SAR-Lupe - SAR-Lupe

Model satelity SAR-Lupe na szczycie rosyjskiej rakiety Kosmos-3M .

SAR-Lupe to pierwszy w Niemczech satelitarny system rozpoznawczy , wykorzystywany do celów wojskowych. SAR to skrót oznaczający radar z syntetyczną aperturą, a „Lupe” to po niemiecku szkło powiększające . Program SAR-Lupe składa się z pięciu identycznych (770 kg) satelitów opracowanych przez niemiecką firmę lotniczą OHB-System, które są sterowane przez stację naziemną odpowiedzialną za sterowanie systemem i analizę pobranych danych. W dawnym bunkrze z czasów zimnej wojny, należącym do Kommando Strategische Aufklärung (Dowództwo Rozpoznania Strategicznego) Bundeswehry, będzie przechowywane duże archiwum danych . Łączna cena satelitów wyniosła ponad 250 mln euro.

Specyfikacje

Obrazy w „wysokiej rozdzielczości” SAR-Lupe można uzyskać w dzień iw nocy w każdych warunkach pogodowych. Satelity są w stanie dostarczyć aktualne obrazy z niemal wszystkich regionów świata.

Pierwszy satelita został wystrzelony z Plesiecka w Rosji 19 grudnia 2006 roku, około rok po planowanej dacie wystrzelenia; cztery kolejne satelity zostały wystrzelone w mniej więcej półrocznych odstępach czasu, a cały system osiągnął pełną gotowość operacyjną 22 lipca 2008 r. Konstelacja ma trwać 10 lat.

Pięć satelitów operuje na trzech 500-kilometrowych orbitach w płaszczyznach oddalonych od siebie o około sześćdziesiąt stopni. Wykorzystują radar pracujący w paśmie X z trzymetrową czaszą, zapewniający rozdzielczość około 50 centymetrów na ramie o rozmiarze 5,5 km z boku („tryb reflektora”, w którym satelita obraca się, aby utrzymać czaszę skierowaną na pojedynczy cel) lub około jednego metra na ramce o wymiarach 8 km x 60 km („tryb mapy paskowej”, w którym satelita utrzymuje stałą orientację nad ziemią, a obraz radarowy jest tworzony po prostu przez ruch satelity wzdłuż jego orbity). Czas odpowiedzi na obrazowanie danego obszaru wynosi dziesięć godzin lub mniej. Thales Alenia Space dostarczył rdzeń czujników radarowych z syntetyczną aperturą.

Historia

Satelity SAR-Lupe są pierwszymi niemieckimi satelitami wojskowymi.

Testowanie SAR-Lupe obejmowało procedurę odwrotną, w której satelita zamontowany w kopule na Ziemi został wykorzystany do zobrazowania Międzynarodowej Stacji Kosmicznej , której orbita jest dość zbliżona do orbity, na której ostatecznie znajdzie się satelita. Najwyraźniej osiągnięto rozwiązanie w ISS.

30 lipca 2002 r. podpisano umowę o współpracy między Niemcami a Francją , na mocy której satelity SAR-Lupe i francuski satelita rozpoznawczy Helios będą wspólnie działać. Zaproszono również inne kraje UE, a Włochy wykazały duże zainteresowanie.

Komponent radarowy

XSAR firmy SAR-Lupe obserwuje w paśmie X (częstotliwość środkowa 9,65 GHz, co odpowiada długości fali 3,1 cm).

• Możliwość globalnego zasięgu obserwacji
• Zastosowanie parabolicznej anteny reflektorowej SAR o wymiarach 3,3 mx 2,7 m. Wybór użycia pojedynczej anteny z odbłyśnikiem z przesunięciem wiązki zamiast aktywnej anteny ze sterowaniem wiązką stanowił znaczną oszczędność kosztów w rozwoju przyrządu. SAR-Lupe wykorzystuje jednowiązkową antenę odbłyśnikową z offsetem i nadajnik oparty na TWT (Travelling Wave Tube), oświetlony przez tubę zasilającą na wysuwanym wysięgniku. Wysoce wydajna antena TWT i antena o niskich stratach i wysokim wzmocnieniu zapewniają dobry potencjał mocy radaru przy efektywnym wykorzystaniu mocy prądu stałego. 15) 16)

Przed akwizycją obrazu satelita obraca się w odpowiedniej pozycji i stabilizuje swoje położenie. Następnie pozyskiwany jest obraz SAR. Następnie satelita powraca do pozycji gotowości i kontynuuje ładowanie akumulatorów, przygotowując się do kolejnego akwizycji obrazu SAR.

• Liczba scen obszaru zainteresowania: ≥ 30/dzień
• Czas reakcji systemu: < 36 godzin
• Dostępność systemu: 95%
• Zautomatyzowane monitorowanie i sterowanie konstelacji za pośrednictwem naziemnej stacji kontroli
• Zautomatyzowany odbiór danych i przetwarzanie obrazu
• Wsparcie LEOP (Launch and Early Orbit Phase) zapewnia DLR/GSOC
• Średni czas odpowiedzi systemu mieści się w zakresie 10 godzin. Dostępność systemu zapewnia rozmieszczenie satelitów na ich płaszczyznach orbitalnych.
• Modułowa konstrukcja interfejsu segmentu naziemnego umożliwia również przyszłą integrację z międzynarodową siecią rozpoznawczą (wzajemne wykorzystanie systemu itp.).
• Dostępne tryby obrazowania SAR: stripmap i spotlight. Obrazowanie Stripmap polega na skierowaniu anteny w ustalonym kierunku (zwykle w poprzek ścieżki). Wewnętrznie tryby te są określane jako „Strip-SAR” i „Slip-SAR”. Obserwacje Strip-SAR prowadzone są w kierunku nadiru. W trybie Slip-SAR cały statek kosmiczny jest obracany w kierunku celu, aby wydłużyć czas integracji, a tym samym rozdzielczość w torze.
• Rozdzielczość przestrzenna danych SAR: 0,5 m w trybie reflektora dla sceny o wymiarach około 5,5 km x 5,5 km; scena stripmapowa ma rozmiar 60 km x 8 km. Może zapewnić zakres NESZ (Noise Equivalent Sigma Naught) do -19,91 dB.
• Operacje satelitarne umożliwiają „obrazowanie punktowe” sceny. Wiąże się to z obrotem całego S/C wokół obszaru docelowego w celu wydłużenia czasu integracji sceny (beacon SAR jest punktowy). W terminologii SAR-Lupe obrazowanie reflektorem jest określane jako „Slip-SAR”.
• Dostępna jest wbudowana możliwość przechowywania obrazów 128 Gbit (EOL).
• Głównymi produktami graficznymi są: 1) sceny stripmapowe o wymiarach 60 km x 8 km oraz 2) sceny kwadratowe o wymiarach 5,5 km x 5,5 km.
• Można również wygenerować następujące dodatkowe produkty: a) modele elewacji z wieloprzejściowych produktów interferometrycznych, b) wieloprzejściowe produkty stereo, c) produkty wykrywania zmian, d) produkty o zwiększonej rozdzielczości radiometrycznej.

Uruchamia

wykonawcy

• Główny wykonawca: OHB-System
• LSE Inżynieria i Operacje Kosmiczne AG

Przyszły

Zamiennik SAR-LUPE, zwany SARah, zostanie oddany do użytku od 2021 roku. Będzie się składał z 3 satelitów radarowych i jednego satelity optycznego. Satelity SARah będą większe i bardziej wydajne niż satelity SAR-Lupe. SARah-1, satelita z fazowaną anteną, oraz SARah-2 i 3, radary z pasywną anteną z syntetyczną aperturą, mają zostać wystrzelone na Falcon 9 w 2021 roku.

Zobacz też

• SAOCOM , dwa argentyńskie satelity SAR.
• COSMO-SkyMed , system czterech wojskowych i cywilnych satelitów SAR Włoch
• TerraSAR-X , cywilny niemiecki satelita radarowy
• Centrum Satelitarne Unii Europejskiej

Bibliografia