Centro Canadense de Sensoriamento Remoto ... - GeoGratis

Centro Canadense de Sensoriamento Remoto, Ministerio de Recursos Naturais do Canadá
Natural Resources Ressources naturelles
Canada Canada

RADARSAT-2
Panorama da Missão
• Continuidade de dados do RADARSAT-1
– oferece todos os modos de imageamento do
RADARSAT-1
– além de muitas capacidades adicionais
• Lançamento previsto para 2003
• Duração da missão: 7 anos
• É o próximo passo para a total
comercialização do programa RADARSAT
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RADARSAT-2
Panorama da Missão
• As características da missão foram
desenvolvidas de acordo com uma pesquisa
de mercado
• Prioridade concedida às características do
sistema e não à receita potencial
• Destaque para o “teor de informação”
– maximização do valor econômico
– expansão do potencial para mais processamento
com “added-value”
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• Inovações
RADARSAT-2
O Futuro
– resolução espacial mais alta
– direção de visada para esquerda
ou para direita
– polarimetria
• Projetos
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RADARSAT-2 Inovações 1
• Resolução ultra-fina de 3 metros
– a mais alta resolução de SAR disponível a nível comercial
• Direção de visada rotineira à esquerda ou à direita
– tempo de repetição menor
– maior resposta às necessidades dos usuários
– missão de mapeamento na Antártida totalmente integrada
• Capacidade de seleção da polarização pelo usuário
(dependência do modo)
– Polarização selecionável (HH ou VV ou HV ou VH ou (HH e
HV) ou (VV e VH))
– Polarização de quadratura (HH, VV, HV, e VH)
– Polarização simples selecionável (HH, VV, HV, ou VH)
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RADARSAT-2 Inovações 2
• Receptores GPS a bordo
– a precisão no conhecimento da posição bruta e em
tempo real do satélite é 20 m (1 ).
• 1 seg é a diferença entre os imageamentos
realizados pelos diferentes modos.
• Guinagem para manter efeito de Doppler nulo no centro
do feixe da varredura.
– facilita o processamento
• Memória de dados de estado sólido
• Maior potência na transmissão de dados para a terra
– antena receptora com tamanho mínimo de 3 metros
– “custos de entrada” inferiores para novas estações
terrestres
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Configuração do RADARSAT-2
Reforçadores V
Antena GPS
Plataforma
PSS
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Janelas de ventilação
para controle térmico
Painéis solares
Rastreadores de estrelas
Antena de transmissão descendente da banda X
Antena SAR
Agrupamento de”sun-seekers” -- CSS

Conhecimento da atitude e posição
do veículo espacial
Precisăo no controle de atitude
Precisăo no conhecimento
de atitude
Conhecimento da
posição bruta
Conhecimento da posição
pós-processada
Funcionamento do radar
Duração do imageamento com
capacidade plena
Duração mínima de imageamento
Duração máxima de imageamento (órbita)
Duração de imageamento com diferentes
modos
Duração de imageamento com diferentes
polarizações transmitidas e mesmo PRF
Tempo em que o satélite fica ligado por
órbita
Conexões de comunicações
Banda-S
Conexão superior
Conexão inferior
Banda-X Conexão
inferior
Link 1
Link 2
A antena tem 10240 elementos de radiação
alimentados por 640 módulos T/R.
Conceitos do Sistema RADARSAT-2
32 kbps criptografados
128 kbps
±0,05º (3s em cada eixo)
±0,01º (3s em cada eixo)
±20m (1s em cada eixo)
±15m (3s em cada eixo)
105 Mbps criptografados
105 Mbps criptografados
10 minutos
5 segundos
28 minutos
1 segundo
1 PRI
28 minutos
PORTA COM POLARIZAÇÃO VERTICAL
PORTA COM POLARIZAÇÃO HORIZONTAL
Precisăo da posição
absoluta na imagem
< 300 m na imagem bruta
< 100 m na imagem
pós-processada
• Gravadores de
estado sólido 2x128 GB
• GPS a bordo
Corrigindo a fase do sinal que sai ou que chega em cada par dos Elementos de Radiação,
pode-se controlar a polarização para obter H ou V nos trajetos de transmissão e recepção
Polo Equador Polo
Dotado de manobra por guinada
• torna o processamento mais rápido e fácil
• normaliza a largura de faixa Doppler
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3.9°
-3.9°
Observações à direita e à esquerda são rotineiras.
O veículo espacial está preparado para funcionar em qualquer direção, sendo
necessário um tempo nominal de 10 minutos para efetuar a manobra.

Antena de Visada à Esquerda e à Direita
Observações à direita e à esquerda são rotineiras.
O veículo espacial está preparado para funcionar em qualquer direção,
sendo necessário um tempo nominal de 10 minutos para efetuar a manobra.
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Porta de Polarização Vertical
Porta de Polarização Horizontal
Antena SAR
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• A antena possui 10.240
elementos de irradiação
alimentados por 640
módulos de transmissão
e recepção
• Corrigindo o tempo do
sinal que chega ou que
sai de cada par de um
Elementos de Radiação,
a polarização pode ser
controlada para se obter
H ou V nos trajetos de
transmissão e recepção

Imagem SAR com
resolução de 3 metros
Conceitos do Sistema RADARSAT-2
Parâmetros de de Qualidade de de Imagem no no Modo Standard
Soma
Soma
dos
dos
quocientes
quocientes
de
de
ambigüidade
ambigüidade
de
de
azimute
azimute
e
e
de
de
alcance
alcance
30
dB
dB
Precisăo
Precisăo
Radiométrica
Radiométrica
Relativa
Relativa
numa
numa
cena
cena
de
de
100
100
km
km
x
x
100
100
km
km

Opções de Polarização do RADARSAT-2
Modos do RADARSAT-1
com polarização seletiva
Modo
Faixa de
Imageamento
Nominal
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Cobertura de
Imageamento à
Direita ou à Esquerda
do Rastreio Terrestre
Resolução Aproximada:
Alcance no Terreno x
Azimute
Standard 100 km 250 km – 750 km 25 m x 28 m
Largo 150 km 250 km – 650 km 25 m x 28 m
Transmissão H ouV Baixa incidência 170 km 125 km – 300 km 40 m x 28 m
Recepção H ou V ou (H e V) *
Alta incidência 70 km 750 km – 1000 km 20 m x 28 m
Fino 50 km 525 km – 750 km 10 m x 9 m
ScanSAR Largo 500 km 250 km – 750 km 100 m x 100 m
ScanSAR Estreito 300 km 300 km – 720 km 50 m x 50 m
Polarimetría
Transmissão H e V
com pulsos alternados
Recepção H e V
em todos os pulsos
Standard,
polarização
quádrupla
Fino, polarização
quádrupla
25 km 250 km – 600 km 25 m x 28 m
25 km 400 km – 600 km 11 m x 9 m
Polarização simples seletiva Fino triplo 50 km 400 km – 750 km 11 m x 9 m
Transmissão H ou V Largo ultra-fino 20 km 400 km – 550 km 3 m x 3 m
Recepção H ou V Estreito ultra-fino 10 km 400 km – 550 km 3 m x 3 m
*Approximação

Comparação com Alta Resolução
Resolução de 3 metros Resolução de 10 metros
Imagens dos Laboratórios Nacionais de Sandia
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Características da Órbita do RADARSAT-2
• Mesma órbita do RADARSAT-1
– 798 km de altitude
– órbita heliossíncrona “congelada”
• Mesmo ciclo de repetição e rastreamento
terrestre do RADARSAT-1
– cenas precisamente alinhadas em relação a do
RADARSAT-1
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Órbita do RADARSAT-2 Características
• 798 km de altitude, órbita heliossíncrona ao amanhecer
e ao anoitecer
• Mesmo ciclo de repetição e rastreamento terrestre do
RADARSAT-1
Direção do
equador celeste
22 de dezembro
21 de março
SOL
23 de setembro
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Direção do equador celeste
Inclinação orbital
do RADARSAT:
22 de junho
Órbita do RADARSAT
em eclipse

Número de dias até o alvo ser imageado
novamente
Freqüência de repetição do RADARSAT-2
no equador - Modo fino
16.0
14.0
12.0
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0.0
-1500 -1000 -500 0 500 1000 1500
Distância inicial do rastreamento terrestre
(km)
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RADARSAT-1
RADARSAT-2

Imagens Multipolarizadas
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Fonte: MDA
Arquitetura da Missão RADARSAT-2
CONTROLE DO SATÉLITE
SISTEMA DE CONTROLE DO SATÉLITE
ESTAÇÃO PRINCIPAL TT&C
ST. HUBERT
INSTALAÇÕES DE
CONTROLE DA MISSÃO
EXECUÇÃO DE ENCOMENDAS
DISTRIBUIDOR
COMERCIAL
USUÁRIO
COMERCIAL
ESTAÇÃO AUXILIAR TT&T
SASKATOON
ESTAÇÕES EXTERNAS
TT&C
BALCÃO DE ENCOMENDAS
DA AGÊNCIA ESPACIAL
CANADENSE
USUÁRIO DO
GOVERNO
CANADENSE
INSTRUMENTOS
DE CALIBRAÇÃO
SISTEMA DE CONTROLE
DA QUALIDADE DA IMAGEM
SISTEMAS DE
PLANEJAMENTO
DE OPERAÇÕES
SISTEMA DE EXECUÇÃO
DE ENCOMENDAS
SISTEMA DE
CATÁLOGO
RADARSAT-2
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RECEPÇÃO, ARQUIVO E PROCESSAMENTO
DE DADOS
SISTEMA CANADENSE DE
RECEPÇÃO E ARQUIVO
PRINCE
ALBERT
INSTALAÇÕES
CANADENSES DE
ARQUIVOS
PROCESSADOR
DO RADARSAT-2
REVENDEDORES
DE VALOR
INCREMENTADO
GATINEAU
INSTALAÇÕES EXTERNAS DE
RECEPÇÃO, ARQUIVO E
PROCESSAMENTO
INSTALAÇÕES
DE ARQUIVO
PROCESSADOR
DO RADARSAT-2
LEGENDA
CONTROLE E MONITORAMENTO
DADOS SAR

Construção da Espaçonave
• Principal empresa contratada: MacDonald Dettwiler &
Associates Ltd., Vancouver
• Construção do satélite: Aerospazio, Roma, Itália
– baseado no projeto modular denominadoPRIMA
• Construção da carga útil: EMS (Spar Aerospace),
Montreal
– antena com elementos em fase
– mesmo acondicionamento e desdobramento do RADARSAT-1
• Responsável pelo lançamento: Boeing Delta Launch
Services Inc.
– a bordo do foguete Boeing Delta-II de Vandenberg AFB,
Califórnia
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Montagem, Integração e Testes RADARSAT-1
Teste acústico
simulando
coondições de
lançamento
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Câmara de
ensaios térmicos e
a vácuo
Teste de antena

Segmento Terrestre do RADARSAT-2
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Funções do Segmento Terrestre
Controle do veículo espacial
Planejamento de operações
Execução de encomendas
Recepção e arquivo
Processamento e distribuição
Controle de qualidade da imagem
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Comandos e Manipulação de Dados
• Comando criptografado & comunicações de
dados
• Transmissão TTC ascendente e descendente na
banda S
– 32 kbps ascendentes, 16 ou128 kbps descendentes
• Transmissão descendente de dados de imagens
na banda X
– transmissão de 2 x 105 Mbps
• Dados de imagens armazenados em gravadores
de estado sólido
– 2 x 128 GB
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Processamento de Encomendas
• Preparação gráfica dos pedidos
– Software “Swath Planner”
• Selecionável pelo usuário
– Modo, feixe, polarização
– Instalações de recepção
– Instalações de processamento
• Mais sensível às necessidades do usuário
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