印度對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)展現(xiàn)狀

李遠(yuǎn)飛 張雅聲 周海俊 陰艷龍（中國(guó)人民解放軍裝備學(xué)院）

印度發(fā)射的對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星包括“巴斯卡拉”（Bhaskara）系列、“羅希尼”（Rohini）系列、“印度遙感衛(wèi)星”（IRS）系列、“雷達(dá)成像衛(wèi)星”（RISAT）系列、與法國(guó)合作的“熱帶云”（Megha-Tropiques）衛(wèi)星等。目前，印度在軌的“印度遙感衛(wèi)星”系列、“雷達(dá)成像衛(wèi)星”系列及其他衛(wèi)星共有12顆，其中，“印度遙感衛(wèi)星”系列是世界上最大的民用遙感衛(wèi)星星座，能夠提供不同空間分辨率和不同光譜的圖像，主要用于農(nóng)業(yè)、水資源、林業(yè)、生態(tài)學(xué)、城市建設(shè)和地質(zhì)勘探等領(lǐng)域。

1 “印度遙感衛(wèi)星”系列

“印度遙感衛(wèi)星”由印度空間研究組織（ISRO）建造、發(fā)射和維護(hù)，為印度提供了諸多遙感服務(wù)。1988年發(fā)射了首顆衛(wèi)星—印度遙感衛(wèi)星－1A，現(xiàn)已發(fā)展了三代遙感衛(wèi)星，第一代遙感衛(wèi)星包括印度遙感衛(wèi)星－1A、1B、1E/P1 、P2；第二代遙感衛(wèi)星包括印度遙感衛(wèi)星－1C、1D、P3、P4，目前這兩代衛(wèi)星已經(jīng)全部完成任務(wù)退役。第三代遙感衛(wèi)星以“資源衛(wèi)星”（RESOURCESAT）系列和“制圖衛(wèi)星”（CARTOSAT）系列為代表，還包括“海洋衛(wèi)星”（Oc eanSat）等，現(xiàn)在印度第三代遙感衛(wèi)星全部在軌工作，共有9顆，分別為“技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”（TES），資源衛(wèi)星－1、2，制圖衛(wèi)星－1、2、2A、2B，海洋衛(wèi)星－2和印度迷你衛(wèi)星－1（IMS－1）。

“資源衛(wèi)星”

資源衛(wèi)星－1于2003年10月17日由“極軌衛(wèi)星運(yùn)載火箭”（PSLV）發(fā)射，是“印度遙感衛(wèi)星”系列的第10顆衛(wèi)星，不僅延續(xù)了由印度遙感衛(wèi)星－1C、1D衛(wèi)星提供的遙感數(shù)據(jù)服務(wù)，而且極大地增強(qiáng)了圖像質(zhì)量。

資源衛(wèi)星－1攜帶了3臺(tái)與印度遙感衛(wèi)星－1C、1D衛(wèi)星上相似的相機(jī)，但圖像分辨率有了極大的提升，線性成像自掃描遙感器－3（LISS－3）的分辨率為23.5m，線性成像自掃描遙感器－4的分辨率為5.8m，且具備全色和多光譜模式；先進(jìn)寬視場(chǎng)遙感器（AWiFS）分辨率達(dá)到56m。

測(cè)試中的印度資源衛(wèi)星－2

線性成像自掃描遙感器－3、4和先進(jìn)寬視場(chǎng)遙感器的性能參數(shù)

“資源衛(wèi)星”系列性能參數(shù)

資源衛(wèi)星－2是印度空間研究組織建造的第18顆遙感衛(wèi)星，于2011年4月20日發(fā)射。該衛(wèi)星主要用于延續(xù)資源衛(wèi)星－1的服務(wù)，向全球用戶提供遙感數(shù)據(jù)，同時(shí)提供更強(qiáng)的多譜段和空間覆蓋數(shù)據(jù)。

與資源衛(wèi)星－1相比，資源衛(wèi)星－2的主要變化包括：線性成像自掃描遙感器－4的多光譜圖像的幅寬由23.9km提升到70km，線性成像自掃描遙感器－3、4的輻射測(cè)量精度由7bit提升到10bit，先進(jìn)寬視場(chǎng)遙感器的輻射測(cè)量精度由10bit提升到12bit；此外，一些載荷的電力設(shè)備更加小型化。資源衛(wèi)星－2還攜帶了由加拿大COM DEV公司研制的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS），能夠在特高頻上根據(jù)衛(wèi)星的位置、速度等信息對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。

制圖衛(wèi)星－1又稱印度遙感衛(wèi)星－P5，于2005年5月5日發(fā)射，是印度第一顆有能力在軌提供立體圖像的遙感衛(wèi)星。制圖衛(wèi)星－1攜帶了2臺(tái)全色相機(jī)，可以在可見光區(qū)域拍攝黑白立體圖像，其幅寬達(dá)到30km，分辨率達(dá)到2.5m。

制圖衛(wèi)星－2于2007年1月10日發(fā)射，能夠提供場(chǎng)景特定點(diǎn)的圖像。該衛(wèi)星攜帶了一臺(tái)全色相機(jī)，圖像幅寬達(dá)到9.6km，空間分辨率優(yōu)于0.8m。

制圖衛(wèi)星－2A于2008年4月28日發(fā)射，可以提供場(chǎng)景特定點(diǎn)圖像。該衛(wèi)星攜帶了全色相機(jī)，空間分辨率優(yōu)于0.8m，且幅寬達(dá)到9.6km。其獲取的圖像被用于繪圖、城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)與管理、土地信息系統(tǒng)（LIS）及地理信息系統(tǒng)（GIS）等。

“制圖衛(wèi)星”

印度制圖衛(wèi)星－2示意圖

印度制圖衛(wèi)星－2上的全色相機(jī)拍攝的印度班加羅爾

“制圖衛(wèi)星”系列性能參數(shù)

制圖衛(wèi)星－2B是“印度遙感衛(wèi)星”系列的第17顆衛(wèi)星，于2010年7月12日發(fā)射。制圖衛(wèi)星－2B攜帶1臺(tái)全色照相機(jī)，主要用于地理繪測(cè)等，其成像幅寬9.6km，分辨率優(yōu)于0.8m。該衛(wèi)星的側(cè)視能力達(dá)到±26°，能夠獲得立體圖像。制圖衛(wèi)星－2系列3顆衛(wèi)星形成了相當(dāng)強(qiáng)大的對(duì)地監(jiān)視能力。

目前，印度軍方并不滿足于現(xiàn)有的偵察監(jiān)視能力，下一代遙感衛(wèi)星制圖衛(wèi)星－3系列的性能將有進(jìn)一步提高，制圖衛(wèi)星－3A將在450km高度的軌道上實(shí)現(xiàn)優(yōu)于0.5m的全色分辨率和約1m的多光譜分辨率。根據(jù)2010年印度空間研究組織公布的文件，制圖衛(wèi)星－3A將在2014年發(fā)射。

“海洋衛(wèi)星”

“海洋衛(wèi)星”系列包括海洋衛(wèi)星－1（又名印度遙感衛(wèi)星－P4）和海洋衛(wèi)星－2，分別于1999年和2009年發(fā)射。目前，海洋衛(wèi)星－1已完成任務(wù)。

海洋衛(wèi)星－2由極軌衛(wèi)星運(yùn)載火箭－C14火箭發(fā)射后，進(jìn)入高度為720km的太陽(yáng)同步軌道，傾角為98.28°，周期為99.31min。該衛(wèi)星是一顆可跟蹤海洋生物和鑒別潛在漁區(qū)的綜合型衛(wèi)星，還可協(xié)助預(yù)報(bào)海事趨勢(shì)和海岸帶研究，為天氣預(yù)報(bào)和氣象研究提供支持。該衛(wèi)星攜帶有3種載荷，即海洋水色監(jiān)視儀（OCM）、由印度空間研究組織研發(fā)的Ku頻段掃描散射儀（SCAT）和由意大利航天局（ASI）研發(fā)的大氣無(wú)線電掩星探測(cè)器（ROSA），設(shè)計(jì)壽命為5年。

“技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”

“技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”于2001年10月22日發(fā)射，是一顆試驗(yàn)衛(wèi)星，用于演示和驗(yàn)證姿態(tài)控制系統(tǒng)、輕型航天器結(jié)構(gòu)、固態(tài)記錄器、X頻段相控陣天線等技術(shù)?！凹夹g(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”攜帶的全色相機(jī)能獲取1m分辨率的圖像。

印度迷你衛(wèi)星－1

印度迷你衛(wèi)星－1是一顆低成本成像微衛(wèi)星，2008年4月28日與制圖衛(wèi)星－2A連同8顆納衛(wèi)星由極軌衛(wèi)星運(yùn)載火箭－C9火箭一同發(fā)射。該衛(wèi)星攜帶了2個(gè)光學(xué)有效載荷：多光譜相機(jī)和高光譜相機(jī)，工作在可見光和近紅外譜段上。多光譜相機(jī)的分辨率為37m，幅寬為151km；高光譜相機(jī)分辨率約為506m，幅寬為129.5km。

印度海洋衛(wèi)星－2

“技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”性能參數(shù)

印度迷你衛(wèi)星-1性能參數(shù)

“雷達(dá)成像衛(wèi)星”系列性能參數(shù)

印度對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)示意圖

2 “雷達(dá)成像衛(wèi)星”

雷達(dá)成像衛(wèi)星－2是印度第一顆合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星，于2009年4月20日發(fā)射。其主要載荷X頻段合成孔徑雷達(dá)由以色列提供，能夠全天候監(jiān)視印度周邊地區(qū)，并有助于繪圖和管理自然災(zāi)害及開展反滲透和反恐怖分子活動(dòng)。雖然印度空間研究組織表示該衛(wèi)星僅用于增強(qiáng)印度的災(zāi)難管理能力，但是多家印度媒體都曾報(bào)道稱這顆衛(wèi)星可以用于軍事。

雷達(dá)成像衛(wèi)星－1于2012年4月26日發(fā)射，是迄今印度發(fā)射的質(zhì)量最大的對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星，質(zhì)量為1858kg，功率為2200W，印度專家稱該衛(wèi)星主要用于氣象觀測(cè)，并未提及其軍事用途。雷達(dá)成像衛(wèi)星－1是印度空間研究組織完全自主研發(fā)的首顆C頻段（5.35 GHz）合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星，可穿透云層、日夜不間斷工作，主要用于農(nóng)業(yè)和自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)。

調(diào)試中的印度雷達(dá)成像衛(wèi)星－1

雷達(dá)成像衛(wèi)星－1分辨率最高能達(dá)到1m。除這一高分辨率成像模式外，它還可以依據(jù)成像目標(biāo)類型在2種較低分辨率的模式下工作。該衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸速率為640Mbit/s。

“熱帶云”性能參數(shù)

3 “熱帶云”衛(wèi)星

“熱帶云”衛(wèi)星是印度與法國(guó)合作建造的一顆氣象觀測(cè)衛(wèi)星，用于研究熱帶地區(qū)的水循環(huán)和能量交換?！盁釒г啤毙l(wèi)星攜帶了4種有效載荷：①降雨和大氣結(jié)構(gòu)微波分析探測(cè)儀（MADRAS），是由法國(guó)和印度共同研發(fā)的成像輻射計(jì)；②濕度垂直剖面探測(cè)器（SAPHIR），由法國(guó)研制；③輻射平衡掃描儀（ScaRaB），由法國(guó)研制；④大氣無(wú)線電掩星探測(cè)器(ROSA)，由意大利航天局研制。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，印度對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星不僅數(shù)量較多，而且經(jīng)過30多年的發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。其空間分辨率和光譜分辨率都有實(shí)質(zhì)性的提升，重訪周期逐漸降低，且其衛(wèi)星壽命也表現(xiàn)得十分出色，一般都遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)壽命。雖然印度對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星與美國(guó)、法國(guó)等國(guó)家的衛(wèi)星水平還有一定的差距，但是，從總體上講印度對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星已經(jīng)初見規(guī)模，能夠提供功能比較全面的服務(wù)。