把雷达图像的价格打下来！-Capella Space公司的雄心壮志

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前言：Capella Space是美国一家卫星数据提供商，通过卫星提供来自太空的信息。该公司是美国唯一一家SAR图像供应商。Capella Space欲建设全球最大的雷达遥感卫星星座，以便能实现每小时重访的合成孔径雷达(SAR)遥感服务，SAR的优点是能全天时和全天候采集图像，Capella SAR能够提供0.5米分辨率的高质量雷达图像，该公司的出现必将为全球遥感体系注入新的活力。

Capella SAR 空间运行示意图

CapellaSpace简介

CapellaSpace公司是一个初创公司，由Payam Banazadeh和William Woods于2016年在加利福尼亚帕洛阿尔托建立，在2018年9月26日宣布完成1900万美元的B轮融资，本轮融资由星火资本公司（Spark Capital）和数据集体风投资本公司（DCVC）领投。包括这两家风投基金此前的投资，CapellaSpace迄今已融资约4770万美元。CapellaSpace预计也将成为美国军方SAR数据的重要供应商，因为该公司将是此类图像的唯一国内供应商。除风投资金外，该公司此前还从五角大楼下设的国防创新实验机构（DIUx）拿到了1100万美元的一项合同。从商业角度看，该公司的主要客户来自基础设施监测、海事和农业市场。在这些市场上，SAR可提供独特的测量数据，而且能达到用户所需的频度和可靠性。

CapellaSpace最终打算建设一个由36颗卫星构成的星座，以便能实现每小时重访的合成孔径雷达（SAR）遥感服务，该SAR卫星重量低于50公里，工作于单极化X频段，工作带宽500Mhz，可以在条带式和聚束式成像方法下工作。该公司的首颗小卫星定于已经由太空探索公司“猎鹰”9火箭发射入轨，首颗卫星将严格用于技术验证。2018年12月3号发射的两颗卫星已经开始提供SAR图像，具备提供SAR数据服务的初始能力。

目前在雷达图像的商业化上，由于高开发成本和监管禁令使得发射合成孔径雷达卫星更加困难和昂贵。迄今为止，只有德国、意大利、加拿大等为数不多的国家发射了商业SAR卫星，如果要从这些运营公司购买SAR图像的话，价格将在2000至6000美元之间。CapellaSpace所要做的事情之一就是要把价格打下来，同时为客户提供更为及时的图像服务。

Capella SAR 发布的0.5米分辨率SAR图像

Capella SAR星座

Capella SAR星座在2018年完成两颗卫星的发射，计划到2019年在2个轨道面上部署6颗卫星，实现3到6小时之间重访时间。在2021年将在12个轨道面部署全部36颗卫星，届时该系统将实现1小时最大的重访时间。卫星位于450-600km的极地轨道上，轨道倾角为97.5°。

参数	2018 年	2019年	2020年	2021 年
发射的卫星数	2	3&3	12	18
使用	内部示范	正式运行	正式运行	正式运行
卫星总数	2	6	8	36
轨道平面数		2和4	8	12
最多重访	每周	3-6小时	1-3小时	每小时

Capella SAR星座完成后对全球的重复性能

Capella SAR卫星参数

Capella SAR工作于X频段，最高工作带宽为500Mhz，太阳同步轨道，卫星周期为90分钟，成像模式包括传统条带式、多范围条带、聚束式、滑动聚束式等多种成像模式，最高图像分辨率为0.5米，其地面分辨率和测绘带宽随卫星视角变化而变化。如下图所示。用户可以通过选择不同的发射带宽和PRF组合来满足其对成像分辨力的要求。首批卫星将以单极化的方式工作，后续卫星将可能改进实现多极化测量的能力。

CapellaSAR卫星地面分辨率随测控带宽和视角变化情况

当CapellaSAR工作于聚束式模式下，能够实现最高0.3米的方位向分辨性能，但是由于美国政府法规的限制，该公司只能提供分辨率大于0.5m的图像。该雷达能够实现100平方公里的成像范围（50*20/10*10），最高0.3m方位分辨率。

当CapellaSAR工作于滑动聚束式模式下，在30度视角时，其图像长度为10公里时，对应的最佳方向性分辨率为0.018m；图像长度为100公里时，对应的最佳方位向分辨率为0.151m；图像长度为200公里时时，对应的最佳方位向分辨率为0.027m，如下图所示。

滑动聚束式成像模式图像性能

在标准条带式工作方式中，由于天线的扫描范围受到卫星的视角、雷达波束宽度以及PRF的限制，选择不同的PRF目的是为了提供最大的条带宽度，同时实现降低方位模糊旁瓣比性能，或者减小条带宽度以获得更好的方位模糊旁瓣比性能。CapellaSAR的最小的斜距分辨率为0.3m，其条带工作模式下的图像大小如下（30度视角）：

CapellaSAR卫星在未展开状态时体积小于1m，比一个成年人还要小还要轻，相比与德国TerraSAR卫星2.5m*5m的体积，CapellaSAR卫星的体积计划可以忽略不计。CapellaSAR卫星在轨展开后，其天线的长度接近TerraSAR卫星的长度，这种柔性天线展开后面积可以达到8平米。最初的设计中该卫星重量将低于40公斤，最新改进后的设计也低于100公斤，是目前世界上最小的商业雷达卫星，可以用SpaceX的猎鹰号火箭1箭4星快速发射。

CapellaSAR与TerraSAR体积比较

Capella Space作为美国唯一一家雷达图像的供应商，该公司主要解决用户两个痛点，第一是价格，第二数据的及时性。Capella Space通过采用新技术设计微小卫星实现对卫星成本的降低；通过设计36个卫星的组网允许实现对地的最低1小时的重访时间；通过与卫星通信公司合作实现对用户需求的最快30分钟响应。Capella Space计划在2020年发射7颗最新设计的SAR卫星，并实现商业运营，并计划每年发射6-12颗的速度在2023年之前完成星座的建设。

未来雷达图像都可以当白菜买了，想要哪里的图像，下订单-支付-（30分钟后）-获得图像，这模式这效率！这要是用于军用想想都让人兴奋！目前在国内还没有看到能够对标Capella Space公司的企业！光学卫星有吉林！雷达卫星有谁呢？国内的大公司小公司们你们说这香不香？干不干？

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