0.5米解析度衛星的背後


高解析度多模綜合成像衛星正式投入使用,我國光學遙感衛星研製總體水平進入國際先進行列——

0.5米解析度衛星的背後

光明日報記者崔興毅

高分多模衛星鳥巢融合影像。國家航天局供圖

日前,國家航天局在京舉辦高解析度多模綜合成像衛星(以下簡稱「高分多模衛星」)投入使用儀式,自然資源部、應急管理部、農業農村部、生態環境部、住房和城鄉建設部、國家林業和草原局、中國衛星發射測控系統部、中國航天科技集團有限公司共同簽署高分多模衛星投入使用證書。

高分多模衛星是《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015—2025年)》中高解析度綜合光學遙感科研衛星,是我國空間基礎設施重大工程的重要組成部分。據了解,作為中型敏捷遙感衛星公用平台首發星,該星配置了高解析度相機、大氣同步校正儀等業務載荷以及雷射通信終端試驗載荷,可進一步滿足自然資源、調查監測、開發利用、地質勘查以及應急減災、農業調查、住建監測、林業保護等領域的高精度數據需求。

高分多模衛星正式投入使用,自此,我國民用衛星獲得最高解析度影像,實現1個全色、8個多光譜譜段,最高解析度0.5米,標誌著我國光學遙感衛星研製總體水平已進入國際先進行列。這顆解析度能達到0.5米的衛星,究竟有哪些特點?它的投入使用有何意義?後續業務星如何發展?記者就此採訪了國家航天局對地觀測與數據中心主任趙堅。

這顆衛星有哪些特點

2020年7月3日,我國在太原衛星發射中心成功發射了高分多模衛星,該衛星是具備0.5米解析度的民用光學遙感衛星,是我國空間基礎設施規劃中首顆發射的科研衛星,目前已完成了在軌測試工作,現已正式投入使用。

「衛星的敏捷成像能力很強。」趙堅告訴記者,高分多模衛星機動能力強,可在20秒內實現25度大角度機動成像;衛星成像實現了智能化管理,可按照指令序列執行各項操作任務,實現靈活、高效的快速成像;通過快速姿態機動與高解析度相機敏捷成像有機結合,實現了同軌多點目標成像、同軌多條帶拼幅成像、同軌立體多角度成像、主動推掃成像等多種敏捷成像模式,大幅提高了圖像獲取效率。

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不僅敏捷度高,成像的圖像質量也很高。 「該衛星主載荷是一台大口徑長焦距敏捷相機,在中型敏捷遙感衛星公用平台的基礎上,採用面向控制力矩陀螺群整體隔振的微振動抑制方案。」趙堅指出。

「此外,成像響應的速度也更快了。」趙堅介紹,高分多模衛星是民用遙感衛星中首次配置中繼數傳的衛星,搭載了星間雷射鏈路,「保證每天不少於36萬平方公里的圖像獲取能力,有效提升了成像響應速度」。

投入使用後有何意義

高分多模衛星是我國民用空間基礎設施規劃中第一顆成功發射及在軌投入使用的科研衛星。其投入使用,將大大滿足用戶對高解析度、高質量圖像數據的迫切需求,保障我國高質量遙感數據自主可控。

「高分多模衛星作為我國民用最高解析度光學觀測衛星,是我國自主研製的最高解析度光學衛星,主要材料和元器件實現了自主可控。」趙堅表示,這將大幅提高陸地觀測系統的定量化應用水平,衛星各譜段影像的分辨能力、定位能力、各譜段影像間的配準精度等各項指標,滿足自然資源、應急管理、農業農村、生態環境、住房與城市建設、林業和草原等行業的應用需求。

「這將有力支撐行業用戶精細化、定量化業務應用,支撐我國國民經濟建設和國家戰略實施。」趙堅說。

不僅如此,高分多模衛星在研製過程中攻破了多項關鍵技術,這將充分發揮技術的引領和推動作用。

這顆衛星突破了哪些技術?據趙堅介紹,衛星充分繼承我國中型敏捷遙感衛星公用平台研製基礎,突破了製約遙感衛星發展的敏捷姿態機動控制技術、高定位精度平台支撐技術、先進空間數據系統技術、微振動抑制等4項核心技術。

「高分多模衛星完成了基於新一代平台通用產品體系的單機研製和鑑定,完成了基於典型應用的結構、熱控、電性能的鑑定試驗驗證,完成了8年長壽命平台設計和驗證,成像精度優於0.5米。」趙堅特別指出,這是我國最高解析度的民用光學衛星,實現了我國遙感衛星技術水平的跨越式發展。

後續業務星如何發展

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在軌運行期間,高分多模衛星實現了新一代中型敏捷遙感衛星公用平台首飛及各項技術在軌驗證,提升了我國高解析度敏捷成像衛星研製與應用水平。

「結合我國民用航天規劃,我們將積極推動高分多模衛星在軌應用,積極推動相應業務衛星研製,通過高分多模衛星及其後續業務星的組網,進一步提升服務能力。」趙堅向記者介紹了後續推進的兩方面工作。

高分多模衛星具備強大的敏捷機動能力,可實現較高的獲取效率,但受軌道及觀測幅寬的限制,單星覆蓋能力和重訪能力與用戶需求相比還存在較大差距。對此,趙堅指出,首先要推動組網建設,保證覆蓋能力和響應能力。 「需要加快業務星研製和組網建設,逐步實現雙星甚至多星組網運行,保證高的覆蓋能力和熱點區域小時級高重訪需求。」

「我們更要提升衛星性能,趕超國際先進。」趙堅坦言,對標國際先進遙感衛星建設及發展規劃,業務衛星在解析度、譜段及敏捷機動能力等方面仍需要進一步提升。

「圍繞星上實時處理、自主任務管理及自主健康管理等方面,我們還將努力為用戶打造精品衛星、好用易用衛星,有效保障行業和區域應用需求。」趙堅說。

《光明日報》( 2022年01月24日 08版)

來源:光明網-《光明日報》

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