CH2 遙感衛(wèi)星及其運(yùn)行軌道

1、遙感技術(shù)基礎(chǔ)遙 感 平 臺(tái)1遙感平臺(tái)是用來(lái)搭載傳感器的運(yùn)載工具。按高度分： 1、地面平臺(tái)（高度在050米范圍內(nèi)） 2、航空平臺(tái)（高度在百余米到幾十公里） 3、航天平臺(tái) （高度在150公里以上）遙感平臺(tái)分類：遙感技術(shù)基礎(chǔ)21、地面平臺(tái)主要有三腳架、遙感塔、遙感汽車等。遙感技術(shù)基礎(chǔ)32、航空平臺(tái)主要有氣球、飛機(jī)等。遙感技術(shù)基礎(chǔ)4遙感技術(shù)基礎(chǔ)3、航天平臺(tái)主要有航天飛機(jī)、人造衛(wèi)星。航天飛機(jī) 有人駕駛的空間飛行器，是一種可重復(fù)使用的空間運(yùn)載工具。5遙感技術(shù)基礎(chǔ)遙感衛(wèi)星一、遙感衛(wèi)星的組成二、衛(wèi)星軌道三、主要遙感衛(wèi)星6遙感技術(shù)基礎(chǔ)二、衛(wèi)星軌道1、 Kepler三大定律2、衛(wèi)星軌道參數(shù)3、衛(wèi)星坐標(biāo)確定4、衛(wèi)星

2、姿態(tài)5、典型軌道71、Kepler三大定律1）、行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道為橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。2）、行星向徑在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積。3）、行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期的平方與軌道長(zhǎng)半軸的立方成正比。R地球平均半徑；H衛(wèi)星飛行的平均高度；CKepler常數(shù)。應(yīng)用第三定律確定衛(wèi)星運(yùn)行周期和衛(wèi)星運(yùn)行高度遙感技術(shù)基礎(chǔ)8遙感技術(shù)基礎(chǔ)2、衛(wèi)星軌道參數(shù)1）、長(zhǎng)半軸 :決定衛(wèi)星離地面的最大高度2）、偏心率 :決定衛(wèi)星軌道的形狀3）、軌道面傾角4）、升交點(diǎn)赤經(jīng)5）、近地點(diǎn)角距6）、衛(wèi)星過(guò)近地點(diǎn)時(shí)刻近圓形，用于資源與環(huán)境遙感、地形繪制長(zhǎng)橢圓，用于探空9遙感技術(shù)基礎(chǔ)軌道傾角：衛(wèi)星軌道面與赤道面的夾角衛(wèi)星軌道面與

3、地球赤道面重合，且衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致，如地球同步衛(wèi)星。衛(wèi)星南北向繞地球公轉(zhuǎn)，稱為極軌衛(wèi)星。 注意：軌道傾角 越大，覆蓋地球表面的面積越大，資源衛(wèi)星多為近極軌衛(wèi)星 。10遙感技術(shù)基礎(chǔ)升交點(diǎn)赤經(jīng)升交點(diǎn)向徑與春分點(diǎn)之間的夾角。 是春分時(shí)刻（約在3月21日）地心與太陽(yáng)質(zhì)心的連線，春分時(shí)太陽(yáng)直射地球赤道。因地球自轉(zhuǎn)和繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，地心與赤道上任意一點(diǎn)的連線在宇宙空間中的方向時(shí)刻在發(fā)生著變化，為了在宇宙空間中固定一個(gè)方向，特引入春分線的概念。春分線是春分線與赤道的交點(diǎn)。春分點(diǎn)11遙感技術(shù)基礎(chǔ)近地點(diǎn)角距升交點(diǎn)向徑與軌道近地點(diǎn)向徑 之間的夾角。升交點(diǎn)為近地點(diǎn)的星下點(diǎn)；升交點(diǎn)為遠(yuǎn)地點(diǎn)的星下點(diǎn)。1

4、2遙感技術(shù)基礎(chǔ)3、衛(wèi)星坐標(biāo)的確定1）GPS測(cè)定法2）星歷表解算法 （1）、衛(wèi)星在地心直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo) （2）、衛(wèi)星在大地地心直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo) （3）、衛(wèi)星的地理坐標(biāo) （4）、衛(wèi)星抖動(dòng)衛(wèi)星星歷表： 將衛(wèi)星軌道參數(shù)代入推算衛(wèi)星坐標(biāo)的公式，可編制成衛(wèi)星星歷表。以衛(wèi)星的運(yùn)行時(shí)刻為參數(shù)，就可以在星歷表上查取衛(wèi)星的地理坐標(biāo)。13（1）、衛(wèi)星在地心直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)地心直角坐標(biāo)系OXYZ：原點(diǎn)：地心基準(zhǔn)平面：赤道平面OX軸：指向春分點(diǎn)OY軸： 在赤道面內(nèi)由OX軸 東轉(zhuǎn) 90度OZ軸：垂直赤道面指向北極O遙感技術(shù)基礎(chǔ)14原點(diǎn)：地心基準(zhǔn)平面：衛(wèi)星軌道面 軸：指向近地點(diǎn) 軸： 在軌道面內(nèi)與 成90度夾角 軸：

5、垂直軌道面輔助坐標(biāo)系 ：輔助坐標(biāo)系 ：原點(diǎn)：地心基準(zhǔn)平面：衛(wèi)星軌道面 軸：指向升交點(diǎn) 軸： 在軌道面內(nèi)與 軸成90度夾角 軸：垂直軌道面遙感技術(shù)基礎(chǔ)15遙感技術(shù)基礎(chǔ)在輔助坐標(biāo)系 中其中：為衛(wèi)星的向徑為衛(wèi)星的真近點(diǎn)角為偏近點(diǎn)角，與衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)刻 的關(guān)系為：為衛(wèi)星的平均角速度16遙感技術(shù)基礎(chǔ)OXYZ、 、之間的關(guān)系17遙感技術(shù)基礎(chǔ)（2）、衛(wèi)星在大地地心直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)大地地心直角坐標(biāo)系原點(diǎn)：地心基準(zhǔn)平面：赤道平面 軸：指向格林尼治子午線與赤道面的交點(diǎn) 軸： 在赤道面內(nèi)由 軸東轉(zhuǎn) 90度 軸：垂直赤道面指向北極為某一瞬間時(shí)，大地地心直角坐標(biāo)系 軸與地心直角坐標(biāo)系X 軸之間的時(shí)角。18遙感技術(shù)基礎(chǔ)（3

6、）、衛(wèi)星的地理坐標(biāo)其中：緯度經(jīng)度卯酉圈半徑衛(wèi)星大地高程（4）衛(wèi)星抖動(dòng) 衛(wèi)星并非沿著一理想的橢圓軌道運(yùn)行，而是在這一軌道上發(fā)生抖動(dòng)。這種抖動(dòng)直接影響衛(wèi)星坐標(biāo)的解算精度。19遙感技術(shù)基礎(chǔ)4、衛(wèi)星姿態(tài)原點(diǎn)：衛(wèi)星質(zhì)心X軸：衛(wèi)星沿軌道前進(jìn)方向Y軸：垂直軌道面方向Z軸：垂直地球方向偏航 滾動(dòng) 俯仰衛(wèi)星坐標(biāo)系姿態(tài)角可用姿態(tài)儀測(cè)定。用于空間的姿態(tài)測(cè)量?jī)x有：紅外姿態(tài)測(cè)量?jī)x、星相機(jī)、陀螺儀等。20遙感技術(shù)基礎(chǔ)5、典型軌道（1）、同步軌道（4）、太陽(yáng)同步軌道（2）、靜止軌道（3）、極地軌道衛(wèi)星運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期（23小時(shí)56分4秒）相同的軌道 。的同步軌道 。的軌道。 指軌道面與太陽(yáng)地球連線之間的夾角不隨地球繞

7、太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)而改變的軌道。 修正量為21遙感技術(shù)基礎(chǔ)三、主要遙感衛(wèi)星1、氣象衛(wèi)星2、陸地衛(wèi)星3、海洋衛(wèi)星 以搜集氣象數(shù)據(jù)為主要任務(wù)，為氣象預(yù)報(bào)、臺(tái)風(fēng)形成和運(yùn)動(dòng)過(guò)程監(jiān)測(cè)、冰雪覆蓋監(jiān)測(cè)和大氣與空間物理研究等提供大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的遙感衛(wèi)星。 重復(fù)觀測(cè)周期短，成像面積大，資料來(lái)源連續(xù)、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，成本低。 主要為探測(cè)地球陸地自然資源而設(shè)計(jì)的遙感衛(wèi)星。 專門探測(cè)全球海洋表面狀況與監(jiān)測(cè)海洋動(dòng)態(tài)的衛(wèi)星。22遙感技術(shù)基礎(chǔ)1. 氣象衛(wèi)星 近極地太陽(yáng)同步軌道，高度8001600公里，南北向繞地球運(yùn)行，對(duì)東西寬約2800公里的帶狀區(qū)域進(jìn)行觀測(cè)。 地球同步軌道，高度為36000公里左右，24小時(shí)繞地球運(yùn)行一周。靜止衛(wèi)星能觀測(cè)

8、1/4的地球表面，由34顆可形成空間監(jiān)測(cè)網(wǎng)對(duì)全球中低緯度地區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。低軌：高軌：23低軌氣象衛(wèi)星-太陽(yáng)同步衛(wèi)星TIROS衛(wèi)星NOAA 衛(wèi)星EOS 衛(wèi)星NiMBUS衛(wèi)星風(fēng)云一、三號(hào)衛(wèi)星 氣象衛(wèi)星載有先進(jìn)的甚高分辨率輻射計(jì)、高分辨力紅外輻射探測(cè)器、同溫層探測(cè)器、微波探測(cè)器、太陽(yáng)環(huán)境檢測(cè)器等。24風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星我國(guó)的第一代低軌氣象衛(wèi)星，主要任務(wù)是獲取國(guó)內(nèi)外大氣、云、陸地、海洋資料，進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)收集，用于天氣預(yù)報(bào)、氣候預(yù)報(bào)、自然災(zāi)害和全球環(huán)境監(jiān)測(cè)等。包括四顆衛(wèi)星：FY-1A 1988.9.7發(fā)射，服役39天；FY-1B 1990.9.3發(fā)射，服役165天；FY-1C 1999.5.10發(fā)射，200

9、7.2.11退役；FY-1D 2002.5.15發(fā)射FY-1C星在軌運(yùn)行的穩(wěn)定性和獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到廣泛認(rèn)可，世界氣象組織已正式將其列入世界業(yè)務(wù)極軌氣象衛(wèi)星的行列，為世界各國(guó)免費(fèi)提供氣象資料。25風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星我國(guó)的第二代低軌氣象衛(wèi)星，是為了滿足我國(guó)天氣預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面的迫切需求而發(fā)射的，目標(biāo)是獲取地球大氣環(huán)境的三維、全球、全天候、定量、高精度資料。包括兩顆星， FY-3A 2008.5.27發(fā)射，是上午星FY-3B 2010.11.5發(fā)射，是下午星 兩顆星組網(wǎng)運(yùn)行，已被納入新一代世界極軌氣象衛(wèi)星網(wǎng)。26遙感技術(shù)基礎(chǔ)EOS監(jiān)測(cè)的長(zhǎng)江入?？谀嗌痴掌?7遙感技術(shù)基礎(chǔ)EOS監(jiān)測(cè)的黃

10、河入?？谀嗌痴掌?8遙感技術(shù)基礎(chǔ)EOS監(jiān)測(cè)積雪圖片29遙感技術(shù)基礎(chǔ)EOS監(jiān)測(cè)水災(zāi)受淹面積圖片30遙感技術(shù)基礎(chǔ)3132遙感技術(shù)基礎(chǔ)33高軌氣象衛(wèi)星-地球靜止衛(wèi)星【美】GOES(地球靜止實(shí)用環(huán)境衛(wèi)星，有三顆）處于西經(jīng)75、西經(jīng)135、東經(jīng)75的赤道上空?！練W航】METEOSAT，位于0精度的赤道上空?！救铡縂MS，位于東經(jīng)140的赤道上空?！局小匡L(fēng)云二、四號(hào)衛(wèi)星。34風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星是我國(guó)第一代靜止氣象衛(wèi)星，目前共發(fā)射5顆： 兩顆試驗(yàn)星： FY-2A 1997.6.10 FY-2B 2000.6.25 三顆業(yè)務(wù)星: FY-2C 2004.10.19 實(shí)現(xiàn)了靜止衛(wèi)星由應(yīng)用試驗(yàn)型向業(yè)務(wù)服務(wù)型的轉(zhuǎn)變 F

11、Y-2D 2006.12.8 與C星實(shí)現(xiàn)雙星觀測(cè)，互為備份 FY-2E 2008.12.23 是CD星的在軌備份和接替星， 定位于東經(jīng)123.5的赤道上空。35風(fēng)云四號(hào)氣象衛(wèi)星是我國(guó)第二代靜止氣象衛(wèi)星，研制中，計(jì)劃于2013年發(fā)射，可最快每15分鐘成像一次。36遙感技術(shù)基礎(chǔ)37遙感技術(shù)基礎(chǔ)第一張紅外圖片38第一張水汽圖片遙感技術(shù)基礎(chǔ)39遙感技術(shù)基礎(chǔ)2、陸地衛(wèi)星（1）Landsat系列衛(wèi)星（2）SPOT系列衛(wèi)星 （3）高分辨率衛(wèi)星（4）中國(guó)資源1號(hào)衛(wèi)星CBERS40遙感技術(shù)基礎(chǔ)LandSat系列衛(wèi)星： LandSat-1：ERTS-1 ，1972年發(fā)射 LandSat-2：ERTS-2， 197

12、5年發(fā)射 LandSat-3：1978年發(fā)射 LandSat-4：1982年發(fā)射 LandSat-5：1984年發(fā)射 LandSat-7：1999年發(fā)射軌道：太陽(yáng)同步、近極地、圓形高度：大于915公里重訪周期：1618天傳感器：MSS、TM、ETM傳感器空間分辨率：80米、30米、15米主要性能指標(biāo)和參數(shù)：41遙感技術(shù)基礎(chǔ)42遙感技術(shù)基礎(chǔ)SPOT系列衛(wèi)星SPOT1：1986年2月22日發(fā)射SPOT2：1990年1月22日發(fā)射SPOT3：1993年9月26日發(fā)射SPOT4：1998年3月24日發(fā)射SPOT5：2002年5月4日發(fā)射軌道：太陽(yáng)同步、圓形、近極地高度：830公里左右重訪周期：26天傳

13、感器：HRV（可傾斜觀測(cè)）傳感器最大空間分辨率：10米主要性能指標(biāo)和參數(shù)：43遙感技術(shù)基礎(chǔ)那不勒斯10米分辨率影像44遙感技術(shù)基礎(chǔ)高分辨率衛(wèi)星：IKONOS-2 （SpaceImage)QuickBirdOrbView-3SPIN-2, 等。45遙感技術(shù)基礎(chǔ)46遙感技術(shù)基礎(chǔ)47遙感技術(shù)基礎(chǔ)48遙感技術(shù)基礎(chǔ)49遙感技術(shù)基礎(chǔ) 中國(guó)第一顆地球資源衛(wèi)星。 1999年10月14日在太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。軌道：太陽(yáng)同步近極地；高度：778公里；重訪周期：26天；傳感器空間分辨率：19.5米主要性能指標(biāo)： （4）資源1號(hào)衛(wèi)星CBERS50遙感技術(shù)基礎(chǔ)51探測(cè)全球海洋表面狀況與監(jiān)測(cè)海洋動(dòng)態(tài)的衛(wèi)星。海洋衛(wèi)星的主要用途：為海洋專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)綜合管理和維護(hù)國(guó)家海洋權(quán)益服務(wù)；提高海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)能力；為海洋資源調(diào)查與開發(fā)服務(wù)；加強(qiáng)海洋軍事活動(dòng)保障；有利于實(shí)施海洋污染監(jiān)測(cè)、監(jiān)護(hù)，保護(hù)海洋自然環(huán)境資源；有利于加強(qiáng)全球氣候演變研究，提高對(duì)災(zāi)害性氣候的預(yù)測(cè)能力。 3、海洋衛(wèi)星52遙感技術(shù)基礎(chǔ)主要的海洋衛(wèi)星： SeaSat1 “雨云”7號(hào)衛(wèi)星 日本海洋觀測(cè)衛(wèi)星MOS1 歐空局ERS 加拿大雷達(dá)衛(wèi)星 海洋1號(hào)美國(guó)的海洋衛(wèi)星 歐空局的