印度遥感卫星家族

□ 庞之浩

2012年4月26日5时47分，印度用极轨卫星运载火箭-XL成功发射了首颗国产雷达成像卫星——雷达成像卫星-1。卫星运行在高609千米、倾角97°的太阳同步轨道，设计寿命5年。卫星重约1858千克，其中自主研发的星载C频段合成孔径雷达等有效载荷质量约950千克，此星载合成孔径雷达采用5种扫描模式和多种极化系统设计，分辨率为2米～50米、幅宽30千米～240千米。卫星能够穿透云雾，全天时、全天候拍摄高分辨率成像，将用于减灾、农林等，也可用于国防目的，属军民两用，所以也被称为印度第1颗国产雷达成像侦察卫星。

四类卫星

印度遥感卫星目前大致可分为4个系列，其中印度遥感卫星-1是陆地卫星类，印度遥感卫星-P是专用卫星系列，印度遥感卫星-2是海洋和气象卫星系列，印度遥感卫星-3是雷达卫星系列。

目前，印度已拥有世界最大的遥感卫星群，在轨运行的遥感卫星达11颗，分别是技术实验卫星-1，资源卫星-1、2，制图卫星-1、2、2A、2B，印度迷你卫星-1，雷达成像卫星-2，海洋卫星-2、“热带云”卫星。同时向全球市场出售遥感数据，使印度成为全球遥感资料信息市场上的重要一员。

在这些卫星中，印度的4颗“制图卫星”格外引人注目，主要原因是它们质量虽然不大，属于印度遥感卫星-P系列，但分辨率较高，能军民两用，使印度在监控边境和边境活动方面具备了优势，能够对各个地区进行密切和长时间监控，对某个特定的地理区域在每48小时内“重访”一次。其中，最先进的是制图卫星-2B，它于2010年7月12日上天，分辨率达0.8米，空间分辨率优于1

从1982年起，印度开始研制改进型“罗希尼”卫星系列。这一系列卫星重量为150千克级。头2颗均未成功，1992年5月20日发射的第3颗进入了一条比预定轨道要低的轨道，1994年5月4日发射第4颗取得了成功。

上述卫星均采用了苏联的技术，带有试验性质，为后来的发展打下了良好基础。

实用卫星

为了独立发展空间遥感技术，印度空间研究组织从1978年起开始制定“印度遥感卫星”计划，并在1982年得到了印度政府的批准。1988年3月17日，印度第1颗第1代国产实用遥感卫星——印度遥感卫星-1A用苏联东方号火箭发射成功。该星重975千克，运行在904千米的太阳同步轨道上。

星上载有2种共3台以推扫方式工作的线性成像自扫描相机，工作在与“陆地卫星”主题绘图仪和法国“斯波特”卫星高分辨率可见光相机输出兼容的4个谱段。线性成像自扫描相机-1提供的图像地面幅宽为148千米，分辨率72.5米。线性成像自扫描相机-2A和2B可提供合成的145千米地面幅宽图像，分辨率36.25米。为了保持工作的连续性，与印度遥感卫星-1A相同的印度遥感卫星-1B于1991年8月29日由苏联“东方”号火箭发射升空。这2颗卫星的运行，表明印度已具有了实用型的卫星遥感系统。

2012年4月26日雷达成像卫星-1发射升空

印度海洋卫星-2与火箭对接

印度资源卫星-2

1995年12月28日，印度用俄罗斯“闪电”号火箭发射了首颗第2代遥感卫星印度遥感卫星-1C，与它相同的印度遥感卫星-1D于1997年9月29日入轨。它们的质量均为1330千克，运行在817千米高的太阳同步轨道上，重复观测周期是24天。

星上有全色相机、线性成像自扫描相机-3和宽视场相机，它们全部采用推扫式扫描方式，并使用CCD作为探测器。单谱段全色相机空间分辨率为5.8米，幅宽为70千米，且其镜头垂直轨迹方向±26°可控，因而能缩短重访周期和进行立体观测。线性成像自扫描相机-3为4谱段多光谱相机，光谱范围为0.52～0.86微米的3个可见光和近红外谱段及1个1.55～1.70微米的短波红外谱段，分辨率分别为23.0米（幅宽为142千米）和70.0米（幅宽为148千米）。与印度遥感卫星-1A、1B上的线性成像自扫描相机-2相机相比，线性成像自扫描相机-3增加了短波红外谱段，用于监测植被。星上的宽视场相机有2个谱段，每个谱段总幅宽为810千米，分辨率188米，也用于监视植被。

因为印度遥感卫星-1C、1B遥感器中的推进式自动搜索干扰振荡器采用了双控制式扫描技术，所以能提供连续的扫描线条，最大限度地延长对地面物体的拍照时间，确保了图像的质量和保真度。

总之，印度第2代遥感卫星具有空间及光谱分辨率高，光谱覆盖范围宽，重访频率高，能立体观测成像以及有在轨记录能力等特点。

对雷达成像卫星-1进行测试

除有专用的遥感卫星外，印度还发展了3代多用途的“印度卫星”。这些卫米的卫星可用于军事侦察。制图卫星-2B不仅分辨率高，还具有在26°范围内可操纵的特性，所以可在移动过程中仍能对某物体进行长时间监控，增强了印度卫星的“重访”能力，并确保了服务的持续性。

早期卫星

联合国空间委员会曾经指出，开发空间技术是发展中国家接近和赶上发达国家的捷径。印度很早就注意到了这一点，并在发展中国家里率先发展遥感卫星工业，以带动其他行业。

为了加强地球资源的勘察、开发与管理，印度于1975年用苏联火箭发射了第1颗自制的卫星“阿里亚哈塔”。星上大部分部件是进口的，只装有2台印度制造的电视摄像机和特高频微波辐射计，并在印度上空进行了遥感试验。

在“阿里亚哈塔”卫星的基础上，印度于1979和1981年先后发射了巴斯卡拉-1和2。前者是印度第1颗试验型观测卫星，采用苏联技术；后者比前者的设备更完善，载有2台可见光与红外电视摄像机（分辨率为1千米）和2台无源微波辐射计。

与此同时，印度于1979、1980、1981和1983年用自己的卫星运载器-3火箭发射了4颗“罗希尼”系列卫星，其中3颗获得成功。“罗希尼”卫星重35千克，采用自旋稳定方式，星上有1台2波段CCD相机。星除具有通信功能外，还装有甚高分辨率辐射计，可提供气象和环境数据。

印度遥感卫星-1C

印度制图卫星-2A

印度迷你卫星-1

准备一箭三星发射的资源卫星-2、青年卫星和X-卫星

为了确保天气预报，印度于2002年9月12日发射了该国首颗专用于气旋警报和气象预报的地球静止气象卫星——“气象卫星”，它装有1台甚高分辨率辐射计和1台数据中继转发器，用于提供气象业务。从第4代“印度卫星”起，印度开始研制专用的通信卫星和气象卫星。

2011年10月12日，印度发射了印法合作的“热带云”卫星，它采用“印度遥感卫星”平台，质量1吨，携带了4台科学探测仪器，用于研究地球大气。

专用卫星

为了配合本国“极轨卫星运载火箭”的研制，印度还研制了较轻的印度遥感卫星-P系列小型单遥感器卫星。

1994年10月15日，印度首次用自制的“极轨卫星运载火箭”发射了印度遥感卫星-P2。该卫星重870千克，采用三轴稳定方式，星体尺寸为课桌大小，功率510瓦。星上载有线性成像自扫描相机-2，其CCD探测器以摆动方式工作。图像的地面幅宽为131千米，分辨率为37米。美国对地观测卫星公司曾从印度遥感卫星-P2上获取数据。

1996年3月21日，印度遥感卫星-P3升空。它携带了1台类似于印度遥感卫星-1C、1D上的宽视场相机、1台短波红外谱段相机和1台德国提供的模块化光电子扫描器，其中模块化光电子扫描器可用于获取海洋和海事数据。

1999年5月25日，印度遥感卫星-P4（又叫海洋卫星-1）升空。它装有1台海洋水色监控仪和1台多频扫描微波辐射计，其中前者为8频段多光谱相机，空间分辨率为360米，幅宽为1420千米。

2009年9月23日，印度海洋卫星-2上天。其质量为960千克，重访周期为2天，使用寿命约为5年。卫星携带了3个有效载荷：海洋水色监控仪，它有8个频段，成像幅宽1420千米，分辨率360米，在可见光和近红外电磁频谱内工作；Ku频段笔形波束散射仪，它是主动式微波雷达，其抛物线碟形天线直径达1米，幅宽1400千米，地面分辨率为50千米×50千米；无线电隐形探测器，它是GPS接收机，利用无线电掩星进行大气探测，由意大利建造。该星可以每隔2天飞越印度洋一次，能够识别潜在的渔场、观察印度洋地区的气候变化等，其中的电子散射仪可以精确地测量某个海域的风向和风速。卫星数据的主要应用是潜在捕鱼区域的辨认、海洋情况的预报和海岸带研究，另外还可作为天气预报和气候研究的输入数据。

2003年10月17日，印度遥感卫星-P6（又叫资源卫星-1）升空。它的质量为1360千克，已不是小卫星了，用于接替印度遥感卫星-1C、1D，保持“印度遥感卫星”数据的连续性，同时也能提高数据质量，提供更高分辨率的、更多谱段的图像。该星的设计寿命为5年，载有3台相机：1台是3谱段可见光高分辨率线性成像自扫描相机-4，其全色、多光谱分辨率均为5.8米，幅宽为70.3千米（全色）和23.5千米（多光谱），能在可见光和近红外光谱频段工作，也可在黑白模式下工作，还能跨轨拍摄获取立体图像，重访周期为5天；1台是4谱波中等分辨率线性成像自扫描相机-3，其中3个为可见光谱段，1个红外，分辨率23.5米，幅宽140千米；1台是4谱段高级宽视场相机，其中3个为可见光谱段，1个为红外谱段，分辨率小于56米，幅宽740千米，每隔5天对全球拍摄一次图像。此外，该卫星还带有一个固态存储器，可以存储120G的影像数据。把线性成像自扫描相机-3、4的数据相结合可获得5.8米分辨率的多谱段数据。

2011年4月20日，印度资源卫星-2升空。它的质量为1206千克，设计寿命5年，造价达14亿卢比（约合2亿元人民币），用于取代资源卫星-1，扩大印度空间研究组织的遥感数据服务。资源卫星-2与资源卫星-1基本一样，只是增加了1套用于舰船监视的海事自动识别系统。

制图卫星

2005年5月5日，印度制图卫星-1（也叫印度遥感卫星-P5）升空。它是印度首颗具备立体成像能力的卫星，使印度遥感卫星进入了一个新阶段，提高了绘制地图的精确性，对印度的制图和城镇规划具有重要意义。它的设计使用寿命至少5年，重量为1.5吨，装有2台全色照相机，分辨率2.5米，幅宽为30千米，可提供生成数字地形模型/数字高程模型的立体像对。它还能准确及时地监视印度周边国家的导弹试验及发射情况并可提供清晰的图像。

2007年1月10日，印度制图卫星-2（又叫印度遥感卫星-P7）升空。该卫星质量为650千克，载有1台分辨率优于1米的全色相机，幅宽为9.6千米。它还是1颗能进行大气、海洋及气候观测的综合卫星，装有高度计、微波辐射计和散射计、热红外辐射计等，对全球大气及海洋环境进行综合观测。

制图卫星-1、2都属于军民两用的卫星。虽然2008年4月28日发射的印度制图卫星-2A（也叫印度遥感卫星-P8）与制图卫星-2性能一样，但它是为印度军方单独定制的，可使印度有能力对邻国所有的核试爆地点、导弹发射井位置以及部队的集结进行密切监视。卫星重访周期为4天，但通过适当的轨道机动可提高到1天。它具有很灵活的机动作战能力，一旦需要随时可以变轨，从不同高度和角度对一些重要目标实施纵深拍照，包括导弹阵地和机场等目标。制图卫星-2A上装有1台先进的全色照相机，分辨率约为0.7～1米，幅宽约为9.6千米，并具有45°斜视能力，可以满足军方和情报系统的需求。

2010年7月12日，印度制图卫星-2B升空。该卫星质量为694千克，携带1台高分辨率全色相机，分辨率达0.8米，幅宽9千米，运行在高637千米、倾角98.1°的极轨轨道，可用于军事。

侦察卫星

印度很早就开始筹划研制侦察卫星，以期成为亚洲军事航天大国。1999年夏季，印巴两国在克什米尔地区爆发大规模武装冲突后，印度军方在事后检讨时认为，由于缺乏侦察卫星监视，巴基斯坦武装分子得以秘密地将部队调入边境山区，使印方对战事缺乏准备、措手不及。为此，印度加快了侦察卫星的研发步伐。

2001年10月22日，印度首颗试验型光学成像侦察卫星——“技术实验卫星”升空。该卫星重1008千克，轨道高度500千米，耗资2500万美元，可为侦察任务提供更清晰的图像，用于对印度与中国和巴基斯坦的边界进行侦察。

“技术实验卫星”采用民用“印度遥感卫星”平台，分辨率1米。它在轨道上演示和验证了用于印度未来卫星的一些技术。这些技术包括姿态和轨道控制系统、大转矩反作用轮、新型最优化反应控制系统和一个单组元推进剂储箱、轻质量卫星结构、固态记录仪、X频段相控阵天线、改进型卫星定位系统、微小型跟踪和指令、电源系统以及双镜共轴相机光学系统。该星还携带了1台全色照相机用于遥感试验，其任务是为印度军方提供印度海岸和印中、印巴边境的区域地图。

其图像只用于军事目的，不做商业销售。卫星传递的图像由位于新德里的国防图像处理与应用中心进行处理，该中心的工作人员来自印度海陆空三军。该卫星曾传递过高质量的阿富汗战争以及印巴边境沿线巴基斯坦军队布局照片。印度一直在与阿富汗境内的美国地面部队共享该卫星收集的战略信息数据。实践证明，这些照片对军队首脑以及决策者具有极大帮助。除曾监控过阿富汗战事及巴基斯坦军队部署外，“技术实验卫星”卫星还肩负着为印度军方提供印度海岸及印中、印巴边境区域地图的职责。在伊拉克战争中，“技术实验卫星”也窥视了伊拉克战区。

这颗卫星每天至少绕地球轨道转14圈，在2～3天内重新观测地球表面同一地区一次，由印度国防情报局负责管理。

雷达卫星

上述印度遥感卫星都采用光学成像方式，优点是分辨率高，缺点是在天气不好时难以对地观测。为此，印度一直想发展能全天候工作的雷达成像卫星，因为这种卫星虽然分辨率稍低，但可以穿云破雾，风雨无阻地进行对地观测，从而在季风季节以及常年云遮地区成为印度唯一的数据信息来源。

2009年4月20日，印度首颗雷达卫星——雷达成像卫星-2升空。它是从以色列购买的，卫星质量300千克，有效载荷100千克，功率750瓦，轨道高度550千米，雷达天线直径5米，分辨率1米（能拍摄到自行车大小的物体），设计寿命5年。为了满足用户需求而提供不同等级的影像产品，其上的X频段星载合成孔径雷达有4种扫描模式：聚束扫描模式的分辨率优于1米；超级马赛克扫描模式的分辨率达1.8米；广域覆盖扫描模式的分辨率为8米；条带扫描模式的分辨率为3米。它每次运行能够生成多幅图像，因此费效比较高、性能优异。该卫星可用于监控印度边境，检查越境活动；帮助安全部队打击渗透和恐怖主义活动，追踪武装分子训练营等有威胁性的目标以及来袭弹道导弹，提高印度的侦察能力；还可轻易地“识破”用布或是树叶伪装过的隐蔽营地和运输工具；也能用于地质灾害监测、农林业生产、土壤水分分析、地质勘测和海冰等。

如今，雷达成像卫星-1的升空，进一步提高了印度军方对复杂气象条件下地区的监控能力，并可侦察和监视攻击印度的弹道导弹。由此，印度建成了由制图卫星-2A、2B和雷达成像卫星-1、2组成的侦察卫星网，使印度初步具备对邻国进行定期侦察的能力。为了使侦察范围覆盖整个南亚乃至全球，侦察效果更好、更稳定，印度还决定在近些年发展由至少6颗照相侦察卫星组成的卫星侦察网，届时其分辨率也将提高到0.5米。

资源卫星-2使用的高分辨率线性成像自扫描相机

以色列为印度研制的雷达成像卫星-2

印度遥感卫星-P6拍摄的美国中东部的波托马克河