全球单点重访仅4.8小时，连续成像创世界纪录，对于高三来说太超前了。
发射的“高芬三号”03卫星不是普通的卫星。属于“高分辨率对地观测系统”国家重大科技专项民用项目。高芬三号系列卫星是中国首颗C波段、多极子、高分辨率合成孔径雷达(SAR)卫星，具有全天候监测、高精度测量、多模式成像等突出优势，主要技术指标达到或超过国际同类卫星水平。简单来说，以03星为代表的“高三”系列是一颗非常强大的卫星，但具体在哪，似乎很难说。我们不妨通过几个关键知识点来多了解一下这种“不清楚”的卫星。
按照成像原理，遥感卫星主要分为光学遥感卫星、雷达遥感卫星和红外遥感卫星三种，其中雷达遥感卫星主要是合成孔径雷达(SAR)卫星。什么是合成孔径雷达？
合成孔径雷达(SAR)是一种高分辨率微波成像雷达。利用合成孔径原理、脉冲压缩技术和信号处理方法，利用真实的小孔径天线，获得了距离和方位向高分辨率遥感成像的雷达系统。
合成孔径雷达利用目标与雷达之间的相对运动，通过单个阵元完成空间采样，用单个阵元在不同相对空间位置接收到的回波时间采样序列代替阵列天线获得的波前空间采样集。只要目标被雷达波束照射或者在波束宽度内，目标就会被采样成像。利用目标与雷达相对运动形成的轨迹，形成合成孔径，替代庞大的实阵列孔径。
简单来说，通过合成孔径雷达成像，被探测物体从开始被雷达波束照射到离开雷达波束照射范围一直处于成像过程中，通过一个连续的成像过程，成像效果与超大孔径雷达相当。
“高芬3号”卫星是一颗配备C波段SAR的雷达遥感卫星。电磁波按照波长从长到短排列，依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线(X射线)、伽马射线(γ射线)，能量从低到高。在无线电波中，微波被称为“UHF电磁波”，频率在300 MHz-300 GHz之间，波长在1mm-1m之间，在雷达或卫星通信领域，划分无线电频段，其中C波段属于微波的范畴，频率为4.0- 8.0GHz，波长为75-37.5mm(厘米波)。C波段作为一种微波，具有易聚束、高指向性和线性传播的特点，其基本特性是穿透、反射和吸收。对于玻璃、塑料、瓷器，几乎不被吸收就能通过，但对于水和食物会被吸收加热，对于金属则会被反射。C波段通常用于通信卫星，低频的C波段在阴雨天气不会出现类似KU波段的雨衰。
高分三号卫星装有长15米的大型天线，分辨率可达1米。它是世界上分辨率最高的C波段多极卫星。
一般来说，SAR卫星有多种成像模式，包括条带成像、扫描成像、聚束成像、双基地成像、逆合成孔径雷达成像、干涉成像等，这些卫星具有多模式成像能力。在这些成像模式中，条带成像、扫描成像和聚束成像属于传统的成像模式。
条带图是指随着卫星的移动，雷达天线的方向保持不变，以均匀的速度扫过地面，获得连续的图像。这种模式在地面成像一条带状，带状的长度取决于雷达的移动距离，方位方向的分辨率取决于天线的长度。扫描成像(Scan)是指天线在一个合成孔径时间内会沿距离方向进行多次扫描，以牺牲方位分辨率为代价获得较宽的测绘带宽。这种模式的最佳方位分辨率等于条带模式的方位分辨率与扫描条带数的乘积。聚束成像是指当卫星在目标区域上空或附近飞行时，雷达天线通过不断调整波束方向使其始终对准该区域进行照射，从而在短时间内模拟出较宽的天线波束。与条带成像相比，可以大大提高分辨率，但探测范围只是有限的聚焦区域。
“高芬三号”01卫星在条带成像、扫描成像等传统成像模式的基础上，拥有波成像、全球观测成像等12种成像模式，并在后续运行过程中针对具体应用拓展了10多种实验模式，成为当时世界上成像模式最多的SAR卫星。[1]03卫星将成像模式增加到20种，增加了高分辨率宽成像、运动目标探测和洋流测量成像三种实验模式，进一步拓展了卫星的应用能力。[2]
极化是电磁波的本质属性之一，也是频率、振幅和相位之外的一维重要信息。电磁波的传播和散射都是矢量现象，用极化来研究电磁波的矢量特性。雷达发射的能量脉冲的电场矢量可以在垂直面或水平面极化。无论哪种波长，雷达信号都可以发射水平(H)或垂直(V)电场矢量，并接收水平(H)或垂直(V)或两者的回波信号。单极化是指水平发射和水平接收(HH)或垂直发射和垂直接收(VV)。双极化是指同时增加另一种极化模式，比如HH加HV。全极化(多极化)是最难的，包括HH，HV，VV，VH。
电磁波的极化对目标的介电常数、物理特性、几何形状和方位敏感，因此极化测量可以大大提高成像雷达获取目标各种信息的能力。简单来说，在SAR对地观测和成像过程中，偏振技术可以大大增强卫星对事物的种类、变化和特征的分辨能力，可以区分不同的农作物和耕地，可用于估算植被高度和衰减系数、物种识别、土壤表面粗糙度和湿度、积雪湿度等生物量。
目前，雷达极化已经成为一项成熟的技术，“高芬三号”系列卫星应用了最难的多极化技术，这是其跨陆海多领域多目标多模式探测能力的关键支撑之一。
高芬三号01于2016年8月10发射，是我国第一颗C波段全极化合成孔径雷达卫星。2021 112年10月23日-星发射；现在03星入轨后，标志着我国首个高分辨率微波遥感卫星星座初步建立，全天候、全天候微波成像能力初具规模。
“高芬三号”系列卫星编队飞行，均匀分布在同一轨道平面上。三颗卫星绕地球一周的时间是99分钟。全球观测最大重访周期由单颗卫星84小时缩短为三星12小时，平均重访周期由单颗卫星12小时缩短为三星4.8小时。同一区域每天至少可以重访两次，平均每天5次，这样可以在全局区域进行高动态成像。
2016年，“高芬三号”01卫星创造了小时级大功率遥感卫星单次连续成像世界纪录，02、03卫星连续海洋探测全球观测模式单次连续成像时间翻倍，03卫星SAR有效载荷工作时间由30分钟提高到100分钟，刷新了世界纪录。[2]
“高芬3号”首先是一颗合成孔径雷达遥感卫星。采用C波段，具有多极化技术，分辨率达到1米。具有全天候监测、高精度测量、多模式成像等优点。最大成像宽度650公里，成像工作模式可扩展至20种。是世界上综合性能最高的C波段SAR卫星！
作者:大白高果
参考数据
【1】引自中国空间技术研究院/s/fbaplzhomm2180YGHEK2G。
[2]部分引文由航天信息研究所发布/is/NGCaXB5/？