前言

本文主要介绍CryoSat-2 卫星。

一、基本概念

冰冻圈（cryosphere）：是一个包罗万象的术语对这些部分的地球表面的水在固体形式,包括海冰、湖冰、河冰、积雪、冰川、冻土。冰冻圈是全球气候系统的重要组成部分，通过对地表能量和水汽通量、云层、降水、水文、大气和海洋环流的影响产生重要的联系和反馈。通过这些反馈过程，冰冻圈在全球气候和气候模式对全球变化的响应中发挥着重要作用。CryoSat-2卫星任务的目的在于测定冰冻圈的变化趋势。

CryoSat-2卫星：于2010年4月在哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场成功发射。Cryosat-2是欧洲航天局建造的一颗测高卫星，专门用于极地观测。它开始了一项为期三年半的任务，以确定地球大陆冰盖和海洋冰盖厚度的变化，并检验全球变暖导致北极冰层变薄的预测。卫星轨道倾角约为92度，高度为717公里，几乎覆盖了所有极地地区。

二、CryoSat-2卫星

1.基本参数

运行时间：于2010年4月在哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场成功发射。
重访周期：369 天
倾角：92 度
有一个30天的子周期，即地面轨迹的密度很高。

2.仪器载荷

（1）SIRAL高度计

SIRAL：Synthetic Aperture Interferometric Radar Altimeter
Cryosat-2的主要有效载荷将是SAR/干涉雷达高度计(SIRAL)，它具有扩展的能力，以满足冰盖海拔和海冰干舷的测量要求。

SIRAL三种模式:

LRM（low resolution mode）低分辨率模式，最低点指向高度表模式
高度表将测量卫星与地球表面之间的距离。
SAR（synthetic aperture radar mode ）模式
传统的雷达高度计脉冲之间的间隔约为500微秒，而Cryosat高度计将发送脉冲脉冲，脉冲之间的间隔仅为50微秒。
SAR模式使得卫星能够有效区分狭窄冰间水道中的高反向散射海面和低反向散射浮冰表面。
SARIn（SAR interference mode）模式
合成孔径干涉模式旨在获取多变地形的高程估计。

（2）卫星多普勒定轨定位系统DORIS (Doppler location)
卫星多普勒定轨定位系统（DORIS），接收器接收全球将近50个地面台站发射的信号，根据多普勒频移计算出卫星运行速度，进而精确定轨。

（3）激光回射器LRR (laser tracking)
用于卫星轨道的精确路基测量。

3.CryoSat数据产品

CryoSat-2首要产品是海冰和陆地冰通量的变化图。SIRAL输出为描述表面反射的原始波形。有效载荷数据段（PDS）负责数据产品的收集和存储，主要数据产品包括：
（1）0级：原始遥测数据包，包含时间和遥测质量信息。
（2）全码率（FBR）：与1b级相似，但数据未经SAR和SARIn模式平均处理。
（3）1b级：包含仪器回波波形，在SAR和SARIn模式下进行平均处理。
（4）2级：包含高程估计数据。
（5）监测数据：系统地监测SIRAL的运行情况。

CryoSat-2提供的数据产品需要进行校准和改正。

参考资料

CryoSat-2官网资料：http://www.altimetry.info/missions/current-missions/cryosat-2/

CryoSat-2卫星测高计划及其应用：https://xueshu.baidu.com/usercenter/paper/show?paperid=2b48ee8fa4320f8a8cb6e5b64fd9f70f&site=xueshu_se

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