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。

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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-1B
    OPER 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 12:16:11
    V20160704T225943 轨道数据有效期起始时间:V+YYYYMMDDTHHMMSS,即 2016 年 7 月 4 日 22:59:43
    20160706T005943 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:

  4. ESA SciHub(欧空局官方数据中心):https://scihub.copernicus.eu/
  5. Alaska Satellite Facility (ASF)https://asf.alaska.edu/(支持更灵活的轨道数据筛选与下载)
  6. PEPS(法国国家空间研究中心数据平台)https://peps.cnes.fr/
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