2月27日,海南一號衛(wèi)星在中國文昌航天發(fā)射場順利升空并成功入軌。其中,由航天科技集團五院(以下簡稱五院)508所研制的寬幅雙線陣相機和高分相機分別作為海南一號01星和02星的主載荷,將有效服務于海南省及周邊區(qū)域的海洋保護、漁業(yè)生產和自然資源調查等多個領域。
01星:寬幅雙線陣相機
海南一號01星搭載的寬幅雙線陣相機,主要用于海上目標普查。
寬幅雙線陣相機的主要特點是在輕小型的基礎上實現(xiàn)了大幅寬。該相機重量不到9.2千克,實現(xiàn)了載荷的輕小型設計。傳統(tǒng)CCD探測器線陣長度小、像元數(shù)少,需多片CCD拼接,僅焦面電子學系統(tǒng)就需要約5千克,無法滿足微納衛(wèi)星體積小、重量輕的需求。因此,在設計初期就選擇了一種巧妙的載荷總體設計方案,在光機主體的材料選擇上,其主承力選擇的特殊材料,不僅重量輕,而且熱膨脹系數(shù)小,穩(wěn)定性好,在輕小型的基礎上同時保證了成像質量。
寬幅雙線陣相機的另一個主要特點是采用了雙線陣延時成像設計。相機具有兩條線陣,也就是兩個焦面,對地面同一物體一個焦面先成像,一段時間后另一個焦面再成像,有利于識別具有一定速度的運動目標和重點目標。
另外,寬幅雙線陣相機還具有星上智能處理功能。衛(wèi)星在軌智能圖像處理技術是目前遙感衛(wèi)星的一個新的趨勢,在海南一號寬幅雙線陣相機中也進行了在軌圖像處理的嘗試。由于海上遙感圖像中大部分圖像都是海水,無用信息較多,如果能夠在軌實時圖像處理,不僅可減小數(shù)傳帶寬以及存儲空間,同時將便于用戶及時發(fā)現(xiàn)目標。在某些模式下,該相機可對拍攝的圖像實時進行船只檢測并下傳檢出的船只切片。
02星:高分相機
海南一號02星搭載的高分相機,可對港口、城市等進行觀測,實現(xiàn)彩色圖像的獲取。
為滿足02星多任務需求,高分相機針對推掃成像、拍照成像和視頻成像3種工作模式進行一體化設計,并配備大面陣CMOS探測器。依托衛(wèi)星平臺的機動能力,相機可完成長條帶推掃成像,也可對關注區(qū)域實現(xiàn)高清視頻影像或更高成像質量的拍照成像。
在保證高成像質量的前提下,高分相機進行輕小型化設計,相機光學系統(tǒng)最大程度的包絡壓縮,相機主體主承力板輕量化率達到了81%。團隊通過一系列的減重方案對相機整體進行“大瘦身”設計,降低了相機主體的整體重量,進一步提高了高分相機的市場競爭力。
海南一號01星寬幅雙線陣相機和02星高分相機不僅各有特點,而且還可以“互相合作”,提升應用效果。當01星寬幅雙線陣相機通過大范圍普查檢測到重點目標后,通過衛(wèi)星星座配合,用02星高分相機進行目標詳查,相當于對一幅大圖中的小圖進行細節(jié)放大,依靠高分相機更高分辨率的遙感圖像可對漁船、貨船進一步識別和確認,為保護海洋貢獻“精細感知”力量。