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X頻段陸地合成孔徑雷達衛星概況
圖1 TerraSAR - X/TanDEM - X衛星星座
“陸地合成孔徑雷達 - X”（TerraSAR - X）衛星是德國民用和商用高分辨率雷達成像衛星，廣泛應用于農業和林業管理、地址調查、海事監測和制圖，在軍事偵察領域也具有非常高的應用潛力。此外，德國還研制了一顆與TerraSAR - X幾乎一樣的“X頻段陸地雷達附加數字高程模型”（TanDEM - X）衛星。TanDEM - X衛星在TerraSAR - X衛星基礎上改進而成，有效載荷與TerraSAR - X衛星相同，增加了自主編隊飛行控制能力，用作雙星編隊飛行的主衛星，并與TerraSAR - X衛星共同組成高分辨率干涉測量X頻段SAR衛星星座，可獲得滿足高分辨率地形信息 - 3模型要求的高精度數字高程模型。
TerraSAR - X/TanDEM - X衛星的研制和應用均采取公私合營的方式。德國航空航天中心（DLR）負責衛星的運營以及科學應用，“信息地球”公司負責遙感數據的商業銷售和市場開發。TerraSAR - X/TanDEM - X衛星星座見圖1。
2007年6月15日和2010年6月21日，TerraSAR - X和TanDEM - X衛星分別由俄羅斯第聶伯 - 1運載火箭從拜科努爾發射場發射。[1]
X頻段陸地合成孔徑雷達衛星主要性能參數
TerraSAR - X衛星采用太陽同步圓軌道，軌道高度514.8km，傾角97.44°，升交點地方時為18:00.軌道重復周期11d，通過姿態機動，對地球上任意目標的重訪時間為4.5d。衛星質量1230kg，有效載荷質量400kg，設計壽命5年，目標6.5年，在軌壽命末期平均功率為800W。
TerraSAR - X衛星采用天體衛星 - 1000平臺，衛星外形呈六棱柱體，尺寸5m（高）×2.4m（直徑）。衛星承力結構采用碳纖維復合材料，在棱柱的6個面上分別安裝SAR天線、太陽電池、輻射器等設備。SAR天線尺寸4.784m×0.704m，安裝在其中的一個面上，指向偏離天底點33.8°。在另一個對地面安裝有1副S頻段測控天線、1副X頻段數傳天線以及1臺用于精密定軌的激光反射器。X頻段數傳天線安裝在一個長3.3m的可展開桁架末端，以避免成像期間同步數傳時與雷達之間相互干擾。在背地面上安裝有“激光通信終端”和熱輻射器。太陽翼面積約5.25㎡，帶有108A·h的鋰離子電池，提供峰值功率1800W。[2]
衛星帶有“定位系統”（GPS）接收機和激光精密定軌反射器，軌道確定精度達到厘米級。衛星標準工作模式下，姿態測量由星跟蹤器和定位系統接收機聯合執行，安全模式下由地球敏感器和太陽敏感器提供，慣性基準單元、磁強計為所有任務階段提供速率測量。衛星姿態執行機構采用一組大扭矩反作用輪，提供快速姿態機動能力。
TerraSAR - X衛星帶有一部“有源相控陣合成孔徑雷達”，能進行高分辨率、多極化、多模式成像。
TerraSAR - X衛星還帶有激光通信終端（LCT），用于驗證星間和星地激光鏈路技術。[1]
X頻段陸地合成孔徑雷達衛星TerraSAR - X星座
TanDEM - X衛星與TerraSAR - X衛星性能基本相同，兩者采用螺旋軌道星座，以緊密編隊方式飛行。按不同緯度獲得數字高程模型的要求，2顆衛星之間的距離可在200~300m之間調整，以得到有效的觀測基線。此外，TanDEM - X與TerraSAR - X衛星采用不同的軌道偏心率，使2顆衛星在垂直方向上實現在地球南、北方向上分離。
TanDEM - X衛星還加裝了S頻段接收機，工作在TerraSAR - X衛星的下行頻段，用于實時接收TerraSAR - X衛星廣播的衛星狀態與位置信息，建立“單向鏈路”。星間鏈路則采用X頻段，以在2顆衛星間建立相位基準，實現相位同步。
TerraSAR - X/TanDEM - X星座可提供陸地高精度數字高程模型要求的觀測數據，即空間分辨率10m×10m，垂直精度10m（90%），相對垂直精度2m，水平精度優于10m（90%），相對水平精度優于3m（90%）。[1]
參考資料
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