高分三號02星成功發(fā)射 極大提高在軌應用效能

記者從國家航天局獲悉，2021年11月23日7時(shí)45分，我國在酒泉衛星發(fā)射中心用長(cháng)征四號丙遙三十七運載火箭成功發(fā)射高分三號02星。該衛星的成功發(fā)射將進(jìn)一步提升我國衛星海陸觀(guān)測能力，服務(wù)海洋強國建設和支撐“一帶一路”倡議。

高分三號02星是《國家民用空間基礎設施中長(cháng)期發(fā)展規劃(2015-2025年)》中的一顆業(yè)務(wù)星，運行于755公里高度太陽(yáng)同步回歸軌道，主要載荷為C波段合成孔徑雷達。該星充分繼承了高分辨率對地觀(guān)測系統重大科技專(zhuān)項高分三號衛星技術(shù)方案，發(fā)射入軌后將與在軌運行的高分三號衛星進(jìn)行組網(wǎng)，形成海陸雷達衛星星座，具備1米分辨率、1天重訪(fǎng)的能力，此外還增加了船舶自動(dòng)身份識別信號接收系統和星上實(shí)時(shí)處理功能，提高對海上船舶觀(guān)測和海上突發(fā)事件與海陸自然環(huán)境的監測能力，可滿(mǎn)足海洋權益維護、海洋防災減災、海洋動(dòng)力環(huán)境監測以及減災、國土、環(huán)保、水利、農業(yè)和氣象等領(lǐng)域應用需求。

國家航天局負責高分三號02星工程組織管理，國家航天局對地觀(guān)測與數據中心負責做好任務(wù)規劃和數據管理，中國航天科技集團五院、八院負責衛星系統、運載火箭系統抓總研制。

記者從航天科技集團五院了解到，高分三號01星于2016年8月10日成功發(fā)射，在軌工作5年以來(lái)，支持應急響應600余次，提供1300多景應急減災圖像，業(yè)務(wù)化產(chǎn)品達20余種，為國家節省經(jīng)費約440億元。正是高分三號01星在軌的優(yōu)秀表現和應用實(shí)效，全面升級海洋治理、防災減災、應急響應的在軌支持能力，加快后續衛星的研制成為團隊的首要任務(wù)。

高分三號02星并不是01星的簡(jiǎn)單“復制”。在研制團隊的優(yōu)化設計和充分驗證下，02星實(shí)現了三大性能提升、裝載了兩大“獨家利器”，極大提高在軌應用效能。

延長(cháng)成像時(shí)間，看得更久

作為服務(wù)領(lǐng)域廣泛、能夠看地探海的應用衛星，高分三號系列衛星工作壓力并不小。以海洋應用為例，高分三號01星已經(jīng)成為當前監測海洋內波的重要載體。

海洋內波是一種發(fā)生在海洋內部的波動(dòng)，具有非常大的破壞力，對海洋工程、石油鉆井平臺和海底石油管道造成嚴重威脅。一般衛星遙感僅能獲取海洋表面或近海表面信號，但01星能夠直接獲取海洋內部變化數據，是海洋監測的一把好手。

不過(guò)全球海洋面積大，單次開(kāi)機工作獲取的信息量有限。為了滿(mǎn)足應用需求，研制團隊延長(cháng)了02星在海洋觀(guān)測模式下單次開(kāi)機工作時(shí)長(cháng)。同樣工作一次，高分三號02星監測范圍、獲取信息量均為01星的兩倍，特別是對海洋內波監測，在成像時(shí)間內可獲取充足的海洋內波變化數據，為預警、防范做出及時(shí)響應。

優(yōu)化成像機制，看得更清

雷達星全天時(shí)、全天候成像的獨特優(yōu)勢，令高分三號01星成為應急救援中的重要“幫手”。

2020年7月，鄱陽(yáng)湖區發(fā)生洪澇災害，高分三號01星對重點(diǎn)地區開(kāi)展了持續監測。相關(guān)單位在接收到最新數據后，迅速將原始數據分發(fā)至防汛抗洪一線(xiàn)單位，支持一線(xiàn)快速獲取重點(diǎn)地區災害監測圖、潰堤口監測圖。值得一提的是，01星對問(wèn)桂道圩堤潰決口的封堵全過(guò)程進(jìn)行了監測，衛星影像清晰展示出封堵長(cháng)度和封堵后堤壩情況。

在01星良好表現的鼓舞下，研制團隊堅持精益求精，要讓高分三號02星為應用部門(mén)提供畫(huà)質(zhì)更好的衛星影像。團隊大膽創(chuàng )新，以極大程度減小“扇貝效應”為突破口，提出了02星的優(yōu)化思路，做到均勻輻射觀(guān)測目標，實(shí)現探測影像的地勢起伏更加立體、細節呈現更加清晰，成像范圍也進(jìn)一步擴大。

縮短重訪(fǎng)時(shí)間，看得更快

入列后，高分三號02星將與01星組網(wǎng)探測，大大縮短重訪(fǎng)時(shí)間，意味著(zhù)同等條件下獲取數據更多、速度更快。

以科考為例，2019年12月，中國第36次南極考察隊員乘坐“雪龍”號駛離中山站，前往澳大利亞霍巴特港，高分三號衛星提供了高分辨率的船舶周邊海冰密度、厚度，以及中山站周邊海域冰情數據，為“雪龍”號安全航行提供路線(xiàn)規劃。

不過(guò)，當時(shí)01星對“雪龍”號航行情況的監測僅能做到一天1至2次成像。今后在相同條件下，高分三號01、02星配合可實(shí)現單日成像3次以上，有助于提升監測的精準性和安全性。

裝備兩大“利器”，本領(lǐng)更強

在原有性能提升的基礎上，研制團隊還在高分三號02星上增設了兩個(gè)“獨家利器”。一是創(chuàng )新增加了AIS船舶定位技術(shù)，及時(shí)更新海上船舶的位置信息并引導對船舶成像和識別，及時(shí)掌握海洋氣象、航行信息等數據，有助于保障海上生命安全、提高航行的安全性。二是增加了星上實(shí)時(shí)處理器，在特定觀(guān)測模式下可以即時(shí)進(jìn)行數據處理，省去了數據處理的“中間商”，直接與用戶(hù)“見(jiàn)面”。以前，01星從獲取數據到用戶(hù)拿到影像圖需要間隔幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間，02星在十幾分鐘內就能處理完成——這對于應急救援來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是個(gè)巨大的飛躍。

高分三號衛星的應用讓我國實(shí)現了高分辨率多極化數據的自主可控。如今，高分三號02星的成功發(fā)射，將促進(jìn)我國微波雷達衛星實(shí)現從“有得用”到“用得好”的飛躍提升，極大提高微波遙感數據的連續性，為應用提供更為豐富的信息源，進(jìn)一步鞏固我國在該領(lǐng)域的優(yōu)勢地位。(劉錦洋 張未 劉慶豐 科技日報記者 付毅飛)

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