购买高分二号卫星数据基本知识介绍

北京揽宇方圆信息技术有限公司

购买高分二号卫星数据基本知识介绍

摘要：高分二号卫星是北京揽宇方圆信息技术有限公司代理的国产遥感卫星。高分二号卫星，是2014年8月19日11时15分，中国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射遥感卫星，卫星顺利进入预定轨道，分辨率优于1米卫星影像可在平台中查询到，同时还具有高辐射精度、高定位精度和快速姿态机动能力等特点。

高分二号的成功发射标志着中国遥感卫星进入亚米级“高分时代”。高分二号卫星主要用户是国土资源部、住建部、交通运输部、林业局。2015年3月6日，它正式投入使用。

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高分二号卫星是我国自主研制的首颗空间分辨优于1米的民用光学遥感卫星可在遥感集市平台中查询到，搭载有两台高分辨率1米全色、4米多光谱相机，具有亚米级空间分辨率、高定位精度和快速姿态机动能力等特点，有效地提升了卫星综合观测效能，达到了国际先进水平。

高分二号卫星于8月19日成功发射，8月21日首次开机成像并下传数据。这是我国目前分辨率最高的民用陆地观测卫星，星下点空间分辨率可达0.8米，标志着我国遥感卫星进入了亚米级“高分时代”。主要用户为国土资源部、住房和城乡建设部、交通运输部和国家林业局等部门，同时还将为其他用户部门和有关区域提供示范应用服务。

高分二号卫星数据分类:

1.全色态影像（Panchromatic）

全色态影像（俗称黑白影像），收集单一波段(B&W)的波谱资料，其影像分辨率为0.8米。

2.多光谱影像（Multi-Spectral)

多光谱影像（俗称彩色影像），收集蓝色可见光、绿色可见光、红色可见光及近红外光等四个波段之影像，影像分辨率为3.2米。

3.彩色合成影像（Pan-sharpened）

所谓的彩色合成影像，系将分辨率0.8米之全色态影像与分辨率3.2米之多光谱影像利用融合技术进行影像融合（Fusion）后，作成分辨率为0.8米的彩色合成影像。

高分二号卫星技术突破:

•高分二号卫星的空间分辨率优于1米，同时还具有高辐射精度、高定位精度和快速姿态机动能力等特点。

•实现了亚米级空间分辨率、多光谱综合光学遥感数据获取，攻克了长焦距、大口径、轻型相机及卫星系统设计难题，提升了低轨道遥感卫星长寿命可靠性能，对于推动中国卫星工程水平提升、提高中国高分辨率对地观测数据自给率具有重要意义。

高分二号卫星技术特点:

1.亚米级、大幅宽成像技术

高分二号卫星配置的两台相机，采用长焦距、大F数、轻小型两台相机拼幅成像示意图两台相机拼幅成像示意图化光学系统设计，焦距达到7.8m,F数15，均为我国在轨遥感卫星中最大值；采用全色和多光谱五谱合一的TDI CCD器件，以推扫的方式实现对地面景物成像，以器件拼接方式实现单台相机2.1°的视场角，通过两台相机拼幅，进一步扩大视场，使星下点地面像元分辨率达到全色0.81m、多光谱3.24m，观测幅宽达到23.5km，在亚米级高分辨率卫星中幅宽达到世界最高水平。

2.宽覆盖、高重访率轨道优化设计

通过运行轨道、侧摆机动等参数优化设计，高分二号卫星的倾角为97.9°、回归周期为69天的运行轨道，可以保证对地球南北纬80°之间广大区域的观测覆盖，一个回归周期内运行1021圈，可完成全球无缝覆盖。在卫星侧摆±23°的情况下，即可实现全球任意地区重访周

期不大于5天，在卫星侧摆±35°的情况下，重访周期还将进一步缩小。卫星宽覆盖特性及重访率均达到我国遥感卫星领先水平。

3.高稳定度快速姿态侧摆机动控制技术

高分二号卫星为国内首颗配置全国产化高精度APS星敏感器的卫星，执行机构采用控制力矩陀螺CMG和动量轮的混合配置方式，实现卫星的快速姿态侧摆机动和稳定控制。通过星敏感器单机级算法改进、系统级姿态确定算法和控制算法的优化设计，首次依靠全国产化部件实现了高精度、高稳定度的姿态控制。在轨实测数据表明，卫星姿态稳定度可以达到1.5e-4°/s，姿态确定精度达到0.0025°。通过设计精确的操控律，采用“尽量避免激励挠性振动”这一约束下的姿态快速机动、快速稳定控制方法，高分二号卫星在轨实现了150s之内侧摆机动35°并稳定，为目前国内遥感卫星的最高水平。

4.图像高定位精度设计

为满足用户定量化应用的要求，高分二号卫星采用了多项提高图像定位精度的措施，其中整星高精度时统方案确保了时间同步精度误差不超过50μs，使成像时相机、控制和测控GPS等工作在统一的时间基准下；国产高精度星敏感器直接定姿和星敏感器+陀螺联合定姿等多种高精度姿态测量方案，以及星敏和相机一体化安装和高精度温控，使得能精确获得卫星成像指向；专门的微振动减隔振装置抑制微振动影响，确保成像指向稳定性。多种措施使轨道测量、姿态测量等多项与图像定位精度相关的指标达到国际先进水平，其中轨道测量精度达到在轨实时10m、事后0.5m，姿态测量精度达到0.003°。在轨图像测试初步评定表明，无控制点定位精度达到20-35m，优于50m设计指标，达到国际先进水平。

5.图像高辐射质量设计

高分二号卫星针对图像辐射质量提升采取了多项保证措施，相机光学系统和成像电路进行调制传递函数MTF优化设计，在小相对口径情况下实现了高的MTF数，奈奎斯特频率处，静态MTF全色谱段不低于0.12、多光谱不低于0.2,在轨动态MTF不低于0.1。在图像采样10bit量化的基础上，首次采用内遮光罩进一步改进杂散光抑制，采用高精度低温焦面电路和CCD控制等措施降低电子学噪声，采用格雷码编码降低系统噪声，确保图像信号噪声尽可能小，信噪比在各种太阳高角度、地面反照条件下，全色达到23-43dB、多光谱达到25-

43dB，均为国内卫星领先水平。

6.轻小型相机设计技术

高分二号卫星相机光学系统设计首次采用小相对孔径(F数15)三反同轴方案，相机口径较大减小，通过主次镜间距及折镜角度的优化设计，获得了更大的焦长比(焦距与光学系统长度之比)；首次采用析架支撑+阻尼隔振的主支撑结构设计，确保相机更高的稳定性和火箭主动段抗力学环境能力，使得相机结构更紧凑、体积更小、重量更轻；相机主反射镜、镜筒等采用新型陶瓷基碳纤维复合材料，在获得极低膨胀率保证相机机构稳定的同时，进一步减轻了相机重量；与传统设计相比，相机体积和重量减小约1/20相机采用三镜调焦方式以及五谱合一TDI CCD器件的方案，与国外同类相机相比，还使焦面组件、三镜组件及调焦机构的尺寸及重量较大减小，轻小型状态达到国际先进水平。

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