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揭秘国产遥感卫星“高分二号”:600多公里空中能识地上汽车

新华社

2014-08-19 18:54 来自 澎湃防务
 
8月19日,搭载“高分二号”卫星的长征四号乙运载火箭点火升空。新华社 图

       中国“高分二号”卫星19日顺利进入预定轨道,标志着我国遥感卫星进入了亚米级“高分时代”。这颗卫星系目前中国分辨率最高的光学对地观测卫星,空间分辨率首次精确到1米。究竟如何把这颗“天眼”擦得更亮,记者采访了有关专家。
60万米高空分辨地面汽车大小
       “1米分辨率意味着卫星从600多公里的太空向地面观察,能看见1米大小物体的轮廓,绝对能分辨出地面汽车的大小。如果是5米的分辨率就无法看清了,10米的分辨率只能看飞机大小的地面物体。”航天科技集团五院研究员、“高分二号”任务工程总师马世俊说。
       据了解,这是目前中国分辨率最高的光学遥感卫星。
       航天科技集团五院研究员、高分二号卫星系统总师潘腾说,这颗卫星的分辨率高,达到1米,包括全色成像和多光谱成像,最后用户拿到是彩色成像图片。卫星扫描的幅宽达到了45公里,在全球同类卫星中幅宽也是最大的。
       卫星的分辨率是越高越好吗?潘腾认为,现在对卫星的分辨率追求越来越高,但并不是所有卫星都要追求高分辨率,主要看用户的用途需求。比如,农业部门需要观察庄稼长势对农作物估产,国土部门要查看矿产资源,只要达到一定的分辨率能够实现任务目标就可以了。所以高分辨率卫星要发展,根据用户需求,中低分辨率的卫星也要发展。
好相机把“千里眼”擦得更亮
       卫星上的照相机如同人的眼睛,对高分辨率看清地面物体至关重要。潘腾介绍,“高分二号”卫星上的照相机是新研制的相机,体积小、重量轻,焦距长达7米。同等距离要看得更清楚,相机的装调精度要高,与之配套的技术手段更要精确。
       相机分系统主任设计师姜海滨说,“高分二号”卫星相机焦距是国内卫星中焦距最长的。这颗卫星上装有两台相机,与全世界同等级分辨率的卫星相比,是成像幅宽最大的,在相机关键元器件、零部件等方面从设计到实验、测试、仿真方法都有突破。
       “去年年底发射的‘高分一号’卫星成像幅宽大,但分辨率没有‘高分二号’高,二号比一号的分辨率高但是幅宽小些。由于一号和二号的应用不同,所以对分辨率的要求高低也不同。”潘腾说,一号可以用于宽范围的普查,二号用于精确定点的详查,两颗卫星各有特点,可以搭配使用。
“从天到地”确保“好图”
       “我国第一代是返回式卫星,当时的遥感卫星用的是胶片,在太空拍照后卫星返回地球,科研人员再收取胶片,洗印成图进行分析。”马世俊说,“高分二号”卫星是传输型遥感卫星,在空中照完相,直接传输到地面接收站,经过数据处理之后就能成图,这种方式比过去的胶片更能及时接受信息。
       卫星的成像数据要下传到地面,潘腾介绍,这颗卫星是1米分辨率和大幅宽,所以要下传的数据量很大。“我们采用了高速对地传输手段。成像质量取决于从天到地的一系列因素,链条很长。为了保证图像质量,我们在卫星定位精度、轨道控制精度、系统稳定程度、图像处理方法等方面都下了很大功夫。”
       马世俊举例说:“如同我们平时照相,有了好的照相机,如果用手端住相机,由于手的抖动,往往拍下来的照片会发虚和模糊。配一个稳定的好支架,照片清晰度才高。卫星平台就如同这个支架,卫星稳定是生成高质量图像的基础。”
       “就像给汽车装上减震的弹簧板,我们给卫星的相机支架加装了阻尼装置。向卫星供电的太阳能板、陀螺仪会在转动中产生振动。与之类似,卫星在工作中还有很多零部件会产生振动。我们尽可能吸收转动能量,稳定转动部件,从而保证图像质量。”马世俊说。
       好卫星还要在天上“待得住”。据了解,“高分二号”卫星的寿命将比我国其他卫星有大幅度提高。马世俊说:“这颗星寿命5年我们是有把握的,努力目标是8年。随着一些零部件可靠性的逐步提高,卫星会在天上转得更久。”
澎湃新闻报料:4009-20-4009
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关键词 >> “高分二号”,卫星分辨率录入编辑:薛冬霞
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