高分二号卫星北京影像(资料图)
研制过程中,科研人员在国内首次采用小相对孔径的创新设计,克服了镜头主次镜离焦敏感度高等困难,突破了大口径超长焦距光学系统水平重力卸载装校、海量数据处理等一系列高分辨率相机研制难关,实现在同等光学系统口径下,分辨率显著提高。同时,科研人员首次采用天地协同的运作方式,为“高分二号”引入“大遥感”设计理念,通过相机特点和地面处理特点的匹配,实现整个系统的优化,以充分挖掘相机的信息获取潜力。与“高分一号”相比,“高分二号”相机的焦距及分辨率提高了2.4倍,而口径仅增加了1.6倍。
“高分二号”卫星还在卫星定位精度方面做了很多功课,因为这关乎到其所拍摄的照片是否变形或错位而导致不准确。“高分二号”卫星总指挥兼总设计师潘腾介绍,以往我国卫星的定位精度多为百米量级,“高分二号”设计指标则要求达到无控制点条件下优于50米的定位精度,因此在测轨精度、姿态稳定精度等方面,研制团队开展了大量工作。
卫星的太阳能帆板、陀螺仪以及很多零部件会在运行中产生振动,对卫星上搭载的长焦镜头来说,轻微的震动都可能导致图像模糊。为此,研制团队对“高分二号”卫星平台进行了适应性改进。在“高分二号”两个太阳翼下面,装有国防科技大学研制的“天弦一号”太阳翼振动控制装置,能有效抑制太阳翼振动,使卫星姿态机动稳定时间进一步缩短。科研人员还首次采用阻尼减隔振等措施,吸收转动能量,稳定转动部件,以保证图像质量。
在保证稳定的前提下,“高分二号”上首次使用控制力矩陀螺,采用优化高效的控制定姿方案,具备了大角度快速机动能力。与能在180秒内侧摆25°的“高分一号”相比,“高分二号”可在180秒内侧摆35°。
而且,面对云层等天气因素对卫星拍照造成的影响时,沿着轨道飞行的“高分二号”还能选择性地开关机。“比如北京有云,黑龙江跟广东天气都不错,那我们就让卫星在广东开机拍摄,到了北京就关机,到了黑龙江再开机。这样就能把卫星的成像效能发挥好,节省数据储存的空间。”徐文介绍,这个特点叫做“分次成像”。
相互配合构造中国“天眼”系统
高分专项包括七颗卫星,功能定位各有不同,如雷达遥感卫星“高分三号”可以不受气候条件影响全天候观测,高光谱卫星“高分五号”可对大气成分进行综合探测
“‘高分一号’卫星已经在轨运行,情况非常好。在20余个政府部门、行业以及10个省级区域应用示范中心开展了非常好的示范应用。”王承文说,而且,它将与“高分二号”卫星相互配合,普查与详查相结合,在土地利用动态监测、矿产资源调查、城市精细化管理等众多领域发挥重要作用。
对于两颗卫星能力的相互配合,徐文解释说:“假如说,我们要找一个2米以上的地物特征,但是我们不知道它的准确位置,只知道它在哪个大的区域,就可以先用‘高分一号’来进行观测,看到很多类似的地物之后,再用‘高分二号’卫星对该区域的地物进行观测确认。”
其实,在整个高分专项中,不仅仅有这两颗卫星。七颗高分系列卫星功能各有不同,而且可以做到相互配合。
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