欧洲遥感卫星(,缩写:ERS)是由欧洲空间局研制、发射和运营的地球观测卫星,也是欧洲空间局的第一个地球观测卫星任务,由ERS-1遥感卫星和ERS-2遥感卫星组成。其中,ERS-1运行于1991年7月17日至2000年3月10日,而ERS-2运行于1995年4月21日至2011年9月5日。两颗卫星运行在基本相同的轨道上,高度约782-785千米。ERS任务的总体目标是提供陆地和海洋表面的环境监测,这些监测数据亦用于对海洋、极冰、陆地生态、地质、森林、波浪、水深、大气物理及气象学等方面的研究。
ERS-1
科学与工业城的ERS-1模型]]
设备
ERS-1的总载荷重888.2千克,搭载有AMI、RA-1、ATSR-1、 LRR、PRARE等设备:
- 有源微波仪器(,缩写:AMI)
- RA-1型雷达测高计(,缩写:RA)
- ATSR-1型沿轨扫描辐射计(,缩写:ASTR)
- 微波探测仪(,缩写:MS)
- 精密测距测速仪(,缩写:PRARE)
- 激光逆向反射器(,缩写:LRR)
有源微波仪器
有源微波仪器AMI是由法国马特拉·马可尼太空公司制造的雷达装置,其内部装配有两个相互独立的雷达:一个是在执行图像模式和波模式下运作的合成孔径雷达(SAR),另一个是用在风模式下运作散射计(WSC)。在图像模式下,SAR通过发射经相位调制的脉冲,再通过匹配滤波器压缩回波来实现高分辨率的成像。在波模式下,AMI量测的则是因海水表面波引起的雷达反射率的变化,并将测得的雷达图像转换为光谱,从而提供与海洋波浪系统有关的长度与方向信息。在风模式下,散射计使用三个独立的侧视天线来测量海面的风速和风向。值得注意的是,波模式可以与风模式并行运作,但图像模式不能。
雷达测高计
雷达测高计RA-1由反射器、波导馈源、三脚架及支撑结构、喇叭馈电及波导组成的脉冲雷达,工作在频率为12-18GHz的Ku波段,方向指向天底,运行模式分为海洋模式和冰模式。通过RA-1的测量结果,可以确定出如下内容:
- 海水面的精确高程(海面地形),可用于对洋流、潮汐和全球大地水准面的研究
- 较大的波高
- 海面风速
- 包括表面地形、冰类型、海/冰边界等与冰有关的参数
任务
ERS-1的运行任务可划分为如下任务阶段:
不同任务周期的轨道参数如下:
侧倾模式任务
ERS-1的卫星主体在进入侧倾模式时,绕切向旋转了9.5度,使合成孔径雷达以35°的入射角进行成像。在侧倾模式中,姿态控制系统的性能与航偏模式(,缩写:YSM)差异并不显著,两个模式下的角速度、谐波误差和随机误差均相同,仅静态误差有最大约0.05度的细微差异。在滚动过程中,卫星处于精细指向模式(,缩写:FPM),该模式下航偏角为零,且姿态的参考线是沿垂线方向而非法线方向。
这一操作模式在使用上受到一些限制,因此只能进行一些有限的实验活动,这些限制包括:
結局
2000年3月10日,ERS-1的姿態控制系統因陀螺儀故障而失效,其任務正式宣告結束。
ERS-2
太空城的ERS-2模型]]1989年,欧洲空间局决定发射一颗新的ERS卫星,以在ERS-1结束寿命后接替ERS任务。ERS-2的结构大体上与ERS-1一致,但携带的设备较ERS-1有了一系列的改进。此外,ERS-2还携带了新的设备GOME,对大气的化学成分(尤其是臭氧成分)进行测量。ERS-2任务自1995年开始,在轨运行16年,期间曾与ERS-1和ENVISAT共同执行串联飞行任务。
设备
ERS-2携带的设备大致与ERS-1相同,但新增了用于臭氧监测的GOME,并将原搭载在ERS-1上的ATSR-1更新为了ATSR-2:
任务
ERS-2只执行多学科任务,类似ERS-1的任务阶段G和C。
参考文献
外部链接
- [https://ftp.space.dtu.dk/pub/Altimetry/CLS/SP-1326_ERS_lores.pdf ERS任务:观测地球20年]
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