9月12日11点26分,长征四号乙运载火箭在太原卫星发射中心点火升空,成功实施一箭三星发射,将5米光学卫星(资源一号02D星)和京师一号卫星、金牛座纳星送入太阳同步轨道。截至目前,中国空间技术研究院(以下简称研究院)已研制发射274颗航天器。
▲ 长征四号乙火箭直冲云霄
5米光学卫星带你领略光影世界
5米光学卫星(又名资源一号02D星)由研究院下属的北京空间飞行器总体设计部抓总研制。卫星顺利入轨,标志着我国中分辨率光学遥感卫星正式进入业务化运行阶段,将服务于我国国土资源管理、矿产资源勘探、地质灾害预警、水质监测等领域,为国计民生的方方面面带来深刻变革。卫星设计寿命为5年,配置了9谱段可见近红外相机和166谱段高光谱相机,实现了国内首次8个多光谱同时对地观测。
5米光学卫星携带的可见近红外相机幅宽115公里,可以实现大中型城市一次性全覆盖,可直接作用于城市规划。据5米光学卫星项目经理李一凡介绍,“按照设计,卫星将定位于778km的太阳同步轨道上,重访周期最快可在3天以内,充分保障了对同一目标的持续观测能力,为填海造陆、退耕还林等变化较快的目标观测提供了时间保证”。5米光学卫星载荷副总师王军介绍,相机谱段数量多,融合后图像色彩更加鲜艳;相机图像几何精度高,图像定位精度优于50米;相机图像辐射分辨率高,图像信息更加丰富。
5米光学卫星携带的166谱段高光谱相机可以一次成像产生166张携带不同颜色信息的照片,准确捕捉各类矿物质反射的光信息,通过反演计算,能够推算出观测地区矿产的含量和覆盖范围,合成之后妥妥就是一张“藏宝图”。“连拍”能力强也促进了数据存储和传输能力进一步提升,卫星副总设计师韩波介绍,星上提供900兆比特每秒数据传输和2T比特的数据存储能力,同时采用了第三代高速数据传输产品和双点波束天线,提升了数据下行能力,助力卫星在轨高效稳定运行。
对于灾害预警、环境变化等应急监测要求,必须稳定快速响应。为此卫星采用了三轴稳定对地定向的控制模式,同时具备偏航定标能力,即使星下点不在需观察区域,也能迅速调整姿态,“举起相机,说拍就拍”。此外,卫星在传统的4个多光谱谱段基础上增加了海岸蓝波段、黄波段、红边波段和近红外波段,在水体监测、植被参数计算、环境监测等方面可极大提升定量反演水平。
除了宏观的“广角摄影”,5米光学卫星同时可以将镜头聚焦微观事物,助力精准农业。以农作物种植来说,遥感数据不仅能交代种植面积、亩产信息,通过多光谱及高光谱图像的精细区分,甚至能区别该农作物的不同种类和不断生长阶段,实现生长的全流程监控。
京师一号让极地冰雪变化尽在掌握
京师一号卫星由研究院下属的深圳航天东方红海特卫星有限公司抓总研制。总重约16kg,配备2台相机和1台AIS接收机,主要用于极地气候与环境监测。卫星以极地为主要观测对象,可以弥补我国长期自主极地观测数据的短缺,对于促进我国极地与全球变化研究具有重要意义。卫星系统通过每天对极地地区的观测,可及时报告航道海冰变化,同时结合AIS接收机收到的船只信息,能够自动为船只规划航行线路,做出航道风险评估。
京师一号卫星具有高集成度、高性价比、研制周期短、批生产能力强、配置灵活、可扩展性强等特点,适用于姿态控制精度高、机动能力强、数据传输量大的微纳遥感卫星任务。卫星的宽幅相机专门针对极地观测高动态场景进行设计,传感器对同一地物自动进行两次长、短时间曝光,输出融合后的图像,可有效改善冰雪、陆地水体同时存在的高动态场景成像效果。此外,卫星还携带有离轨帆,任务结束后离轨帆展开,可实现卫星主动离轨,避免产生空间碎片。
值得一提的是,京师一号携带两个光学相机载荷,不仅可针对极地进行观测,还可以实现全球范围内任意区域中等分辨率图像采集,为深圳市提供持续卫星图像观测,尤其为粤港澳大湾区建设提供相应的成像服务。同时卫星的研制及数据应用可作为深圳东方红正在建设的遥感应用产业生态圈的“实验田”,通过京师一号卫星数据应用的探索和实践,为未来建设更健全、更开放、更优质的数据平台提供指导意义,带动更多的图像数据后端处理及应用技术发展。
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