TerraSAR-X

TerraSAR-X es el primer satélite desarrollado en el marco de un acuerdo Público-Privado Alemán: el Centro Espacial Alemán (DLR) y la empresa especialista líder en sistemas satelitales. EADS Astrium, comparten la producción y desarrollo de este nuevo satélite. COn el objeto de asegurar el éxito comercial de esta misión, EADS Astrium GmbH fundó en el año 2001 su subsidiaria Infoterra GmbH; compañía que se encarga de establecer la plataforma comercial para los productos y servicios de geoinformación del Satélite TerraSAR-X.

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Introducción

Hay dos conceptos de importancia para recibir información de la tierra:

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  • Los sistemas ópticos usan la luz solar y por esto son sensores pasivos.

  • Los sistemas de Radar usan su propia fuente de radiación y por estos son sistemas activos.

RADAR: Radio Detecting And Rangign

Detección de objetos (Objetivos) por:

  • Transmitiendo ondas electromagnéticas.

  • Recibiendo las ondas reflejadas por los objetivos.

Determinación de la distancia al objetivo (rango) a partir del tiempo de viaje de ida y vuelta de la onda.

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TerraSAR-X Multilook Ground Range Detected, High Resolution SpotLight, Radiometrically enhanced, HH
Pirámides de Giza, Egipto

Señal e Imagen resultante del Satélite TerraSAR-X

La intensidad del gris de un pixel depende de:

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Señal e Imagen resultante del Satélite TerraSAR-X: Geometría del objeto

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Mecanismo de disipación de la onda incidente

  • Reflexión difusa desde un volumen (vegetación) -> valor del gris intermedio y textura.

  • Reflexión transparente o diafana de superficies (aguas calmadas) -> oscuridad.

  • Reflexión de esquina (entre edificios) -> brillantes.

  • Disipación de volumen (TerraSAR-X: Se disipa desde la superficie, no del terreno.

Señal e Imagen resultante del Satélite TerraSAR-X: Rugosidad de la superficie

La potencia de la señal medida depende de:

La rugosidad de la superficie en relación con la longitud de onda (TerraSAR-X: 3 cms)

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Señal e Imagen resultante del Satélite TerraSAR-X: Imagen con multiple-polarización

La combinación de diferentes polarizaciones realza la diferencia de distintas clases de vegetación.

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TerraSAR-X, 3 m, Stripmap, VV, HH, VV+HH, adquirida: 7 Julio 2007

Señal e Imagen resultante del Satélite TerraSAR-X: Imagen multiple-temporal

Combinación de diferentes datos y diferentes polarizaciones

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TerraSAR-X, 3 m, Stripmap, VV, HH, VV+HH, adquirida 26 Junio y 7 Junio 2007.
Note las diferencias en la imagen SAR (izq), en la imagen óptica no son tan claras las diferencias (der.)
El satélite TerraSAR-X tiene una vista diferente del planeta tierra: Un sistema lateral de vista

El sistema SAR tiene una geometría de vista lateral opuesto a la vista de perspectiva central de un sistema optico.

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  • En el proceso de una fila de datos la franja de transmisión activo es subdividido en píxeles.

  • Las resoluciones en rangos y azimut siguen diferentes conceptos.

El satélite TerraSAR – X utiliza un sistema visual correcto

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Azimut: Largo de la franja
Rango: Ancho de la franja

El satélite TerraSAR-X tiene una visual del planeta Tierra diferente: Rango
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En el rango:

Las señales son asignadas a un lugar geográfico de acuerdo con el tiempo de medición.

Esto es porque el orden de los píxeles puede ser confuso en áreas de fuertes relieves o dentro de las ciudades.

El rango de resolución solamente depende de:

Banda ancha (150 y 300 MHZ) y el ángulo de indidencia (rango en la superficie)

El satélite TerraSAR-X tiene una visual del planeta Tierra diferente: Rango oblicuo vs Rango de superficie
  • Rango Oblicuo:
    Comparado a un mapa la imagen es comprimida hacia el rango más cercano.
    TerraSAR-X: SSC: Single Look Slant Range, COmplex representation (Visual single de rango oblicuo, representación compleja)

  • Rango de Superficie:
    La geometría parece similar a un mapa toporáfico.
    TerraSAR-X productos:
    MGD: Multi Look Ground Range, Detected representation
    GEC: Geocoded Ellipsoid Corrected, detected representation.
    EEC: Enhanced Ellipsoid Corrected, detected representation.

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El satélite TerraSAR-X tiene una visual del planeta Tierra diferente: Opciones de procesamiento

La resolución espacial mejora con el rango

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Cuadro y Ventajas comparativas
  • Características del sistema SAR y óptico

Sistema SAR
Sistema Óptico
Sensor activo Sensor pasivo
Geometría de visual lateral Geometría de visual NADIR
Largo de onda en centímetros Largo de onda en nanómetros
Observación durante día/noche y a través de las nubes Observación durante el día y despejado
Los tiempos de diferencia de señal pueden ser medidos No tiene acceso a los tiempos de diferencia
Rango de resolución oblicuo Resolución angular
Utiliza la polarización No tiene efecto de polarización
Contenido de imagen: intensidad + fase Contenido de imagen solamente de intensidad
Parámetros del sistema Satélite TerraSAR-X
Frecuencia del radar 9.65 GHZ
Potencia radiada 2 kW
Ángulo de incidencia del rango para Stripmap/ScanSAR/Spotlight 20° – 45° máximo performance (15° – 60° accesible)
Polarizaciones HH, VH, HV, VV
Dirección de visual nominal Derecha
Número de franjas utilizado por Stripmap 12 (máximo performance del rango)
Franja de elevación ScanSAR 27 (rango de acceso)
Número de franjas de elevación del Spotlight 96 (total performance del rango)
123 (rango de acceso)
Número de franjas de Azimut de Spotlight 249
Frecuancia del pulso de repetición (PRF) 2.0 Khz – 6.5 Khz
Ancho de banda del rango Máximo 150 Mhz
Categoría de productos básicos de imagen

Los productos básicos de imagen de TerraSAR-X, están disponibles en 3 categorías conteniendo áreas de escenas, polarizaciones, nivel de procesamiento y resoluciones presentados en el siguiente cuadro:

Categoría básica del producto de imagen
Área estándar de la escena (ancho x largo)
Polarización
Nivel de procesamiento
resolución
Spotlight de alta resolución

Sporlight Normal

10 km x 5 km

10 km x 10 km

Single VV o HH;
Doble HH y VV
SSC, MGD, GEC o EEC 1 mt

2 mt

Stripmap 30 km x 50 km Single VV o HH; HH y VV, HH y HV, o VV y VH SSC, MGD, GEC o EEC 3 mt
ScanSAR 100 km x 150 km Single VV o HH MGD, GEC o EEC 16 mt
Resumen modos de operación del satélite TerraSAR-X

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Fuente:

Gesecology Ltda

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