作者:叶乐峰 赵天石 来源:光明日报 发布时间:2016/8/11 9:29:55
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“一星多用”的高分三号:可以随时对地成像

图为高分三号卫星发射现场。新华社记者 白国龙摄

8月10日6时55分,太原卫星发射中心,在长征四号丙运载火箭的托举下,高分三号卫星成功发射。此次发射任务圆满完成,标志着我国高分专项实施进程再进一步。高分三号和其他高分卫星有何不同?应用前景如何?记者就此采访了相关专家。

高分三号可以随时对地成像

遥感卫星也叫对地观测卫星,有光学成像卫星和雷达成像卫星两种,前者携带可见光、红外和多光谱等遥感器,最大优点是分辨率高;后者携带合成孔径雷达等遥感器,最大优点是可以全天候工作。

在我国高分专项工程中,包括已发射的高分一号、二号、四号和未发射的多颗卫星均为光学遥感卫星,可提供高精度光学对地观测遥感数据。“高分三号卫星作为相控阵雷达成像微波遥感卫星,与光学遥感卫星相比,最大的特点就是可以全天时、全天候的成像能力,不管白天或黑夜,也不管晴空或雷雨多云,都可以随时对地成像。”国防科工局重大专项工程中心主任童旭东告诉记者。

因此,高分三号“不受天气影响”的这种特点尤其适合于防灾减灾的应用。据统计,我国约70%的灾害是地震、洪涝和泥石流等。“以往我国要依靠国外微波遥感成像卫星提供高分辨率图像数据,所以国内的用户都非常迫切希望高分三号卫星尽早发挥作用。”童旭东说。

据悉,国家海洋局是高分三号主要用户。“高分三号使天基遥感跨入全天时、全天候、定量化、米级的应用时代,对海洋强国、‘一带一路’建设具有重大意义”。国家海洋局国家卫星海洋应用中心主任蒋兴伟表示,高分三号卫星获取的海岛礁人工设施、海上船舶、海上油气平台监视数据,为维护海洋权益提供信息服务,“以前我们进行海洋监视监测要大量购买国外的卫星数据,而高分三号的运行将改变这个现状”。

成像模式多达12种

高分三号卫星还有一个头衔:我国首颗C频段全极化合成孔径雷达卫星。跟国际同类卫星相比,高分三号整星综合技术水平优异。“该星具有高分辨率、大成像幅宽、高定量精度、多成像模式、长时工作和长寿命运行的特点。”高分三号卫星工程总师徐福祥表示。

要说高分三号最突出的特点莫过于其多成像模式。“整星具备聚束、全极化条带、波模式等12种成像模式,是世界上成像模式最多的合成孔径雷达卫星。不仅可以探地,还可以看海,是‘一星多用’的典范。”徐福祥说。

对于“一星多用”,高分三号卫星系统载荷副总师禹卫东进一步解释,在不同成像模式下,其空间分辨率从1米到500米,幅宽则从10公里到650公里,“不同成像模式针对不同客户需要,高空间分辨率是为满足对细节要求高的用户,而大幅宽则是对普查和详查的支持,比如对海洋溢油和绿潮的监测就需要大幅宽的图像。”禹卫东说,波模式、全球观测模式是为了适应国家海洋局的工作需要,借助这两种模式,可对海洋实现长时间大范围的监测。

“寿命长”则是高分三号另一大特点。“我国太阳同步轨道卫星的寿命一般都是5年,国际上同类型的卫星寿命在6年到7年半,而高分三号在轨设计寿命是8年。”徐福祥说,高分三号将为用户提供长时间稳定的数据支撑服务,这得益于卫星上的自主健康管理系统,“系统针对潜在安全问题提前报警并提供自主管理策略,实现卫星长时间在轨稳定运行”。

形成相对全面的对地观测系统

随着高分三号的上天,我国已经形成了一个相对全面的对地观测系统。高分一号视野宽阔,能将眼皮底下800公里的事物都纳入进来;高分二号的优势在于“看得清、看得尖”,空间分辨率达到亚米级;高分四号在距地面3.6万公里的地球同步轨道上,和地球自转同步,比高分一号、二号所在的轨道高出近600倍,因此可长时间“凝视”着某一片区域。

其实对于遥感应用而言,卫星发射上天只是工程的一部分。天上获取的数据,还要拿到地面来应用。高分专项立项时,就致力于天地协调同步发展。中国电子科技集团公司第五十四所承担了建设高分地面任务管理系统,“我们构建一体化顶层设计,绝不允许‘一星一系统’,同时提高卫星运转效率,防止卫星‘空转’”。该所副所长王偌鹏表示。

高分专项的实施让我国摆脱了对国外高分数据的依赖。过去,在高分辨率遥感卫星数据方面,我国主要从国外购买,购买一景数据的价格高的要3万多元,平均也得1万元左右,而且数据还不自主、不可控。“由于高分数据的应用,近年国内市场上国外卫星数据价格大幅度降低,分辨率低于2米的国外卫星数据已基本退出国内市场。”童旭东表示。

据了解,高分家族还有多颗卫星未发射,高分五号、六号、七号正在研制,其中高分五号主要用于气象观测,高分六号与高分一号类似,但技术上会有进一步提升,高分七号则是测绘卫星。

(本报记者 叶乐峰 本报通讯员 赵天石)

 
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