中新網北京10月17日,中國科學院空天信息創新研究院(空天院)宣布成功研制并搭載于中國“宏圖一號”商業遙感衛星的合成孔徑雷達(SAR)系統,在國際上首次獲得衛星單航次多基線干涉SAR高精度地形測繪數據產品。這一突破標志著中國首個多基線干涉SAR全球測繪系統成功在軌應用。
“宏圖一號”商業遙感衛星于2023年3月30日成功發射,其SAR系統由“一主三輔”四顆衛星形成車輪式干涉編隊。主星位于車輪式編隊構型的中央,四星在軌聯合應用完成高分辨對地觀測和高精度全球地形測繪。

“宏圖一號”車輪式衛星編隊。中國科學院空天院 供圖
中國科學院空天信息創新研究院星載SAR研究團隊全面承擔了SAR載荷系統設計開發與工程研制,突破了多星編隊基線設計與優化、多星系統協同工作、空間多基線聯合高程測量及多基三維成像、載荷輕量化低成本研制等多項具有完全自主知識產權的核心關鍵技術。系統最高分辨率優于0.5米,具備1:5萬比例尺測繪能力。
業內專家表示,“一主三輔”多基線編隊衛星的成功發射和在軌應用,為中國后續高精度、高效干涉SAR衛星的技術發展奠定堅實基礎。輕小型、低成本SAR 衛星應用前景廣闊,在城市地質災害監測、海洋監測、洪澇災害監測、地表沉降監測等方面具備極大優勢,可極大滿足SAR衛星商業應用的市場需求。

合成孔徑雷達(SAR)載荷聯合測試。中國科學院空天院 供圖
中國科學院空天院星載SAR研究團隊解釋說,干涉SAR是利用兩部雷達在不同位置觀測地面,得到兩幅包含幅度和相位的復數影像,通過相位干涉處理反演地面高程,類似人的雙眼看物體,可判斷目標的位置、距離等信息。多基線干涉 SAR是在多個衛星構成編隊的基礎上,利用多個衛星之間的位置多樣性信息,協同工作提升高程測繪的精度和效率。
衛星入軌后,開展了多模式高分辨率成像和多區域多基線干涉測繪。采用 ICESAT-2激光控制點數據對地形測量結果進行高程精度驗證,圖中試驗地點高程中誤差分別優于2米和5米,初步驗證結果滿足1:5萬比例尺測繪精度要求。后續經過姿態和基線標定等操作,高程測量精度將進一步提升。

北京大興國際機場(滑動聚束模式,分辨率0.5米)。中國科學院空天院 供圖
“一主三輔”多基線編隊衛星的成功發射和在軌應用為我國后續高精度、高效干涉SAR衛星的技術發展奠定了堅實基礎。輕小型、低成本SAR衛星應用前景廣闊,在城市地質災害監測、海洋監測、洪澇災害監測、地表沉降監測等方面具備極大優勢,可極大滿足SAR衛星商業應用的市場需求。