中國(guó)航天報(bào):資源三號(hào)02星 讓民用立體測(cè)繪更精更快
2012年1月9日11點(diǎn)17分,我國(guó)首顆高精度民用立體測(cè)繪衛(wèi)星資源三號(hào)衛(wèi)星01星,從太原衛(wèi)星發(fā)射中心出發(fā),奔向約505公里的太陽(yáng)同步軌道。
同樣是11點(diǎn)17分,還是從太原衛(wèi)星發(fā)射中心起飛,2016年5月30日,資源三號(hào)衛(wèi)星02星沿著01星的軌跡,再次向同一條太陽(yáng)同步軌道進(jìn)發(fā),并將與在軌道上工作4年多的伙伴攜手組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)測(cè)繪的雙星共舞。
雙星組網(wǎng)將給我國(guó)地理測(cè)繪帶來哪些改變?02星與01星又有什么不同?無論是長(zhǎng)期從事資源三號(hào)衛(wèi)星研制的“兩總”,還是衛(wèi)星的用戶,都道出了資源三號(hào)衛(wèi)星的不凡之處。
資源三號(hào)01星:
創(chuàng)造多個(gè)“第一”的科研星
中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院總體部的王祥是資源三號(hào)衛(wèi)星01星、02星的總指揮,與資源三號(hào)有著不解之緣。用他自己的話說,03星、04星還都會(huì)接著干下去。要談02星,得從01星說起,從發(fā)射到在軌4年多,01星表現(xiàn)優(yōu)異,創(chuàng)造了多個(gè)“第一”的佳績(jī)。
資源三號(hào)01星是國(guó)防科工局民用航天立項(xiàng)批復(fù)研制的科研星。作為我國(guó)首顆民用高分辨率光學(xué)傳輸型立體測(cè)繪衛(wèi)星,圖像定位精度是我國(guó)現(xiàn)有遙感衛(wèi)星中最高的,全面超過了1:5萬(wàn)測(cè)圖的需求;首次實(shí)現(xiàn)我國(guó)超高碼速率遙感數(shù)據(jù)傳輸達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
“我吃了一驚,好得超乎想象!”這是衛(wèi)星用戶——國(guó)家測(cè)繪地理信息局副局長(zhǎng)王春峰第一次看到資源三號(hào)衛(wèi)星傳回的圖像時(shí),不禁發(fā)出的感慨。資源三號(hào)衛(wèi)星01星憑借著這些卓越的表現(xiàn),承擔(dān)起了我國(guó)基礎(chǔ)地理信息精細(xì)觀測(cè)的重任,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)陸海全境面積99%的有效覆蓋,為我國(guó)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)更新、地理國(guó)情監(jiān)測(cè)、“天地圖”公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)等國(guó)家重大測(cè)繪工程發(fā)揮了核心數(shù)據(jù)源的重要作用。此外,向測(cè)繪用戶以外的其他用戶,如地礦、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)保等行業(yè)提供了大量影像,也向國(guó)際上其他國(guó)家提供了高質(zhì)量的影像產(chǎn)品,成為全球?qū)Φ赜^測(cè)的重要組成部分,使我國(guó)躋身于國(guó)際上少數(shù)幾個(gè)掌握測(cè)繪衛(wèi)星技術(shù)的國(guó)家行列。
法國(guó)SPOT-5公司在國(guó)際測(cè)繪界頗有實(shí)力,此前我國(guó)所需的大量測(cè)繪影像資料也是從該公司購(gòu)得。王祥說:“資源三號(hào)01星上天后,請(qǐng)?jiān)摴咀隽嗽u(píng)測(cè),他們都不得不承認(rèn),我們的某些數(shù)據(jù)還超過了他們,這直接導(dǎo)致SPOT-5公司的數(shù)據(jù)在中國(guó)全面降價(jià),這是非常提振士氣的事情!”
資源三號(hào)02星:
性能全面提升的業(yè)務(wù)星
資源三號(hào)衛(wèi)星的總設(shè)計(jì)師曹海翊是一位女性。記者按照慣例在“兩總”通常下榻的三層挨個(gè)查找,沒有找到她的房間。后來終于在食堂巧遇,曹總正在和試驗(yàn)隊(duì)員一起吃飯,說起沒有找到她,曹總笑笑說:“我在四樓,和女孩子們?cè)谝黄?。?/p>
或許正是女性的細(xì)致與嚴(yán)格,以及不懈與堅(jiān)韌,才讓資源三號(hào)衛(wèi)星成為了真正意義上的“中國(guó)智造”精品。
“任何一個(gè)相關(guān)因素的微小變化,都可能造成圖像數(shù)據(jù)精度的巨大偏差。”曹海翊說,“我們只有努力控制、合理分解,才能把每項(xiàng)指標(biāo)都保持在極高的精度范圍內(nèi)?!?/p>
02星作為01星的后續(xù)業(yè)務(wù)型號(hào),是《國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期規(guī)劃(2015~2025年)》的首顆星。結(jié)合用戶需求和01星在軌運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),曹海翊帶領(lǐng)研制團(tuán)隊(duì)對(duì)02星進(jìn)行了一系列的改進(jìn)——
更高立體影像分辨率:立體影像分辨率由01星的4米提高到2.5米,分辨率的提高極大地拓展了衛(wèi)星影像的地物分辨能力,為各類測(cè)繪產(chǎn)品的生產(chǎn)提供更豐富的原始影像資料;
更優(yōu)異的影像融合能力:02星重新設(shè)計(jì)了多光譜相機(jī)的安裝結(jié)構(gòu),使光譜影像與全色影像融合效果更加優(yōu)異,更好地滿足各類國(guó)土監(jiān)測(cè)任務(wù)的需要;
更高的圖像高程測(cè)量精度:為進(jìn)一步提高衛(wèi)星影像高程測(cè)量精度,02星搭載了一臺(tái)激光測(cè)距儀,通過主動(dòng)測(cè)高的方式將衛(wèi)星的高程測(cè)量精度從5米提高到1米,更好地滿足測(cè)繪任務(wù)需要;
更快的重訪周期:02星投入使用后,將與資源三號(hào)01星組網(wǎng)運(yùn)行,使衛(wèi)星系統(tǒng)重訪周期從以前的單星5天提高到雙星的3天,進(jìn)一步提高了我國(guó)立體測(cè)圖的業(yè)務(wù)化運(yùn)行能力,確保高分辨率立體測(cè)繪數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期穩(wěn)定獲取。
說起對(duì)資源三號(hào)衛(wèi)星的感情,曹海翊原以為到02星的時(shí)候,似乎就能平靜一些,不會(huì)再像01星那么激動(dòng)了。01星出圖時(shí),看到高清晰度的圖像、面對(duì)用戶“好得超乎想象”的評(píng)價(jià),曹海翊喜極而泣;可真正到了02星準(zhǔn)備裝入火箭“上花轎”的那一刻,曹總這個(gè)“娘家人”還是又一次偷偷落淚了。
雙星組網(wǎng):
資三星座有更大作為
“以前是90%靠別人,現(xiàn)在是90%靠自己?!痹谡劦劫Y源三號(hào)衛(wèi)星給國(guó)家地理測(cè)繪帶來的巨變時(shí),衛(wèi)星的主用戶——國(guó)家測(cè)繪地理信息局衛(wèi)星測(cè)繪應(yīng)用中心副主任、資源三號(hào)衛(wèi)星工程應(yīng)用系統(tǒng)總指揮孫承志如是說。
孫承志見證了資源三號(hào)01星帶來的巨大變化,這不僅是我國(guó)高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)從無到有的變化,更是從無到“優(yōu)”的飛躍。
“外國(guó)衛(wèi)星的數(shù)據(jù)資料非常貴。按照面積計(jì)算價(jià)格,1平方公里大約15元,而資源三號(hào)01星就只需要1塊錢,為國(guó)家節(jié)約了大量資金?!被?1星的優(yōu)質(zhì)圖像,我國(guó)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)更新周期從5年一版縮短到1年一版,我國(guó)地圖的更新率由平均5年提升為60天。
在資源三號(hào)01星發(fā)射前,國(guó)家發(fā)展改革委已批復(fù)同意資源三號(hào)衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目。國(guó)家測(cè)繪地理信息局負(fù)責(zé)資源三號(hào)衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè),目標(biāo)是建設(shè)一個(gè)業(yè)務(wù)化運(yùn)行的衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng),長(zhǎng)期、穩(wěn)定、高效地將高分辨率衛(wèi)星影像轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品,形成基于資源三號(hào)衛(wèi)星的基礎(chǔ)地理信息生產(chǎn)與更新的技術(shù)應(yīng)用體系,充分發(fā)揮資源三號(hào)衛(wèi)星工程的效益。
國(guó)家測(cè)繪地理信息局目前正承擔(dān)著全球地理信息資源建設(shè)的任務(wù),這項(xiàng)工作已經(jīng)列入國(guó)家“十三五”規(guī)劃。作為全球第二大經(jīng)濟(jì)體,我國(guó)要應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展,戰(zhàn)略性信息資源建設(shè)必須先行一步,而測(cè)繪信息就是一個(gè)重要的基礎(chǔ)支撐。
孫承志表示,許多已經(jīng)啟動(dòng)的項(xiàng)目中,比方在國(guó)外建設(shè)高鐵、購(gòu)買和管理油井等,都必須靠測(cè)繪數(shù)據(jù)了解基礎(chǔ)地理信息。資源三號(hào)02星投入使用后,我國(guó)基礎(chǔ)地理測(cè)繪數(shù)據(jù)的更新效率將進(jìn)一步提高。
按照規(guī)劃,資源三號(hào)衛(wèi)星項(xiàng)目后續(xù)還有03星和04星,將分別接替壽命到期后的01星和02星,“雙星模式”將持續(xù)到2025年左右。在雙星在軌組網(wǎng)工作期間,將為更新1:5萬(wàn)全球基礎(chǔ)地理信息提供高精度、長(zhǎng)期、穩(wěn)定、連續(xù)的數(shù)據(jù)源,可實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)城市地理信息3個(gè)月更新1次,全國(guó)1年更新1次的任務(wù)要求。作為我國(guó)空間基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,該星座將為測(cè)繪地理信息行業(yè)、國(guó)家安全與利益等發(fā)揮更大作用。(潘越榮/攝)