PALSARの観測計画では、4つの観測モードが選択されています（下表）。モードの選択には、ユーザの要求、衛星運用の制限などが考慮されました。
| Sensor mode | Polarization | Off-nadir angle |
Pass designation |
Caverage | Time window |
Observation frequency |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Fine Beam Single pol. |
HH | 34.3° | Ascending | Global | Dec-Feb | 1-2 obs/year |
| Fine Beam Dual pol. |
HH+HV | 34.3° | Ascending | Global | May-Sept | 1-4 obs/year |
| Fine Beam Polarimatric |
HH+HV+ VH+VV |
21.5° | Ascending | Regional | March-May | 2 obs/2 year |
| Fine Beam Polarimatric |
HH+HV+ VH+VV |
23.1° | Ascending | Regional | April-May | 1 obs/2 year |
| ScanSAR 5-beam short burst |
HH | 20.1°- 36.5° |
Descending | (a) Global (b) Regional |
Jan-Dec | (a) 1 obs/year (b) 8 obs/1 year |
| Fine Beam Dual pol. |
HH+HV | 49.0° | Ascending | the Arctic Circle | June-Oct | 1-3 obs/year |
任意の領域で、ある季節の空間的に一様なデータを取得するために、46日の衛星回帰の間は、1つの観測モードで観測が行われます。また、PALSARでは、上昇軌道（Ascending、夜間）と下降軌道（Descending、昼間）それぞれに対して、基本観測計画が作成されています。
上昇軌道（Ascending）でのデータ取得 (夜間：地方時 22時30分頃)
PALSARの上昇軌道の観測では、オフナディア角が34.3°、偏波が1偏波（HH）と2偏波（HH+HV）の2つの観測モードで、全球の繰り返し観測が行われます。毎年、観測モードと季節が同じになるように、1偏波モードは北半球が冬の時期に、2偏波モードは北半球が夏の時期になるように、観測が計画されています。
PALSAR（上昇軌道）の基本観測計画では、基本的に全球陸域観測を、34.3°の1偏波と2偏波の２つの観測モードで、1年に一回ずつ行う予定になっています。これに加え、短い期間での干渉データの取得ができるように、2年に1度、2偏波モードで2回帰連続の観測が行われます。また、いくつかの場所では、1年に3～5回の頻度で観測が行われます。 一般的に、アジア、オーストラリア、東ヨーロッパ、東アフリカなど、データ中継衛星（DRTS）を使ってデータを取得することができる領域では、観測頻度が高くなっています。一方、アメリカ、西ヨーロッパ、西アフリカでは、データ記録やデータ転送の容量の制限で、データ取得量が制限されます。
さらに、SAR多偏波や多偏波干渉などの研究促進のために、2回帰連続した多偏波観測キャンペーンが、2年に1度、高緯度地域を中心に行われます。多偏波観測モードでは大きなオフナディア角がないため、21.5°のオフナディア角が選ばれています。
PALSARの上昇軌道で、どのエリアがいつとられるかについての詳細な情報については、このページを参照してください。
下降軌道でのデータ取得(昼間：地方時 10時30分頃)
昼間の下降軌道で行われる、PRISMやAVNIR-2とのリソース競合を最小にするために、PALSARの下降軌道の取得計画では、低いデータ転送レート（120Mbps）を持つScanSARモード（HH偏波）が選ばれています。
ScanSARシナリオは、1年に1回の全球観測が計画されています。また、Lバンド電波の、”植生をある程度透過する”という特徴を生かすために、全世界の主要な湿原のモニター観測も計画されています。1年間の湿原の浸水域の変化を捕らえるために、46日毎の衛星回帰で8～9回（12～13ヶ月）連続した観測を行います。
PALSARの下降軌道で、どのエリアがいつとられるかについての詳細な情報については、このページを参照してください。
* 4つの基本観測モードに加え、いくつかの限定されたエリアでは、下降軌道で、21.5°の一偏波モードの観測が行われます。
