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高分四号成功发射 开创遥感卫星工作新模式

2015-12-29 09:15:24 来源: 人民网
聊聊

摄影:赵竹青

人民网12月29日电(赵竹青)今天凌晨,我国高分辨率对地观测卫星家族迎来了一位新成员——高分四号。作为我国以及世界首颗地球同步轨道高分辨率遥感卫星,高分四号的成功发射,将迎来高低轨遥感卫星协同工作的时代。

新本领:独一无二的“高空凝视” 

高分四号是“高分家族”中第五个上天的,首次拥有了文静的性格和灵动的眼神,不像其他“兄弟”那样时刻不停地绕着地球转圈“扫描”,而是牢牢锁定在中国领土上空,深情凝视祖国,随时可以对这片土地进行大面积成像。

高分四号位于赤道上空36000公里的地球同步轨道上,处在这个轨道上的卫星,会与地球保持相对静止。在这个“黄金轨道”上,住满了各色各样的邻居,比如各国的通信卫星、气象卫星、导航卫星等等。而高分四号,则是该轨道上第一颗也是唯一一颗50米光学分辨率的遥感卫星。

高分四号可见光空间分辨率为50米,相比高分二号亚米级的分辨率虽然略有逊色,但它最大的本领不在于看得有多清晰,而是在于对同一区域进行短时间内的多次快速成像。

国防科工局重大专项工程中心主任、高分专项工程总设计师童旭东告诉记者,“它的时间分辨率特别高,对同一地区重复观测时间间隔可达到分钟级。”

新技术:开创遥感卫星工作新模式

“高分四号”首次实现了地球同步轨道50米光学分辨率的对地观测能力,这个本领靠的是它那只萌萌的“大眼睛”。这只“眼睛”最大特点是能够“凝视”地面,因此被叫做“大面阵凝视相机”,是全新设计、首次使用的。

以往我国发射的低轨遥感卫星,采取的都是线阵推扫方式,就像复印机一样,以一条线推扫出画面来。而高分四号卫星采取的是面阵凝视方式,拍照时就像家用照相机,“咔嚓”一声就拍出一张整幅照片。这一技术对于遥感卫星而言是全新的。 

“高分四号开辟了高轨高分辨率遥感技术新领域。”童旭东说,在卫星研制过程中,突破了高轨光学遥感卫星总体设计、高轨卫星快速机动与高稳定控制、高稳定一体化结构,复杂成像条件下高轨遥感卫星成像质量保障、中波红外面阵成像等关键技术,牵引高轨高分辨率遥感技术快速发展。

此外,科研人员还对其能源、控制、元器件和原材料等影响卫星寿命的关键因素进行系统改进,使得高分四号比其他遥感卫星更加长寿,预计可以在轨稳定工作至少8年。

新用途:高效服务于防灾减灾和对地观测

作为我国十六个重大科技专项之一,高分专项于2010年正式启动实施。其主要使命是加快我国空间信息与应用技术发展,提升自主创新能力,建设高分辨率先进对地观测系统,满足国民经济建设、社会发展和国家安全的需要。

目前高分专项工程已经在国土、环保、农业、林业等领域取得了一大批重要的应用成果。然而此前发射的卫星都属于低轨遥感卫星,分辨率高的同时也有着天然的局限,比如成像幅宽较小、对同一区域的重访周期长,再次观测的时间间隔往往需要几个小时甚至数天。

“为弥补这方面不足,高分专项安排了地球同步轨道高分辨率对地观测卫星,也就是高分四号。”中国航天科技集团高分四号卫星系统总设计师兼总指挥李果说,高分四号通过自身携带的遥感相机在“单反”和“摄像机”功能间自如切换,可以满足多个业务系统如气象、减灾、国家应急等对重点区域在任意时间的观测需求。“当高低轨遥感卫星‘强强联合’,就能够‘既见树木又见森林’,提供更好的数据观测服务。”

中国航天科技集团高分四号工程总设计师于登云介绍说,高分四号可以实现近实时对地观测,对我国综合防灾减灾有着巨大的应用价值。比如可以实现对洪涝灾害、森林火灾、大的山体滑坡、雪灾等事件的持续追踪观察,快速及时获取灾害信息。“比如能够对森林火灾进行近实时监测,快速直观地获取火灾蔓延速度、发展方向等重要信息。”

此外,还对气象预警监测能力也有极大的提升。“气象卫星由于分辨率大多数是公里级的,国际上最高的也仅有两百多米,只能看到大面积的气象变化。而对一些小尺度的,比如一朵云、雷暴等,是无法探测到的。”

于登云表示,高分四号作为我国高分辨率对地观测系列卫星的重要组成部分,能够与低轨道高分卫星实现灵活、互补的配合,意味着我国遥感卫星跨入协同配合时代,不断向着更好更快地满足用户需求、服务国计民生而迈进。