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

高分三號02星是《國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長期發(fā)展規(guī)劃(2015-2025年)》中的一顆業(yè)務(wù)星，運(yùn)行于755公里高度太陽同步回歸軌道，主要載荷為C波段合成孔徑雷達(dá)。該星充分繼承了高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大科技專項(xiàng)高分三號衛(wèi)星技術(shù)方案，發(fā)射入軌后將與在軌運(yùn)行的高分三號衛(wèi)星進(jìn)行組網(wǎng)，形成海陸雷達(dá)衛(wèi)星星座，具備1米分辨率、1天重訪的能力，此外還增加了船舶自動身份識別信號接收系統(tǒng)和星上實(shí)時處理功能，提高對海上船舶觀測和海上突發(fā)事件與海陸自然環(huán)境的監(jiān)測能力，可滿足海洋權(quán)益維護(hù)、海洋防災(zāi)減災(zāi)、海洋動力環(huán)境監(jiān)測以及減災(zāi)、國土、環(huán)保、水利、農(nóng)業(yè)和氣象等領(lǐng)域應(yīng)用需求。

國家航天局負(fù)責(zé)高分三號02星工程組織管理，國家航天局對地觀測與數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)做好任務(wù)規(guī)劃和數(shù)據(jù)管理，中國航天科技集團(tuán)五院、八院負(fù)責(zé)衛(wèi)星系統(tǒng)、運(yùn)載火箭系統(tǒng)抓總研制。

記者從航天科技集團(tuán)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，支持應(yīng)急響應(yīng)600余次，提供1300多景應(yīng)急減災(zāi)圖像，業(yè)務(wù)化產(chǎn)品達(dá)20余種，為國家節(jié)省經(jīng)費(fèi)約440億元。正是高分三號01星在軌的優(yōu)秀表現(xiàn)和應(yīng)用實(shí)效，全面升級海洋治理、防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急響應(yīng)的在軌支持能力，加快后續(xù)衛(wèi)星的研制成為團(tuán)隊(duì)的首要任務(wù)。

高分三號02星并不是01星的簡單“復(fù)制”。在研制團(tuán)隊(duì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和充分驗(yàn)證下，02星實(shí)現(xiàn)了三大性能提升、裝載了兩大“獨(dú)家利器”，極大提高在軌應(yīng)用效能。

延長成像時間，看得更久

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

海洋內(nèi)波是一種發(fā)生在海洋內(nèi)部的波動，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(yán)重威脅。一般衛(wèi)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(nèi)部變化數(shù)據(jù)，是海洋監(jiān)測的一把好手。

不過全球海洋面積大，單次開機(jī)工作獲取的信息量有限。為了滿足應(yīng)用需求，研制團(tuán)隊(duì)延長了02星在海洋觀測模式下單次開機(jī)工作時長。同樣工作一次，高分三號02星監(jiān)測范圍、獲取信息量均為01星的兩倍，特別是對海洋內(nèi)波監(jiān)測，在成像時間內(nèi)可獲取充足的海洋內(nèi)波變化數(shù)據(jù)，為預(yù)警、防范做出及時響應(yīng)。

優(yōu)化成像機(jī)制，看得更清

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

2020年7月，鄱陽湖區(qū)發(fā)生洪澇災(zāi)害，高分三號01星對重點(diǎn)地區(qū)開展了持續(xù)監(jiān)測。相關(guān)單位在接收到最新數(shù)據(jù)后，迅速將原始數(shù)據(jù)分發(fā)至防汛抗洪一線單位，支持一線快速獲取重點(diǎn)地區(qū)災(zāi)害監(jiān)測圖、潰堤口監(jiān)測圖。值得一提的是，01星對問桂道圩堤潰決口的封堵全過程進(jìn)行了監(jiān)測，衛(wèi)星影像清晰展示出封堵長度和封堵后堤壩情況。

在01星良好表現(xiàn)的鼓舞下，研制團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持精益求精，要讓高分三號02星為應(yīng)用部門提供畫質(zhì)更好的衛(wèi)星影像。團(tuán)隊(duì)大膽創(chuàng)新，以極大程度減小“扇貝效應(yīng)”為突破口，提出了02星的優(yōu)化思路，做到均勻輻射觀測目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)探測影像的地勢起伏更加立體、細(xì)節(jié)呈現(xiàn)更加清晰，成像范圍也進(jìn)一步擴(kuò)大。

縮短重訪時間，看得更快

入列后，高分三號02星將與01星組網(wǎng)探測，大大縮短重訪時間，意味著同等條件下獲取數(shù)據(jù)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(duì)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(wèi)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(shù)據(jù)，為“雪龍”號安全航行提供路線規(guī)劃。

不過，當(dāng)時01星對“雪龍”號航行情況的監(jiān)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(xiàn)單日成像3次以上，有助于提升監(jiān)測的精準(zhǔn)性和安全性。

裝備兩大“利器”，本領(lǐng)更強(qiáng)

在原有性能提升的基礎(chǔ)上，研制團(tuán)隊(duì)還在高分三號02星上增設(shè)了兩個“獨(dú)家利器”。一是創(chuàng)新增加了AIS船舶定位技術(shù)，及時更新海上船舶的位置信息并引導(dǎo)對船舶成像和識別，及時掌握海洋氣象、航行信息等數(shù)據(jù)，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)時處理器，在特定觀測模式下可以即時進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，省去了數(shù)據(jù)處理的“中間商”，直接與用戶“見面”。以前，01星從獲取數(shù)據(jù)到用戶拿到影像圖需要間隔幾個小時的時間，02星在十幾分鐘內(nèi)就能處理完成——這對于應(yīng)急救援來說，無疑是個巨大的飛躍。

高分三號衛(wèi)星的應(yīng)用讓我國實(shí)現(xiàn)了高分辨率多極化數(shù)據(jù)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(dá)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)從“有得用”到“用得好”的飛躍提升，極大提高微波遙感數(shù)據(jù)的連續(xù)性，為應(yīng)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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