,必然会提高数据率。例如:从SPOT-4卫星到SPOT-5卫星,数据率增加了7倍;从SPOT-4到Pleiades卫星,数据率增加了27倍。为了提高压缩性能,Pleiades卫星运用了新的图像压缩算法(小波变换和位平面编码器),同时还要满足用户和专家对图像质量的要求。

完成组网

2013年,欧洲阿斯特里姆公司宣布,随着品宿星-1B卫星和斯波特-6卫星完成在轨认证,昴宿星卫星星座己组网完毕。阿斯特里姆服务公司将从品宿星-1A/1B卫星组成的全覆盖星座发送图像。此种配置世界上只此一例,能提供相当高分辨率的日常重访能力,并保证24 h内能获取地球任意一点的图像,还能日常监视任何地点并实现覆盖2次。昴宿星-1A/1B卫星是欧洲第一个相当高分辨率的对地观测卫星星座,定位在相距180度的准极太阳同步轨道,高度695 kmo品宿星卫星在民用市场提供特殊性质服务:能提供图像,每天能获得900张图片,并有相当的灵活性(快速定位),获取方式多样(立体、马赛克、通道、目标)。斯波特-6,7卫星星座将与昴宿星卫星联合运行,数据分辨率可达1. 5 m。昴宿星-1A/1B,斯波特-6、7卫星将在同一轨道上等距分布,这使阿斯特里姆公司成为全球第一家能提供全谱系不同分辨率的地球观测数据(中分辨率到高分辨率),意味着每天都能以高分辨率和极高分辨率观测到地球上的任一地点。

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