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中国向高轨道光学遥感卫星进军 高分四号有“五大不同”

    作者:中国新闻网    时间:2015年12月29日    浏览次数: 收藏
导读:作为中国高分辨率对地观测民用系列卫星的重要组成部分,由航天科技集团五院抓总研制的高分四号卫星是一颗高轨道(即地球同步轨道)高分辨率光

作为中国高分辨率对地观测民用系列卫星的重要组成部分,由航天科技集团五院抓总研制的高分四号卫星是一颗高轨道(即地球同步轨道)高分辨率光学遥感卫星。

这是中国高分辨率光学遥感卫星研制领域第一次向高轨道进军,填补了中国乃至世界高轨道高分辨率光学遥感卫星的空白。

近年来,欧洲也在进行高轨道遥感卫星的技术论证,但由于国土面积较小,他们对于“站得更高、看的更广”的需求并不迫切。中国由于国土面积幅员辽阔,气象观测、抢险救灾、环境保护、国土普查等等对高轨道光学遥感卫星需求非常强烈,由此催生了地球同步轨道光学遥感卫星研制工程的实施——高分四号卫星,高轨道光学遥感卫星的“首发星”。

“五大不同”辨高低

与低轨道遥感卫星相比,高分四号卫星具有五个不同之处。

一是空间环境不同。以往发射应用的遥感卫星都是运行在距地球500千米左右的低轨道和1000千米左右的中轨道,而高分四号卫星则运行在距地球36000千米高的高轨道。高轨道电磁环境恶劣,温差变化大,对卫星抗辐照能力和热控设计提出了更高的要求。

二是成像体制不同。以往中国发射的低轨遥感卫星采取的是线阵推扫方式,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。采用面阵凝视方式,易于实现“机动—凝视”的工作模式,可在短时间内对目标区域进行高频重复凝视观测,时间分辨率高,从而获取目标区域的动态变化过程数据,这一能力对于遥感卫星应用而言是全新的。

三是工作模式不同。针对多方面的任务需求和全新的载荷成像方式,高分四号卫星设计了单景凝视、区域拼接、机动巡查等多种与中低轨道遥感卫星完全不同的全新工作模式,通过采用中国自主研发的高精度敏感器和大力矩输出执行机构,实现整星快速机动和高稳定控制,完成对运动目标持续监视、大范围区域目标快速成像以及多个热点地区的交替巡查。

四是相机规模不同。高分四号卫星配置目前中国口径最大的面阵凝视相机,首次采用可见光近红外与中波红外共口径技术,首次采用国产脉冲管制冷机,首次在工程上实现大口径静止轨道遥感相机热控方案,保证图像质量。

五是设计寿命不同。以往遥感卫星一般要求设计寿命三至五年,而高分四号卫星则要求整星设计寿命长达八年,是中国目前设计寿命最长的遥感卫星。

高低轨遥感卫星协同工作时代来临

一部精美的电影,需要多机位协同拍摄——广角、微距等镜头各司其职,才能为观众呈现震撼的“大片”。遥感卫星作为太空中的“摄影师”,也需要这种协作,以便将大现象和小细节均完美呈现于用户。高分四号卫星的成功发射,开启了高低轨遥感卫星协同工作的时代。

由于距离地面更高,高轨道光学遥感卫星的视野更为开阔,在拍摄“大场面”时更具优势。“在地球同步轨道,高分四号卫星可利用长期驻留固定区域上空、快速指向调整能力等优势,在第一时间、持续高频率获取观测数据”,高分四号卫星总指挥兼总设计师李果介绍道。

低轨道遥感卫星由于运行速度快,其灵活性和细节拍摄能力更强。当高低轨遥感卫星“强强联合”,就能使用户既能迅速地“见森林”,又能准确地“见树木”。

比如对灾害的观测,低轨道卫星由于轨道高度低,过境时间短,回归周期长,对感兴趣的地区持续观测能力有限。自然灾害瞬息万变,等卫星再次回归观测,灾害的发展态势可能已发生了变化。而高分四号卫星由于运行在地球同步轨道,可以连续的提供灾害发展变化的信息,为有关部门应对灾害事件、减灾救灾提供实时数据支持。

如此灵活、互补的配合,意味着中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。

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