SAR-Lupe – Wikipedia

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Ein Modell eines SAR-Lupe-Satelliten auf einer russischen Kosmos-3M-Rakete.

SAR-Lupe ist Deutschlands erstes Aufklärungssatellitensystem und wird für militärische Zwecke eingesetzt. SAR ist eine Abkürzung für Radar mit synthetischer Apertur und “Lupe” ist deutsch für Lupe. Das SAR-Lupe-Programm besteht aus fünf identischen (770 kg) Satelliten, entwickelt von der deutschen Luftfahrtfirma OHB-System, die von einer Bodenstation gesteuert werden[1] die für die Steuerung des Systems und die Analyse der abgerufenen Daten verantwortlich ist. Ein großes Datenarchiv mit Bildern wird in einem ehemaligen Bunker des Kalten Krieges der Kommando Strategische Aufklärung (Strategisches Aufklärungskommando) der Bundeswehr. Der Gesamtpreis der Satelliten betrug über 250 Millionen Euro.[2]

Spezifikationen[edit]

Die “hochauflösenden” Bilder von SAR-Lupe können Tag und Nacht bei allen Wetterbedingungen aufgenommen werden. Die Satelliten sind in der Lage, aktuelle Bilder aus fast allen Regionen der Welt zu liefern.[2]

Der erste Satellit wurde am 19. Dezember 2006, etwa ein Jahr nach dem geplanten Startdatum, von Plessezk in Russland gestartet; vier weitere Satelliten wurden im Abstand von etwa sechs Monaten gestartet, und das gesamte System erreichte am 22. Juli 2008 die volle Betriebsbereitschaft.[3] Die Konstellation ist für 10 Jahre Betriebsdauer geplant.[2]

Die fünf Satelliten operieren auf drei 500-Kilometer-Bahnen in Flugzeugen mit einem Abstand von etwa sechzig Grad. Sie verwenden ein X-Band-Radar mit einer Drei-Meter-Schüssel, das eine Auflösung von etwa 50 Zentimetern über eine Bildgröße von 5,5 km an einer Seite bietet („Spotlight-Modus“, bei dem sich der Satellit dreht, um die Schüssel auf eine einzelne zu richten Ziel) oder etwa einen Meter über eine Bildgröße von 8 km x 60 km („Stripmap-Modus“, bei dem der Satellit eine feste Orientierung über der Erde behält und das Radarbild einfach durch die Bewegung des Satelliten entlang seiner Umlaufbahn entsteht). Die Reaktionszeit für die Bildgebung eines bestimmten Bereichs beträgt zehn Stunden oder weniger. Thales Alenia Space lieferte das Herzstück der Radarsensoren mit synthetischer Apertur.[4]

Geschichte[edit]

Die SAR-Lupe-Satelliten sind die ersten deutschen Militärsatelliten.[2]

Die Erprobung von SAR-Lupe beinhaltete ein umgekehrtes Verfahren, bei dem der Satellit, der in einem Radom auf der Erde montiert war, verwendet wurde, um die Internationale Raumstation ISS abzubilden, deren Umlaufbahn ziemlich nahe an der des Satelliten liegt. Ein Meter Auflösung auf der ISS wurde offenbar erreicht.[citation needed]

Am 30. Juli 2002 wurde ein Kooperationsvertrag zwischen Deutschland und Frankreich unterzeichnet, nach dem die SAR-Lupe-Satelliten und der französische optische Aufklärungssatellit Helios gemeinsam betrieben werden. Andere EU-Länder wurden ebenfalls eingeladen, sich anzuschließen, und Italien hat großes Interesse gezeigt.

Radarkomponente[edit]

XSAR von SAR-Lupe beobachtet im X-Band (Mittenfrequenz von 9,65 GHz entsprechend einer Wellenlänge von 3,1 cm).

  • Fähigkeit zur globalen Beobachtungsabdeckung
  • Verwendung einer parabolischen SAR-Reflektorantenne der Größe: 3,3 mx 2,7 m. Die Entscheidung, eine Einzelstrahl-Offset-Reflektorantenne anstelle einer aktiven Strahlsteuerungsantenne zu verwenden, stellte eine große Kosteneinsparung bei der Entwicklung des Instruments dar. SAR-Lupe verwendet eine Einzelstrahl-Offset-Reflektorantenne und einen TWT (Travelling Wave Tube)-basierten Sender, der von einem Feedhorn an einem ausfahrbaren Ausleger beleuchtet wird. Der hocheffiziente TWT und eine verlustarme High-Gain-Antenne bieten ein gutes Leistungspotenzial für Radar bei effizienter DC-Leistungsausnutzung. 15) 16)

Vor einer Bildaufnahme rollt der Satellit in eine geeignete Position und stabilisiert seine Lage. Dann wird das SAR-Bild erfasst. Danach rollt der Satellit in seine Standby-Position zurück und lädt seine Batterien weiter, um sich auf die nächste SAR-Bildaufnahme vorzubereiten.

  • Anzahl der Szenen von Interesse: ≥ 30/Tag
  • Systemreaktionszeit: < 36 Stunden
  • Systemverfügbarkeit: 95%
  • Automatisierte Überwachung und Steuerung der Konstellation über eine Bodenkontrollstation
  • Automatisierter Datenempfang und Bildverarbeitung
  • LEOP-Unterstützung (Launch and Early Orbit Phase) wird vom DLR/GSOC bereitgestellt
  • Die mittlere Reaktionszeit des Systems liegt im Bereich von 10 Stunden. Die Systemverfügbarkeit wird durch die Verteilung der Satelliten in ihren Orbitalebenen gewährleistet.
  • Der modulare Schnittstellenaufbau des Bodensegments erlaubt auch die zukünftige Integration in ein internationales Aufklärungsnetzwerk (gegenseitige Nutzung des Systems etc.).
  • Verfügbare SAR-Bildgebungsmodi: Stripmap und Spotlight. Bei der Stripmap-Bildgebung zeigt die Antenne in eine feste Richtung (normalerweise in Cross-Track). Intern werden diese Modi als „Strip-SAR“ und „Slip-SAR“ bezeichnet. Streifen-SAR-Beobachtungen werden in Nadir-Richtung durchgeführt. Im Slip-SAR-Modus wird das gesamte Raumfahrzeug in Richtung des Ziels gedreht, um die Integrationszeit und damit die In-Track-Auflösung zu erhöhen.
  • Räumliche Auflösung der SAR-Daten: 0,5 m im Spotlight-Modus für eine Szene von ca. 5,5 km x 5,5 km Größe; eine Stripmap-Szene hat eine Größe von 60 km x 8 km. Es kann einen NESZ-Bereich (Noise Equivalent Sigma Naught) von bis zu -19,91 dB bieten.
  • Satellitenoperationen ermöglichen das „Spotlight Imaging“ einer Szene. Dies beinhaltet die Drehung des gesamten S/C um einen Zielbereich, um die Integrationszeit der Szene zu erhöhen (das SAR-Beacon ist zeigbar). In der SAR-Lupe-Terminologie wird Spotlight Imaging als „Slip-SAR“ bezeichnet.
  • Ein integrierter Bildspeicher von 128 Gbit (EOL) ist vorhanden.
  • Die wichtigsten Bildprodukte sind: 1) Stripmap-Szenen mit einer Größe von 60 km x 8 km und 2) quadratische Szenen mit einer Größe von 5,5 km x 5,5 km.
  • Die folgenden zusätzlichen Produkte können auch generiert werden: a) Höhenmodelle aus interferometrischen Multipass-Produkten, b) Multipass-Stereoprodukte, c) Änderungserkennungsprodukte, d) Produkte mit erhöhter radiometrischer Auflösung.

Markteinführungen[edit]

Satellit COSPAR Datum Trägerrakete Startplatz Startstatus
SAR-Lupe-1 2006-060A 19. Dezember 2006 Kosmos-3M[1] Plesetsk Erfolg
SAR-Lupe-2 2007-030A 2. Juli 2007 Kosmos-3M [2] Plesetsk Erfolg
SAR-Lupe-3 2007-053A 1. November 2007 Kosmos-3M [3] Plesetsk Erfolg
SAR-Lupe-4 2008-014A 27. März 2008 Kosmos-3M [4][5] Plesetsk Erfolg
SAR-Lupe-5 2008-036A 22. Juli 2008 Kosmos-3M [6] Plesetsk Erfolg

Auftragnehmer[edit]

Ein Ersatz von SAR-LUPE, genannt SARah, wird ab 2021 in Dienst gestellt. Es wird aus 3 Radarsatelliten und einem optischen Satelliten bestehen. Die Satelliten von SARah werden größer und leistungsfähiger als die von SAR-Lupe.[7] SARah-1, ein Phased-Array-Antennensatellit, und SARah-2 und 3, Passivantennen-Radare mit synthetischer Apertur, sollen irgendwann 2021 auf Falcon 9 gestartet werden.[8]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

  1. ^ SAR-Lupe-Bodenstation: Zentrum für Nachrichtenwesen der Bundeswehr (ZNBw), Max-Planck-Str. 17, 53501 Gelsdorf 50°34′06″N 7°02′11″E/ 50.5683°N 7.0363°E/ 50,5683; 7.0363
  2. ^ ein B C D https://space.skyrocket.de/doc_sdat/sar-lupe.htm
  3. ^ Stephen Clark (22. Juli 2008). “Radaraufklärungsraumschiff gestartet”. Raumfahrt jetzt. Abgerufen 6. Mai, 2014.
  4. ^ „Erfolgreicher Start des Sar-lupe-Satelliten mit den SAR-Sensorelektronikeinheiten von Thales Alenia Space“ (Pressemitteilung). 3. Juli 2007. Archiviert von das Original am 6. Mai 2014. Abgerufen 6. Mai, 2014.
  5. ^ OHB-System AG (SAR-Lupe)
  6. ^ LSE Raumfahrttechnik & Operations AG Archiviert 2006-10-24 bei der Wayback Machine
  7. ^ http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/sarah-bundeswehr-will-drei-neue-spionagesatelliten-kaufen-a-907583.html
  8. ^ “Deutsche Lastentransporte in den Weltraum” (PDF) (auf Deutsch). 21. Januar 2019. Abgerufen 24. Oktober, 2020.