Sentinel-1 卫星的轨道数据说明
Sentinel-1 卫星的轨道数据主要有三种类型:built-in orbits(内置轨道)、POD Restituted Orbit(POD 回归轨道)、POD Precise Orbit Ephemerides(POD 精密定轨星历,简称 POEORB)。其中:
1. built-in orbits:数据本身自带的轨道信息,精度最差;
2.POD Restituted Orbit:比较精确的轨道数据,文件在接收到 GNSS 数据的 3 小时内产生,覆盖一个卫星轨道周期,从升序节点 ANX(Ascending Node Crossing,升交点) 加 593 个 OSV(Orbit State Vector,轨道状态向量) 重叠于卫星轨道的时间跨度之前,定位精度优于 10 厘米;
3.POD Precise Orbit Ephemerides:最精确的轨道数据,但需在 GNSS 数据下行 21 天之后才可使用,每个文件覆盖 26 小时(一整天 24 小时加上一天开始前 1 小时和一天结束后的 1 小时),定位精度优于 5 厘米。
二、关键术语补充解析
下载时需注意根据 SAR 数据的卫星标识(S1A/S1B)、成像时间筛选匹配的轨道文件。
- ANX(Ascending Node Crossing,升交点):卫星轨道从南半球向北半球穿过赤道平面的点,是轨道时间计算的重要参考基准。
- OSV(Orbit State Vector,轨道状态向量):描述卫星在某一时刻位置(三维坐标)和速度(三维速度)的向量,是轨道数据的核心组成单元,Sentinel-1 轨道文件通常以 10 秒间隔记录 OSV。
- 三、文件命名规则完整解析
以示例文件
S1A_OPER_AUX_POEORB_OPOD_20160725T121611_V20160704T225943_20160706T005943.EOF为例,各字段含义如下:表格
字段片段 含义说明 S1A卫星标识符: S1A=Sentinel-1A,S1B=Sentinel-1BOPER任务类型: OPER= operational(业务化运行产品)AUX产品类型: AUX= auxiliary(辅助数据)POEORB轨道数据类型: POEORB=Precise Orbit Ephemerides(精密轨道);若为RESORB则是 Restituted Orbit(回归轨道)OPOD处理中心: OPOD=Sentinel-1 Precise Orbit Determination Facility(精密定轨设施)20160725T121611文件发布时间:格式为 YYYYMMDDTHHMMSS(世界时 UTC),即 2016 年 7 月 25 日 12:16:11V20160704T225943轨道数据有效期起始时间: V+YYYYMMDDTHHMMSS,即 2016 年 7 月 4 日 22:59:4320160706T005943轨道数据有效期结束时间:格式为 YYYYMMDDTHHMMSS,即 2016 年 7 月 6 日 00:59:43.EOF文件格式: EOF=ESA Standard Archive File(欧空局标准归档文件)补充说明:原文中 “数据成像时间的前一天 / 后一天” 为简化表述,准确来说是轨道文件的有效期需完全覆盖 SAR 数据的成像时间窗口,使用时需确保成像时间在
V起始时间至结束时间范围内。
四、三种轨道数据的典型应用场景
表格
轨道类型 精度 时效性 推荐应用场景 built-in orbits 米级 / 十米级 随数据自带 快速预览、粗定位、非精度要求的可视化 POD Restituted Orbit <10 厘米 3 小时内 近实时监测、快速制图、一般精度 InSAR POD Precise Orbit <5 厘米 21 天后 高精度 InSAR 形变监测、地表沉降分析、精密测绘
五、数据获取渠道
可通过欧空局及合作机构的公开数据平台下载:
- ESA SciHub(欧空局官方数据中心):https://scihub.copernicus.eu/
- Alaska Satellite Facility (ASF):https://asf.alaska.edu/(支持更灵活的轨道数据筛选与下载)
- PEPS(法国国家空间研究中心数据平台):https://peps.cnes.fr/
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