高分二號(hào)衛(wèi)星天山天池融合影像

　　在地球大氣層以外飛行的對(duì)地觀測衛(wèi)星宛如“天眼”，注視著地球表面，一物一景盡收眼底，為我們提供更高遠(yuǎn)的視角觀測地球家園。這雙“天眼”是否明亮，決定了我們所看到的景物是否清晰。因此，無數(shù)航天科研人員孜孜不倦地工作，為的就是不斷擦亮這雙“天眼”。

　　9月29日，“高分二號(hào)”衛(wèi)星首批影像圖公布，在600公里高空所拍下的照片，能清晰地看到馬路上的斑馬線。這是我國首批亞米級(jí)高分辨率衛(wèi)星影像圖，標(biāo)志著我國衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)入亞米級(jí)時(shí)代。

　　從“高分一號(hào)”衛(wèi)星讓人震撼的首批衛(wèi)星影像圖，到更為震撼的“高分二號(hào)”衛(wèi)星影像圖，中國的“天眼”被一次次擦亮。

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　　視野寬闊的“高分一號(hào)”

　　“高分一號(hào)”衛(wèi)星做到了空間分辨率、多光譜和寬覆蓋的結(jié)合。它在全球中分辨率衛(wèi)星中是觀測幅寬最寬的一顆，用4天時(shí)間就可以對(duì)全球完成拍攝

　　2006年，中國將高分辨率對(duì)地觀測系統(tǒng)重大專項(xiàng)列入《國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》，是當(dāng)年部署的16個(gè)重大專項(xiàng)之一。2010年5月，高分專項(xiàng)全面啟動(dòng)。

　　作為高分專項(xiàng)系列衛(wèi)星的先鋒，“高分一號(hào)”衛(wèi)星這顆“天眼”并沒有將主要能力放在明察秋毫方面，它就如瞭望臺(tái)一般，登高望遠(yuǎn)，視野遼闊是它不可替代的本事。

　　“高分一號(hào)”衛(wèi)星搭載了兩臺(tái)2米分辨率全色/8米分辨率多光譜相機(jī)、4臺(tái)16米分辨率多光譜寬幅相機(jī)。這就決定了“高分一號(hào)”衛(wèi)星在拍攝只具備灰色一種顏色的全色照片時(shí)，分辨率可以達(dá)到2米，在拍攝彩色多光譜照片時(shí)的分辨率為8米。

　　單從這項(xiàng)指標(biāo)看，“高分一號(hào)”衛(wèi)星的分辨率并沒有多么出色，與國際同類衛(wèi)星相比并無優(yōu)勢(shì)，谷歌地圖所使用的“地球之眼”對(duì)地觀測衛(wèi)星的分辨率已經(jīng)達(dá)到了0.41米。就算與國內(nèi)其他衛(wèi)星相比，其優(yōu)勢(shì)也不明顯，早在2007年發(fā)射的“遙感二號(hào)”衛(wèi)星就實(shí)現(xiàn)了2米的全色分辨率。

　　但是，并不能就此否定“高分一號(hào)”衛(wèi)星的優(yōu)秀。得益于其所搭載的功能強(qiáng)大的16米分辨率多光譜寬幅相機(jī)，“高分一號(hào)”衛(wèi)星做到了空間分辨率、多光譜和寬覆蓋的結(jié)合。

　　在對(duì)地拍攝時(shí)，“高分一號(hào)”的多臺(tái)寬幅多光譜相機(jī)進(jìn)行多角度拼接視場，從而實(shí)現(xiàn)了大視場成像，讓“高分一號(hào)”的16米分辨率幅寬達(dá)到了驚人的800千米。“‘高分一號(hào)’衛(wèi)星是中高分辨率相結(jié)合的衛(wèi)星，它的分辨率并不算高，但是它主要解決的是大幅寬問題。”高分專項(xiàng)工程副總指揮王承文說。

　　雖然在分辨率上略遜一籌，但在拍攝幅寬上面，“高分一號(hào)”可謂獨(dú)占鰲頭。“它在全球中分辨率衛(wèi)星中是觀測幅寬最寬的一顆，用4天時(shí)間就可以對(duì)全球完成拍攝。”王承文說。

　　如此一來，“高分一號(hào)”衛(wèi)星便形成了足以成為技術(shù)突破的特點(diǎn)：高空間分辨率、多光譜與高時(shí)間分辨率結(jié)合的光學(xué)遙感技術(shù)應(yīng)用。時(shí)間分辨率是指軌道衛(wèi)星在同一區(qū)域進(jìn)行的相鄰兩次遙感觀測的最小時(shí)間間隔，亦稱覆蓋周期。時(shí)間間隔越大，時(shí)間分辨率越低，反之時(shí)間分辨率就越高。“時(shí)間就是金錢”這句話在這里同樣適用。

　　“我們國家國土幅員遼闊，需要觀測幅寬大的衛(wèi)星，更主要的是幅寬跟時(shí)間分辨率有很大的關(guān)系。我們所提到的高分辨率概念不僅僅是指大家平常所認(rèn)為的空間分辨率，實(shí)際上‘高分一號(hào)’從立項(xiàng)的時(shí)候就要求高時(shí)間分辨率，這在應(yīng)用方面是非常重要的。”王承文說，為保證大范圍觀測，還設(shè)計(jì)了利用動(dòng)量輪控制實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星滾動(dòng)側(cè)擺25°的能力，可觀測范圍達(dá)到近1000千米。

　　“高分一號(hào)”衛(wèi)星在平臺(tái)性能上也有所進(jìn)步，這也為拍攝高精度的照片提供了支撐。據(jù)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師白照廣介紹，“高分一號(hào)”衛(wèi)星使用航天東方紅公司研制的CAST2000小衛(wèi)星平臺(tái)，這是一種標(biāo)準(zhǔn)的低軌道衛(wèi)星平臺(tái)，它使用三軸穩(wěn)定控制方式，具有整星側(cè)擺機(jī)動(dòng)能力和較高精度的姿態(tài)控制能力。“高分一號(hào)”在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，在CAST968/2000小衛(wèi)星上首次采用二浮陀螺進(jìn)行衛(wèi)星姿態(tài)角速度測定，使得衛(wèi)星姿態(tài)控制精度更高。“如果衛(wèi)星姿態(tài)不夠穩(wěn)定，就像拿著照相機(jī)的手不斷抖動(dòng)，會(huì)直接影響成像質(zhì)量。”白照廣說。

　　此外，“高分一號(hào)”還是一顆“長壽衛(wèi)星”。它是我國首顆設(shè)計(jì)、考核壽命要求大于5年的低軌衛(wèi)星，而以往國內(nèi)同類衛(wèi)星的壽命大多為3年。“長壽”的奧秘就在于設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在關(guān)乎衛(wèi)星使用壽命的活動(dòng)部件，特別是飛速旋轉(zhuǎn)而又損耗極大的陀螺以及衛(wèi)星電池的設(shè)計(jì)方面花足了心思。改進(jìn)的陀螺、高效能的太陽能帆板與鋰電池，讓“高分一號(hào)”能夠更為持久地翱翔在太空之上。