高分二號(hào)登“高”望“遠(yuǎn)”
- 2014-09-29
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在晉西北高原的黃金季節(jié),長(zhǎng)四乙運(yùn)載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心托舉高分二號(hào)衛(wèi)星飛向廣闊蒼穹,準(zhǔn)確入軌并穩(wěn)定運(yùn)行,。這顆我國(guó)迄今為止分辨率最高的光學(xué)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星,,將在國(guó)土資源調(diào)查與監(jiān)測(cè),、城市精細(xì)化管理,、綜合交通服務(wù),、林業(yè)調(diào)查與監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域“一展身手”,。
發(fā)射好更要用得好
作為國(guó)家 16 個(gè)重大科技專項(xiàng)之一,,高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)不僅是“天眼工程”“創(chuàng)新工程”,更是服務(wù)經(jīng)濟(jì)建設(shè),、社會(huì)發(fā)展和國(guó)家安全的“應(yīng)用工程”高分二號(hào)衛(wèi)星是目前我國(guó)分辨率最高的光學(xué)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星,,具有米級(jí)空間分辨率、高輻射精度,、高定位精度和快速姿態(tài)機(jī)動(dòng)能力,,主要為國(guó)土資源部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,、交通運(yùn)輸部,、林業(yè)局等用戶部門提供應(yīng)用服務(wù)。
“做好應(yīng)用大文章”始終是高分專項(xiàng)工程的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),。就在本月初,,云南省魯?shù)榭h發(fā)生地震后,國(guó)家航天局緊急調(diào)動(dòng)高分一號(hào)衛(wèi)星等多顆國(guó)產(chǎn)遙感衛(wèi)星,,為國(guó)家搜救中心及時(shí)了解災(zāi)情,、疏通中斷道路等提供了重要信息參考。
早在高分二號(hào)發(fā)射之前國(guó)防科工局局長(zhǎng),、國(guó)家航天局局長(zhǎng)許達(dá)哲就對(duì)高分工程后續(xù)建設(shè)作出重要批示,。“各方應(yīng)深入研究和探索商業(yè)服務(wù)模式,,使高分專項(xiàng)產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,。”
發(fā)射成功后,,國(guó)防科工局副局長(zhǎng)張建華在接受中央電視臺(tái)記者采訪時(shí)難掩激動(dòng)之情, “高分二號(hào)的成功發(fā)射,,是高分專項(xiàng)取得的重大階段性成果,,標(biāo)志著我國(guó)遙感衛(wèi)星進(jìn)入了亞米級(jí)高分時(shí)代?!?BR>
據(jù)介紹,,高分二號(hào)衛(wèi)星投入使用后,將改善中國(guó)高分辨率遙感數(shù)據(jù)主要依靠進(jìn)口的狀態(tài),,為國(guó)內(nèi)用戶提供高精度對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù),,為推動(dòng)高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專項(xiàng)建設(shè)、引領(lǐng)中國(guó)民用高分辨率衛(wèi)星應(yīng)用起到重要示范作用,。高分二號(hào)衛(wèi)星圖像除滿足政府部門用戶需求外,,還會(huì)有大量潛在的商業(yè)用戶,開(kāi)發(fā)增值服務(wù)的空間巨大,。對(duì)于它的應(yīng)用前景,,高分專項(xiàng)副總指揮王承文充滿信心,“高分專項(xiàng)除了抓好工程建設(shè),,還要抓好數(shù)據(jù)應(yīng)用,不斷培育應(yīng)用市場(chǎng),,推動(dòng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化,。”
從普查到詳查
作為迄今為止我國(guó)研制的空間分辨率和壽命要求最高的遙感衛(wèi)星,,高分二號(hào)衛(wèi)星空間分辨率優(yōu)于1米,,技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)國(guó)外同類光學(xué)遙感衛(wèi)星的水平高分二號(hào)衛(wèi)星是目前我國(guó)分辨率最高的光學(xué)遙感衛(wèi)星。
“1米分辨率意味著衛(wèi)星從600多公里的太空向地面觀察,,能看見(jiàn)1米大小物體的輪廓,,絕對(duì)能分辨出地面汽車的大小?!备叻侄?hào)任務(wù)工程總師馬世俊說(shuō),。據(jù)高分二號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總師潘騰介紹,高分二號(hào)衛(wèi)星用1米全灰和4米多色的圖像融合成1米分辨率的真彩圖像,。分辨率提高了,,顏色信息齊備,圖像解譯能力大大提高,,這也讓衛(wèi)星的用戶方對(duì)其應(yīng)用前景更加充滿了期待,。
衛(wèi)星的分辨率是越高越好嗎?潘騰認(rèn)為,,現(xiàn)在對(duì)衛(wèi)星的分辨率追求越來(lái)越高,,但并不是所有衛(wèi)星都要追求高分辨率,主要看用戶的用途需求,。對(duì)于用戶方之一的國(guó)土資源部來(lái)說(shuō),,1米和2米分辨率的衛(wèi)星影像可以滿足他們不同方面的數(shù)據(jù)應(yīng)用,。但對(duì)于住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部的需求來(lái)說(shuō),,2米分辨率在多數(shù)時(shí)候則顯得捉襟見(jiàn)肘,。而高分二號(hào)衛(wèi)星米級(jí)分辨率的成像能力在城市建設(shè)用地規(guī)劃、調(diào)查和執(zhí)法以及道路監(jiān)測(cè)和規(guī)劃等方面,,則顯得游刃有余,。
如果說(shuō)高分一號(hào)衛(wèi)星側(cè)重于大面積的“普查”,那么,,高分二號(hào)衛(wèi)星則可以更好地發(fā)揮“詳查”作用,。高分二號(hào)衛(wèi)星投入使用后,將與在軌運(yùn)行的高分一號(hào)衛(wèi)星“并肩作戰(zhàn)”,,進(jìn)一步完善我國(guó)高分專項(xiàng)工程建設(shè),,推動(dòng)高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)的大規(guī)模應(yīng)用?!拔磥?lái)我們可以通過(guò)幅寬較大的高分一號(hào)衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)目標(biāo),,再配合利用高分二號(hào)衛(wèi)星對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè),識(shí)別出目標(biāo)的‘真面目’,?!瘪R世俊說(shuō)。
“從天到地”確?!昂脠D”
充分應(yīng)用高分辨率遙感衛(wèi)星圖像,,是天地一體化的工程。除了衛(wèi)星通過(guò)優(yōu)化技術(shù)指標(biāo)來(lái)提高圖像質(zhì)量外,,地面系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)也不能“掉鏈子”“高分專項(xiàng)工程始終特別強(qiáng)調(diào)圖像鏈路要通暢,,以保證用戶最終拿到高質(zhì)量的圖像?!?高分專項(xiàng)工程總設(shè)計(jì)師張榮橋表示,。
衛(wèi)星上的照相機(jī)如同人的眼睛,對(duì)高分辨率看清地面物體至關(guān)重要,。潘騰介紹,,“高分二號(hào)”衛(wèi)星上的照相機(jī)是新研制的相機(jī),體積小,、重量輕,,相機(jī)焦距是國(guó)內(nèi)衛(wèi)星中焦距最長(zhǎng)的。
有了高質(zhì)量的圖像還要傳回地面,,才能真正用起來(lái),。以我國(guó)第一代返回式衛(wèi)星為例,當(dāng)時(shí)遙感衛(wèi)星使用的是膠片,在太空拍照后衛(wèi)星返回地球,,科研人員再收取膠片,,洗印成圖進(jìn)行分析。 而高分二號(hào)衛(wèi)星是傳輸型遙感衛(wèi)星,,在空中照完相,,直接傳輸?shù)降孛娼邮照荆?jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理之后就能成圖,,這種方式比過(guò)去的膠片更能及時(shí)接收信息,。
高分二號(hào)衛(wèi)星下傳的數(shù)據(jù)量很大,為此,,科研人員采用了高速對(duì)地傳輸手段,。成像質(zhì)量取決于從天到地的一系列因素,鏈條很長(zhǎng),。為了保證圖像質(zhì)量,,在衛(wèi)星定位精度、軌道控制精度,、系統(tǒng)穩(wěn)定程度,、圖像處理方法等方面都下足了功夫。與過(guò)去各自“悶頭干”不同的是,,在高分專項(xiàng)工程的建設(shè)過(guò)程中,,研制部門、地面圖像接收處理部門和用戶部門緊密地聯(lián)系在一起,,為提高圖像質(zhì)量而共同努力。
高分二號(hào)衛(wèi)星的主要用戶包括國(guó)土資源部,、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,、交通運(yùn)輸部、國(guó)家林業(yè)局等單位,。它們不僅對(duì)衛(wèi)星影像分辨率有更高的要求,,對(duì)圖像也有更特殊的業(yè)務(wù)化應(yīng)用。眾口難調(diào),,若用戶方“口味”獨(dú)特,,圖像數(shù)據(jù)就需要進(jìn)一步“精加工”,以滿足用戶個(gè)性化需求,。潘騰回憶,,高分二號(hào)衛(wèi)星相機(jī)做出來(lái)后,用戶方全程參與了方案討論和各項(xiàng)驗(yàn)證試驗(yàn),,并對(duì)拍攝圖像進(jìn)行評(píng)判,,研制團(tuán)隊(duì)對(duì)用戶意見(jiàn)也予以了充分采納。漸漸地,承制方樹(shù)立起了“用戶是上帝”的設(shè)計(jì)理念,。