60萬米高空能看小轎車——解密為何給“高分二號”打高分
中央政府門戶網站 www.gov.cn 2014-08-19 17:54 來源: 新華社
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新華社太原8月19日電(記者 楊維漢、余曉潔、吳晶晶)我國“高分二號”衛星19日順利進入預定軌道,標誌著我國遙感衛星進入了亞米級“高分時代”。這顆衛星系目前我國分辨率最高的光學對地觀測衛星,空間分辨率首次精確到1米。究竟如何把這顆“天眼”擦得更亮,記者採訪了有關專家。

60萬米高空分辨地面汽車大小

“1米分辨率意味著衛星從600多公里的太空向地面觀察,能看見1米大小物體的輪廓,絕對能分辨出地面汽車的大小。如果是5米的分辨率就無法看清了,10米的分辨率只能看飛機大小的地面物體。”航天科技集團五院研究員、“高分二號”任務工程總師馬世俊説。

據了解,這是目前我國分辨率最高的光學遙感衛星。

航天科技集團五院研究員、高分二號衛星系統總師潘騰説,這顆衛星的分辨率高,達到1米,包括全色成像和多光譜成像,最後用戶拿到是彩色成像圖片。衛星掃描的幅寬達到了45公里,在全球同類衛星中幅寬也是最大的。

衛星的分辨率是越高越好嗎?潘騰認為,現在對衛星的分辨率追求越來越高,但並不是所有衛星都要追求高分辨率,主要看用戶的用途需求。比如,農業部門需要觀察莊稼長勢對農作物估産,國土部門要查看礦産資源,只要達到一定的分辨率能夠實現任務目標就可以了。所以高分辨率衛星要發展,根據用戶需求,中低分辨率的衛星也要發展。

好相機把“千里眼”擦得更亮

衛星上的照相機如同人的眼睛,對高分辨率看清地面物體至關重要。潘騰介紹,“高分二號”衛星上的照相機是新研製的相機,體積小、重量輕,焦距長達7米。同等距離要看得更清楚,相機的裝調精度要高,與之配套的技術手段更要精確。

相機分系統主任設計師姜海濱説,“高分二號”衛星相機焦距是國內衛星中焦距最長的。這顆衛星上裝有兩台相機,與全世界同等級分辨率的衛星相比,是成像幅寬最大的,在相機關鍵元器件、零部件等方面從設計到實驗、測試、倣真方法都有突破。

“去年年底發射的‘高分一號’衛星成像幅寬大,但分辨率沒有‘高分二號’高,二號比一號的分辨率高但是幅寬小些。由於一號和二號的應用不同,所以對分辨率的要求高低也不同。”潘騰説,一號可以用於寬範圍的普查,二號用於精確定點的詳查,兩顆衛星各有特點,可以搭配使用。

“從天到地”確保“好圖”

“我國第一代是返回式衛星,當時的遙感衛星用的是膠片,在太空拍照後衛星返回地球,科研人員再收取膠片,洗印成圖進行分析。”馬世俊説,“高分二號”衛星是傳輸型遙感衛星,在空中照完相,直接傳輸到地面接收站,經過數據處理之後就能成圖,這種方式比過去的膠片更能及時接受信息。

衛星的成像數據要下傳到地面,潘騰介紹,這顆衛星是1米分辨率和大幅寬,所以要下傳的數據量很大。“我們採用了高速對地傳輸手段。成像質量取決於從天到地的一系列因素,鏈條很長。為了保證圖像質量,我們在衛星定位精度、軌道控制精度、系統穩定程度、圖像處理方法等方面都下了很大功夫。”

馬世俊舉例説:“如同我們平時照相,有了好的照相機,如果用手端住相機,由於手的抖動,往往拍下來的照片會發虛和模糊。配一個穩定的好支架,照片清晰度才高。衛星平臺就如同這個支架,衛星穩定是生成高質量圖像的基礎。”

“就像給汽車裝上減震的彈簧板,我們給衛星的相機支架加裝了阻尼裝置。向衛星供電的太陽能板、陀螺儀會在轉動中産生振動。與之類似,衛星在工作中還有很多零部件會産生振動。我們盡可能吸收轉動能量,穩定轉動部件,從而保證圖像質量。”馬世俊説。

好衛星還要在天上“待得住”。據了解,“高分二號”衛星的壽命將比我國其他衛星有大幅度提高。馬世俊説:“這顆星壽命5年我們是有把握的,努力目標是8年。隨著一些零部件可靠性的逐步提高,衛星會在天上轉得更久。”

責任編輯: 楊磊
 
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