四维高景三号01星：有我天地宽，一览世间彩
中国航天科技集团 2024-04-20 18:00 3 listened 6park.com
4月15日中午，随着四维高景三号01星成功发射，中国航天科技集团有限公司中国四维新一代商业遥感卫星系统迎来了一位目光锐利、视角广阔的“新成员”。当天23时，位于陕西铜川和新疆喀什的卫星地面接收站成功接收四维高景三号01星回传的首幅影像。


四维高景三号01星是我国首颗兼备130公里以上超大幅宽、同时提供0.5米分辨率和9波段组合影像数据产品的商业光学遥感卫星，也是新一代商业遥感卫星系统第二批10颗卫星的首发星，将显著提升中国四维的数据获取和时空信息服务能力。


新一代商遥卫星系统
步入协同运营阶段

作为新一代商业遥感卫星系统中的首颗宽幅光学卫星，四维高景三号01星的“上线”，勾勒出这一商业遥感卫星系统的完整版图。


中国四维党委书记、董事长岳涛表示，发展商业遥感卫星应用是集团公司赋予中国四维的使命和任务，集团公司将中国四维作为发展商业航天的先行示范单位，要求中国四维成为世界一流遥感卫星运营与服务商，成为遥感应用产业链“链长”。作为集团公司所属的长期致力于遥感卫星运营与服务的专业公司，2020年5月，中国四维紧密围绕数字中国战略，以满足商业市场和自身商业航天发展需求为目标，启动了新一代商业遥感卫星系统的论证。


新一代商业遥感卫星系统的组成包括空间段商业遥感卫星和地面段基于“四维云”的测控、接收、处理、应用系统，其空间段布局可概括为“16+4+8”共28颗卫星。四维高景三号01星发射后，将与已发射的四维高景一号和四维高景二号卫星组网协同工作，实现“2+1+2”三型卫星组网运行。


面向遥感卫星区域监测、全球测绘、点目标快速成像和定量化应用四大应用场景，上述三型卫星既个性鲜明、主攻方向明确，又可统筹应用、效能相得益彰，其光SAR一体、查测一体、高分宽幅一体的综合效能将初步显现。系统建成后，将实现对全球任意一点每天14~25次重访的高分辨率对地观测，实现“高分宽幅、手段丰富、时级响应、周级覆盖”的综合效能。遵循统一规划、分步实施、按需配置、弹性扩展原则，该系统空间段还可以根据市场发展情况扩展至56颗卫星。


“这标志着中国四维新一代商业遥感卫星系统步入协同运营阶段。”岳涛指出，遥感卫星应用产业是商业航天的重要板块。随着数字中国建设持续推进，智慧水利、数字农业、实景三维、智慧应急等蓝海市场正在打开。后续，中国四维将把高空间分辨率、高时间分辨率的遥感卫星大数据与航空摄影、地面测量信息、电子信号等多源数据相融合，与人工智能、云计算、增强现实等数字技术相融合，将遥感大数据升级为高商业附加值的时空信息，进而融入新基建、投身数字中国建设。



▲ 卫星获取的影像


以技术创新提升应用效能


中国四维新一代商业遥感卫星系统从项目论证之初，就为卫星设定了较高的技术要求，以满足未来多样化的商业需求。


如果把遥感卫星比作地球摄影师，那么四维高景三号01星用的就是高清广角相机。然而在光学遥感领域，高分辨率与宽幅这两个特点就像天平的两端，相互制约，二者叠加产生的超大数据量给卫星平台带来了挑战。


为了让卫星平台的数据处理能力满足高分宽幅观测要求，八院509所研制团队为卫星配置了高性能FPGA（可编程逻辑器件）等，并首次采用大容量固态存储盘，实现海量数据的实时压缩与存储。


研制团队还采用了相控阵天线结合高阶调制技术，实现星上数据高速下传。采用这种技术，一部90分钟的高清电影，从星上传到地面只需要5秒。


就像摄影师拍照要用三脚架，在太空中拍照也要让相机保持相对稳定。研制团队通过采取相机与平台柔性连接等一系列措施，保证相机高质量成像。


一系列技术创新，大幅提升了卫星的应用效能，可谓“有我天地宽，一览世间彩”。四维高景三号01星综合利用高分与宽幅成像手段，大幅提升数据获取能力，实现省域季度覆盖。同时，大幅宽数据获取提高了数据间的一致性，大幅提升了遥感卫星数据匀色、镶嵌的效率。


以安徽省为例，传统高分辨率卫星完成一次覆盖，需要40次以上的有效过境机会，四维高景三号01星仅需要5次即可完成，辐射和几何一致性将得到数量级的提升，大幅缩短数据处理的时间，实现长时间序列、大区域的高分辨率遥感影像的规模化高效供给，从而激发遥感卫星时空信息服务市场的潜在需求。


同时，卫星具备9个波段，在常见全色、红、绿、蓝、近红外波段基础上，新增沿海气溶胶、黄、红边和近红外2等4个波段，可服务于去云去雾、林地分类、植被监测等多种定量化应用场景。



其中，沿海气溶胶波段可用于遥感影像的云雾范围识别和去云去雾；黄波段对黄色地物（比如黄色的树叶）敏感性高，可用于多时相森林类型分类（比如落叶和常绿植被）；红边波段可用于捕捉绿色植被的生长信息，区分健康植被和非健康植被；近红外2波段受大气影响较小，可用于植被监测。



▲ 卫星示意图


开辟卫星研制领域新赛道


“四维高景三号01星是509所在商业卫星研制领域的一次重要突破，开辟了八院在卫星研制领域的新赛道。”八院509所四维高景三号01星产保经理马文佳介绍，该卫星技术指标高、设计寿命长，综合应用效能在商业遥感卫星中达到国内领先、国际一流水平。


四维高景三号01星作为八院抓总研制的首颗商业应用级光学遥感卫星，研制团队创新式采用商业项目制，按照商业项目的管理方法和流程，以实现项目目标为导向，进行资源的科学优化和集中配置，在限定的时间、成本及高质量的要求下顺利完成了卫星的研制任务。


“针对研制周期短这一特点，团队‘一步正样’完成研制。”509所四维高景三号01星计划助理唐升浩介绍，团队引入敏捷研发管理方法，将传统的串行研制流程转变为并行迭代的过程，整星AIT工作从平台产品装星到卫星出厂，时间压缩了30%；强化跨部门协作与沟通，确保各环节顺畅衔接、高效工作；积极与高校、科研机构、创新型企业开展合作，引入创新资源。


在509所四维高景三号01星研制团队看来，只有创新才能产生更多的效益，后续团队将坚持创新驱动，通过优越的技术指标、过硬的产品质量、专业的售后服务赢得市场。



图片来源：航天科技集团八院、中国四维
文/宋皓薇
编辑/刘淮宇 高一鸣
校对/任长胜
监制/黄希

贴主:笑鸠于2024_04_20 15:15:35编辑