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3S技术集成

1.国内外测绘卫星发展现状1.1国内测绘卫星发展现状1.1.1中国资源一号卫星我国为主研制的第一代数字传输型地球资源卫星,也称中巴地球资源卫星。

时间:1999年10月功能:用先进的空间遥感技术,为调查、开发、利用和管理国上资源服务,其成果可广泛应用于农、林、牧、地测绘、海洋气象等国民经济众多领域。

现状:到2000年12月底,中国3 个地面站和应用中心获取了该卫星9 万多景遥感数据。

1.1.2 中国资源二号卫星中国自行研制的传输型遥感卫星“中国资源二号”卫星,确保了卫星系统长期连续稳定运行、增强中国国土资源勘察能力、促进航天领城国际合作、推动中国国民经济又好义快发展。

时间:2002 年10 月功能:现有资源一号、资源二号系列U星可提供中等分辩率遥感影像,用于1:100万和1:25万地形图更新。

2007年发射的02B星和计划中的CBF RS-3/4的商分辨率影像原则上可对1:5万和1:2.5万的基础地理信息进行部分要素的更新。

1.1.3中国资源三号高精度立体测绘卫星时间:2012年1月9 月特点:搭载有三台三线阵相机和一台多光谱相机、设计寿命为5 年。

正视全色相机影像分辩率为2.1米,前后视相机影像分辨率为3.5 米,多光谱相机影像分科率为5.8 米。

功能:长期、连续、稳定快速地获取覆盖全国的高分率立休影像和多光谱影像,为全国1:5 万基础地理信息产品的生产、1:2.5万与更大比:例尺地图的修侧更新提供影像资源,为数字中国建设、地理国情监测、经济社会发展提供基础性、战略性地理信息资源,为国土资源调查、防灾减灾、生态建设与坏境保护、城市规划建设与管理,以及国防和军队建设等提供有效服务。

1.2国外测绘卫星发展现状1.2.1美国日前,美国商业测绘卫星主要有6颗,分别是GeoEye-I、Worldview 1/2、QUICK-BIRD 和IKONOSS摄影测量卫星,以及GRACE重力测量卫星。

(1)KII-12:光学数字传输型,有4颗在轨运行,分辩率达到0.1米,是目前照相卫基中分辩率最高的、所获取的卫星影像主安用于军事侦察与战略目标定位,也具有一定的立体成像与立体测图能力。

(2)IKONOSS:第一颗高分辩率商业测绘卫星,以米级分辨率实现对地面间一地段单重复摄影观测的周期为2-9届夜,经过图像正交变换。

使用地面基准点校正精度为2米,可用于编制1:24000比例尺的地图。

IKONOSS卫星相机系统采用三线阵立体成像系统、分外向下向前和向后成像,具有立体测图能力。

该卫星带有有星我载GPS接收机和星相机,用于确定像机的外方位元素。

(3)QuickBird-2:2001年10月18月发射升空,影像的地面分游率为0.61米,2.4米(彩色),该卫星带有有星我载GPS接收机和星相机,用于确定像机的外方位元素。

(4)GeoFye-1:GeoFye公司2008年发射,获取的影像分辨率最高达到0.41米,接近军办侦察卫星水平。

1.2.2欧盟(1)法国SPOT遥感卫星和“晶宿星”Pleiades法国最成功的系统是军民两用摄影测量卫星SPOT系列,发射于1986年的SPOT1卫星是世界第一颗商业遥感测绘卫星。

目前,在轨运行的三颗SPOT卫星,SPOT-4/5/6,分别于1998, 2002和2012年发射,卫星的扫描带宽都是60 km, SPOT-4的全色分辨率为lOm,多光谱分辨率为20 m; SPOT-5的全色分辨率为2.5 m,多光谱分辨率为10 m; SPOT-6分辨率为1. 5 m。

法国新一代军民两用高分辨率光学成像卫星一一“晶宿星”(Pleiades)。

2012年12月发射的PleiadeslB分辨率为0. 5 m,该星每天向法国部队和全球商业用户提供1000幅高分辨率影像,与2011年12月发射的Pleiades 1A一道,组成双子星座,确保每日重访地球上任何一点,为军民用户提供感兴趣区域影像,具有规律的侦察能力和双倍覆盖。

(2)英国TopSat测绘卫星英国拥有一颗军民两用测绘卫星一一TopSat(地形测绘卫星),2005年发射,该星属于微小卫星,卫星的分辨率为 2.5m,该星首要任务证明微型卫星能够提供高分辨率影像。

(3)德国雷达测绘卫星德国一直致力于雷达测绘卫星的研究,并处于全球领先水平,2000年美国航天飞机执行的全球干涉雷达地形测绘任务所使用的X波段雷达就是由德国研制的。

目前,德国由两颗雷达测绘卫星TerraSAR-X构成的雷达干涉测量卫星系统一一TanDem-X,具有获取全球3 m精度数字高程数据的能力。

此外,德国还拥有一颗2000年7月发射的高低卫卫跟踪重力测量卫星CHAMP卫星,CHAMP卫星预期反演重力场的空间分辨率可达300 km。

1.2.3日本2006年1月,日本发射了ALOS军民两用对地观测高分辨率成像卫星,设计寿命3年,影像分辨率2.5m,主要用于测绘。

2011年5月该星因电力异常,失去通讯功能而正式停止使用,其服役5年,远远超过了目标寿命。

2013年1月27日,日本在鹿儿岛发射2颗间谍卫星,即“雷达4号”情报收集卫星和一颗光学传感成像卫星,日本所谓的“全球信息收集卫星网”已达到9颗卫星,包括5颗光学成像卫星和4颗雷达成像卫星,其中,2009年发射的“光学3号”卫星的分辨率为0. 6 m; 2011年12月12日发射的“雷达3号”卫星分辨率为lm。

至此,多星组网,日本已具有全天候获取全球高分辨率军事情报与地理空间信息的能力。

1.2.4印度1988年、1991年发射的工RS-lA / 1B,其全色分辨率与多光谱分辨率分别为36 m与72.5 m。

这两颗卫星分辨率低,主要应用于小比例尺地图修测与国土普查。

1995年与1997年发射的测绘卫星工RS-1C / 1D,其空间分辨率有了极大提高,全色分辨率达到 5.8m,卫星具有立体成像能力,可广泛应用于制图与城市规划,能制作1:5万比例尺地图。

2000年后,印度开始研发高分辨率专用测绘卫星一一Cartosat系列卫星。

2005年发射Cartosat-1,卫星影像分辨率为1 m; 2008年4月与2010年7月分别发射了Cartosat-2A/2B,卫星位于630 km高的太阳同步轨道,轨道相对于赤道倾角97. 92度,卫星重量680 kg,携带全色相机,影像空间分辨率为0. 8 m,扫描带宽9. 6 km,卫星可在轨倾斜45度角,主要应用于测绘与侦察;未来将准备建造的Cartosat-3分辨率据称将达到0. 25 m。

1.2.5以色列以色列2000年12月5日成功发射了本国第1颗遥感卫星“埃罗斯”(EROS-A1)。

该星是全球首颗轻型、高分辨率商业遥感卫星,重2508,分辨率为1. 8 m。

具有发射成本低、拍摄动作灵活、分辨率高等特点,影像可用于测绘、农业、气象等领域。

以色列计划发射7颗“埃罗斯”家族系列卫星,覆盖地球每一个角落,并将分辨率提高到0. 82 m。

同时,以色列空间局建造了全球地面影像传输网工mageNet,满足世界各地EROS用户通过广域网获取所订影像需求。

2.北斗卫星导航系统建设与应用现状2.1 北斗卫星导航系统建设北斗卫星导航系统(BDS)是由我国自主研发的,独立运行的全球性卫星导航系统,是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。

北斗系统由空间端、地而端、用户端三部分组成,可提供全天候高精度可靠定位。

(1)北斗一号2003年5月25日,我国成功将第三颗“北斗一号”导航定位卫星送入太空。

前两颗“北斗一号”卫星分别于2000年10月31日和12月21日发射升空。

第三颗与前两颗“北斗一号”工作星,组成了完整的卫星导航定位系统,可以确保全天候、全天时提供卫星导航信息。

(2)北斗二号北斗二号卫星导航系统(BD2、Beidou-2)是中国独立开发的全球卫星导航系统。

北斗二号并不是北斗一号的简单延伸,它将克服“北斗一号”系统存在的缺点,提供海、陆、空全方位的全球导航定位服务,2012年4月30日,中国在西昌卫星发射中心成功发射“一箭双星”,用“长征三号乙”运载火箭将中国第十二、第十三颗北斗导航系统组网卫星顺利送入太空预定转移轨道。

截止2016年6月12日中国共发射了23颗北斗导航卫星,其中4颗试验卫星,也叫北斗一号,剩下的都是北斗二号。

(3)北斗三号系统2015-2016年完成5颗北斗三号卫星试验验证,全面突破系统核心关键技术,卫星状态基本固化。

北斗三号卫星将增加性能更优的互操作信号B1C,并随着全球系统建设将B2I逐步升级为性能更优的B2a信号,在进一步提高基本导航服务能力基础上,按照国际标准提供星基增强服务(SBAS)及搜索救援服务(SAR)。

(4)星基增强系统建设按照国际民航标准,开展北斗星基增强系统(BDSBAS)设计、试验与建设。

目前,已完成系统实施方案论证,固化了系统在下一代双频多星座(DFMC) SBAS标准中的技术状态,进一步巩固了BDSBAS作为星基增强服务供应商的地位。

2.2应用现状2.2.1海洋渔业随着近海资源的口渐枯竭,渔业逐渐向远洋深海发展,而远洋渔业的风险很大,在渔船上安装北斗系统终端能够为渔船出海提供安全保障:如果渔民在海上遭受天气、海况、敌意威肋、等险情,可以随时随地发出求救信号,北斗海洋渔业位置信自、服务中心可以及时获取渔船位置,第一时间组织救援渔民可以通过北斗系统在任何地方与别人进行通信,可以联络家人或者附近的渔船,实现海上联合作业或者海上贸易如果渔船进入禁渔区或者驶出国家海上边界,北斗系统会向渔船发送短报文以提出示警,避免渔船遭受不必要的损失。

2.2.2军用领域GPS系统在全球推广应用多年,但是GPS系统隶属于美国,美国拥有其完全的控制权,我国在军用领域使用GPS系统就难免会产生忧虑,发展我国的北斗全球系统就能在军事上摆脱对GPS的依赖,有利于提高我国军事力量和作战能力。

就两个系统对比而言,GPS系统对外开放的是民码部分,定位精度在100米左右,北斗系统目前的区域导航系统民码定位可达到位置精度平而10米,高程10米。

相对于民码,军码的精度会更高,运用北斗导航系统能够实现更加精准的打击作战,并且北斗系统具备的双向短报文信自、功能对于军事通讯效率的提高也具有十分重要的意义。

2.2.3“北斗+互联网+其他行业”业态形成信息产业有一句话叫做“三大经济支柱,一是互联网,二是移动通信,三是卫星导航”。

随着信息技术的发展,这三大支柱产业正在实现紧密的融合,其中以卫星导航为核心的位置服务产业呈现出蓬勃发展的生机。

当前,我国首先解决了北斗系统的基础产品问题,已经形成了从芯片到终端,再到产业应用服务的完整产业链,同时积极推动北斗和其他信息技术的跨界融合发展,目前已呈现“北斗+互联网+其他行业”的一种新业态。

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