高分一号_高分四号_高分一号中心波长

通俗地讲,高分一号卫星就是我们放在太空的千里眼,没有什么能够躲过它的视线。

4月26日,我国长征二号丁运载火箭从酒泉卫星发射中心顺利点火升空,以一箭多星的发射方式将高分一号卫星和搭载的两个荷兰卫星分配器及三颗分别由厄瓜多尔、阿根廷和研制的小卫星成功送入预定轨道。高分一号卫星是中国国家科技重大专项高分辨率对地观测系统首颗卫星,但并没有像神舟飞船、北斗导航系统那样引起人们的广泛关注。那么,高分一号卫星是干什么用的?它的工作特点又有哪些呢?

我国的高分辨率对地观测系统

按照规划,“十二五”期间我国将发射5-6颗观测卫星,目标是建成高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的对地观测系统,并与其他观测手段相结合,到2020年形成具有时空协调、全天时、全天候、全球范围观测能力的稳定运行系统。高分一号卫星发射成功,开启了中国对地观测的新时代,再次显示了我国作为世界航天大国应该拥有的技术水平。

这一国家科技重大专项工程的实施,将全面提升中国自主获取高分辨率观测数据能力,推动卫星及应用技术的跨越发展,保障现代农业、防灾减灾、资源环境、等重大战略需求,支撑国土调查与利用、地理测绘、海洋和气候气象观测、水利和林业资源监测、城市和交通精细化管理、疫情评估与公共卫生应急、地球系统科学研究等重点领域应用需求,促进形成中国空间信息产业链并加速其扩展,不断开拓电子政务应用业务范围。

“高分一号”任务由卫星、运载火箭、发射场、测控、地面、应用六大系统组成。高分一号卫星由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院研制,卫星突破了高空间分辨率、多光谱与宽覆盖相结合的光学遥感等关键技术,主要用户为中国国土资源部、农业部和环境保护部。承担本次卫星发射任务的长征二号丁运载火箭由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院研制。

图像质量超高的卫星

衡量高分一号卫星优劣的最关键因素之一就是卫星装载的相机在太空中的工作实效及其成像质量。对高分一号卫星的图像质量要求之高,表现在三个方面。一是对图像的定位精度要求更高,过去卫星的定位精度要求基本都是百米量级的,而高分一号卫星的定位精度则达到几十米。二是对卫星的姿态稳定度要求更高,如果卫星姿态不够稳定,就像拿着照相机的手不断抖动,会直接影响成像质量。所以相较于普通卫星千分之一度每秒的姿态稳定度要求,高分一号卫星的姿态稳定度要达到万分之五度每秒,足足提高了半个量级。三是对同步性的更高要求,从发送遥控指令到实施拍照,再考虑到电路延迟、汇总卫星的位置信息、姿态信息等因素,高分一号卫星的同步性要完全控制在很小的范围之内。为此,卫星研制团队在方案设计、结构布局、系统性能、产品更新换代、技术优化升级等方面奋力攻关、精细调试、锐意进取,全方位地确保实现了整星对于上述三个方面的要求。

不言而喻,成像质量好坏还要取决于相机性能。高分一号为考察极端条件下相机的成像能力,卫星研制团队将相机放在高温和低温瞬态极端环境下进行了轨道周期内光照区不同成像时间的相机成像能力测试。结果表明,经过两个极端工况后,相机的焦面位置并未改变。除此之外,从几何质量验证到辐射质量验证再到外景成像试验,相机都经受住了严酷的考验,使其上天运行之后能够保持良好工作状态。同时,高分卫星还可将其所搜集到的数据传递给天链中继卫星,由后者再发回地面,从而保障卫星系统的数据质量。

高分一号卫星——工作寿命长的卫星

高分一号卫星是我国首颗设计、考核寿命要求大于5年的近地轨道卫星。以前国内低轨卫星的设计寿命基本都是3年,只有2012年1月9日发射升空的“资源三号卫星”的设计寿命是5年、考核寿命是4年。而高分一号卫星设计寿命5年、考核寿命却是5-8年。这一指标无疑创下了一个全新纪录,标志着我国卫星研制技术又有了新的进展。

为了延长卫星的工作寿命,就必须抓住整星构成中对寿命最为敏感、最为突出、最易造成威胁的关键,环节予以改进,首当其冲的就是卫星的活动部件。卫星的活动部件处于运动状态,终日磨损,一般会最先出现故障,亮起生命红灯。为此,高分一号卫星设计团队的长寿保卫战重点围绕飞轮、陀螺、地球红外敏感器等活动部件的延寿工作集中展开。其中,又以陀螺最为关键。星上陀螺运转速度高,工作时间长久,损耗极大,而其对精度的要求又非常之高。再加上目前国内陀螺产品质量并不稳定,屡有卫星栽在陀螺这道坎上的先例。高分一号正缘于此,说陀螺的寿命直接危及整星寿命,一点也不夸张。为此,科研人员对高分一号卫星在周全的设计和精密的地面验证做支撑的基础上实现了星上装配全新陀螺,减小了摩擦,也就相应降低了耗损,有效地提高了产品寿命,延长了卫星工作时间。

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