[科普中国]-雷达成像卫星

概况

“雷达成像卫星”（Radar Imaging Satellite，RISAT）是印度发展的军民两用雷达成像卫星，能够全天时、全天候进行高分辨率成像侦察，与光学成像侦察系统互为补充，主要为印度政府和军方提供卫星遥感图像资料。

依据“印度航天十五规划”（2002——2007年），印度制定了雷达成像卫星发展计划，开始研制RISAT - 1卫星，但因技术问题一再拖延。为尽快构建雷达成像侦察能力，2005年11月，印度与以色列达成协议，为以色列的TecSAR卫星提供发射服务；同时，以色列向印度提供TecSAR卫星有效载荷技术。据此，印度发展了RISAT - 2卫星。RISAT - 2卫星于2009年4月20日从斯里哈里科塔岛发射，成为印度首颗雷达成像卫星，其有效载荷X频段合成孔径雷达（SAR）购自以色列。

RISAT - 1卫星由印度空间研究组织（ISRO）自主研制，印度萨哈迦南德激光技术有限公司负责星载C频段合成孔径雷达的设计和研制。卫星于2012年4月26日从萨提斯达瓦航天中心发射，成为印度第二颗在轨运行的雷达成像卫星。1

主要性能参数RISAT - 1 卫星RISAT - 1卫星采用高度536km的太阳同步轨道，轨道周期95.49min，倾角97.55°，升交点地方时6:00，轨道重复周期25d。卫星结构为四棱柱形，采用中央承力筒式结构，2副太阳翼安装在星体两侧，功率2200W，镍氢电池容量为70A·h。卫星发射质量1858kg，设计寿命5年。

卫星为三轴姿态稳定，在各方向都具有一定的机动能力。不成像期间，雷达天线指向天底点。成像前，卫星进行滚动机动（最大滚动角±34°）调整天线指向，可对星下点两侧成像。卫星还具备±13°俯仰机动能力，以支持高分辨率聚束模式。偏航方向也具有一定机动能力。

RISAT - 1卫星星上存储容量240Gbit，数据传输采用X频段双极化（左旋和右旋圆极化），由4条160Mbit/s的通道组成，最大传输速率640Mbit/s。

RISAT - 1卫星的有效载荷为C频段（5.35GHz）合成孔径雷达，由相控阵天线、射频与基带分系统组成。雷达相控阵天线共有288个收发模块，每个模块峰值功率10W，占空比7%~8%。射频与基带分系统中雷达接收机、数据处理和压缩部分有2套相互独立的处理链路，对双极化方式同步处理。而固态功率放大器、频率发生器和数字化线性调频脉冲发生器在双极化方式中共用。

RISAT - 1卫星具有5种成像模式，分别为：高分辨率聚束模式、精分辨率条带模式 - 1、精分辨率条带模式 - 2、中分辨率扫描模式和低分辨率扫描模式。最高分辨率可达1~2m。

RISAT - 2 卫星RISAT - 2卫星采用高度550km的太阳同步轨道，轨道倾角41°，周期90min，整星质量300kg。

RISAT - 2卫星有效载荷为X频段合成孔径雷达，由以色列艾尔塔系统公司在机载合成孔径雷达的基础上研制，主要由雷达信号和控制组件、多管发射机、可展开抛物面网状天线、星上存储器和数据链路传输单元组成，成像期间功率1600W。RISAT - 2卫星有效载荷的射频部分，包括雷达信号和控制组件以及多管发射机安装在有效载荷舱，星上存储器和数据链路传输单元安装在平台舱。2

RISAT - 2卫星具有如下多种成像模式1。

1）扫描SAR模式：利用电子波束控制，标准情况下形成3个波束进行宽幅成像，分辨率8m，理论最大幅宽可以达到100km，但此时分辨率降低到20m；

2）条带模式：波束固定指向，利用卫星飞行对地面扫描成像，成像轨迹与飞行轨迹平行，分辨率3m；

3）聚束模式：在成像期间利用卫星姿态机动同步沿轨摆动，提高积分时间，进而提高方位向分辨率，并且根据入射角调整雷达信号带宽以提高距离向分辨率，分辨率1m；

4）镶嵌模式：同时利用电子波束控制和卫星姿态机动，在方位向上通过卫星姿态机动提高积分时间，在距离向上利用电子波束控制提高覆盖宽度，形成扫描SAR模式的聚束成像形式，也被称为超级条带模式，分辨率1.8m。