2024-12-03
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我國(guó)“高分二號(hào)”衛(wèi)星8月19日順利進(jìn)入預(yù)定軌道,標(biāo)志著我國(guó)遙感衛(wèi)星進(jìn)入了亞米級(jí)“高分時(shí)代”。這顆衛(wèi)星系目前我國(guó)分辨率最高的光學(xué)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星,空間分辨率首次精確到1米。究竟如何把這顆“天眼”擦得更亮,記者采訪了有關(guān)專家。
“1米分辨率意味著衛(wèi)星從600多公里的太空向地面觀察,能看見(jiàn)1米大小物體的輪廓,絕對(duì)能分辨出地面汽車的大小。如果是5米的分辨率就無(wú)法看清了,10米的分辨率只能看飛機(jī)大小的地面物體?!焙教炜萍技瘓F(tuán)五院研究員、“高分二號(hào)”任務(wù)工程總師馬世俊說(shuō)。
航天科技集團(tuán)五院研究員、高分二號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總師潘騰說(shuō),這顆衛(wèi)星的分辨率高,達(dá)到1米,包括全色成像和多光譜成像,最后用戶拿到的是彩色成像圖片。衛(wèi)星掃描的幅寬達(dá)到了45公里,在全球同類衛(wèi)星中幅寬是最大的。
衛(wèi)星的分辨率是越高越好嗎?潘騰認(rèn)為,并不是所有衛(wèi)星都要追求高分辨率,主要看用戶的用途需求。比如,農(nóng)業(yè)部門需要觀察莊稼長(zhǎng)勢(shì)對(duì)農(nóng)作物估產(chǎn),國(guó)土部門要查看礦產(chǎn)資源,只要達(dá)到一定的分辨率,能夠?qū)崿F(xiàn)任務(wù)目標(biāo)就可以了。
衛(wèi)星上的照相機(jī)如同人的眼睛,對(duì)高分辨率看清地面物體至關(guān)重要。潘騰介紹,“高分二號(hào)”衛(wèi)星上的照相機(jī)是新研制的相機(jī),體積小、重量輕,焦距長(zhǎng)達(dá)7米。同等距離要看得更清楚,相機(jī)的裝調(diào)精度要高,與之配套的技術(shù)手段更要精確。
相機(jī)分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師姜海濱說(shuō),“高分二號(hào)”衛(wèi)星相機(jī)焦距是國(guó)內(nèi)衛(wèi)星相機(jī)中焦距最長(zhǎng)的。這顆衛(wèi)星上裝有兩臺(tái)相機(jī),與全世界同等級(jí)分辨率的衛(wèi)星相比,是成像幅寬最大的,在相機(jī)關(guān)鍵元器件、零部件等方面從設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)、測(cè)試、仿真方法都有突破。
“去年年底發(fā)射的‘高分一號(hào)’衛(wèi)星成像幅寬大,但分辨率沒(méi)有‘高分二號(hào)’高,二號(hào)比一號(hào)的分辨率高但是幅寬小些。一號(hào)可以用于寬范圍的普查,二號(hào)用于精確定點(diǎn)的詳查,兩顆衛(wèi)星各有特點(diǎn),可以搭配使用?!迸蓑v說(shuō)。
“我國(guó)第一代遙感衛(wèi)星是返回式衛(wèi)星,當(dāng)時(shí)的遙感衛(wèi)星用的是膠片,在太空拍照后衛(wèi)星返回地球,科研人員再收取膠片,洗印成圖進(jìn)行分析?!瘪R世俊說(shuō),“高分二號(hào)”衛(wèi)星是傳輸型遙感衛(wèi)星,在空中照完相,直接傳輸?shù)降孛娼邮照荆?jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理之后就能成圖,這種方式比過(guò)去的膠片更能及時(shí)接受信息。
衛(wèi)星的成像數(shù)據(jù)要下傳到地面,潘騰介紹,這顆衛(wèi)星是1米分辨率和大幅寬,所以要下傳的數(shù)據(jù)量很大?!拔覀儾捎昧烁咚賹?duì)地傳輸手段。成像質(zhì)量取決于從天到地的一系列因素,鏈條很長(zhǎng)。為了保證圖像質(zhì)量,我們?cè)谛l(wèi)星定位精度、軌道控制精度、系統(tǒng)穩(wěn)定程度、圖像處理方法等方面都下了很大功夫?!?
好衛(wèi)星還要在天上“待得住”。據(jù)了解,“高分二號(hào)”衛(wèi)星的壽命將比我國(guó)其他衛(wèi)星有大幅度提高。馬世俊說(shuō):“這顆衛(wèi)星壽命5年我們是有把握的,努力目標(biāo)是8年。隨著一些零部件可靠性的逐步提高,衛(wèi)星會(huì)在天上轉(zhuǎn)得更久?!?
“高分二號(hào)”這顆我國(guó)目前地面像元分辨率最高的光學(xué)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星,將在國(guó)土資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)、城市精細(xì)化管理、綜合交通服務(wù)、林業(yè)調(diào)查與監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域“一展身手”,并將用分辨率精確到1米、最大限度滿足用戶需求的“黃金尺度”,給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)便利。
去年4月發(fā)射的我國(guó)高分專項(xiàng)首星—“高分一號(hào)”衛(wèi)星在云南魯?shù)榈卣鹂拐鹁葹?zāi)中功勞不小?!芭c一號(hào)相比,二號(hào)的機(jī)動(dòng)能力更強(qiáng)?!焙教炜萍技瘓F(tuán)五院研究員、“高分二號(hào)”任務(wù)工程總師馬世俊說(shuō):“高分衛(wèi)星飛過(guò)災(zāi)區(qū)上方時(shí)可以擺動(dòng),‘高分一號(hào)’的擺動(dòng)幅度是正負(fù)20度,‘高分二號(hào)’提高到正負(fù)35度,可以按需獲取更全面的災(zāi)情圖?!?
據(jù)馬世俊介紹,國(guó)土資源部是“高分二號(hào)”衛(wèi)星的主要用戶單位之一?!案叻侄?hào)”可以監(jiān)測(cè)退耕還林;監(jiān)測(cè)耕地上有沒(méi)有建房子;查出鄉(xiāng)鎮(zhèn)里有沒(méi)有建“小產(chǎn)權(quán)房”等。
除了國(guó)土資源部,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部、國(guó)家林業(yè)局也都是“高分二號(hào)”的主要用戶。利用“高分二號(hào)”衛(wèi)星數(shù)據(jù),將建立起高分綜合交通遙感應(yīng)用示范系統(tǒng),在新疆、長(zhǎng)江流域、北京等示范區(qū)開(kāi)展交通路網(wǎng)規(guī)劃、交通路網(wǎng)監(jiān)控與交通出行服務(wù)。
我國(guó)“高分二號(hào)”衛(wèi)星國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到了98%。這顆由10多個(gè)分系統(tǒng)、200多臺(tái)設(shè)備構(gòu)成的衛(wèi)星,大到整星小到陀螺等部件,幾乎都是貨真價(jià)實(shí)、名副其實(shí)的中國(guó)制造。
高分系列衛(wèi)星將陸續(xù)在國(guó)土調(diào)查、環(huán)境保護(hù)、應(yīng)急救災(zāi)、資源開(kāi)發(fā)、農(nóng)業(yè)估產(chǎn)和城鎮(zhèn)規(guī)劃等領(lǐng)域投用,打破我國(guó)高分辨率對(duì)地觀測(cè)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面。