Satellite

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楼良盛,刘志铭,张昊等.天绘二号卫星工程设计与实现[J].测绘学报,2020,49(10):1252-1264.

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绪论

天绘二号卫星系统是我国首个基于干涉合成孔径雷达技术的微波测绘卫星系统，也是我国第1个近距离编队卫星系统，在国际上首次提出通过设计双频成像解决干涉相位绝对模糊问题的方法，彻底摆脱了对地面控制数据的依赖。
天绘二号卫星于2019年4月30日成功发射，使我国拥有了实时获取全球InSAR影像的自主手段，摆脱了雷达遥感测绘数据长期依赖国外商业卫星的被动局面，标志着中国航天测绘事业迈上了新的台阶。

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1. 天绘二号卫星技术体制

1.1 干涉基线体制选择

InSAR 测绘卫星干涉基线的体制选择：

• 基于单卫星平台（或飞船、航天飞机）的双天线体制 (eg: SRTM数据)
  两个天线同时对地面成像，可解决时间导致的相干性下降问题
  缺点–>技术难度大、风险高、耗资巨大、天线存在颤抖，难以进行精确测量
• 基于卫星编队体制
  卫星之间遵循 Hill 方程绕飞，同时对地成像，无时间去相关效应
  

1.2 卫星编队构型选择

绕飞模式（TH -2）	跟飞模式
星距小	星距大
一发双收	自发自收
相干性好	相干性下降
同轨道面卫星：等长半轴、偏心率、轨道倾角和升交点赤经（碰撞隐患）	–
异轨道面卫星：轨道偏心率矢量差、倾角差、升交点赤经差	–

1.3 雷达收发模式选择

多发多收	自发自收	一发多收
多个卫星发送，所有雷达接收多个信号	各自发送，各自接收	一个发送，所有雷达接收同一个信号
无法判断回波信号	两个回波可能不相干	信号来源明确，消除时间干损对相干性影响

使用一发多收模式，要求 空间、时间、相位 三同步。

2. TH-2 工程设计

2.1 系统性能及工作示意图

TH-2 工作示意图

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系统组成：

卫星InSAR成像工作流程

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地面数据流：

地面数据流

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2.2 …

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总结

TH-2 卫星系统采用双星异轨道面绕飞编队、一发双收干涉技术体制运行于500km高度的太阳同步轨道。
TH-2 首个微波干涉测绘产品生产作业流程、技术规范及产品质量控制体系，还存在很多不足，在后期的生产过程中，还需不断改进完善……