衛(wèi)星技術(shù)再上新臺(tái)階
資源三號(hào)系列衛(wèi)星承擔(dān)著提升我國(guó)基礎(chǔ)地理信息精細(xì)觀測(cè)能力,、提升我國(guó)遙感衛(wèi)星整體工程技術(shù)水平的重任。
2012年1月11日,,集“測(cè)繪和資源調(diào)查功能一體”的資源三號(hào)01星的影像數(shù)據(jù)傳回地面,,首次將我國(guó)遙感衛(wèi)星平面定位精度由百米級(jí)提高到優(yōu)于10米,標(biāo)志著我國(guó)開(kāi)始進(jìn)入衛(wèi)星立體測(cè)繪的新時(shí)代,,對(duì)我國(guó)民用測(cè)繪發(fā)展具有里程碑意義,。
資源三號(hào)03星相對(duì)于01和02星在衛(wèi)星壽命、精度和效率方面又上了一個(gè)新的臺(tái)階,。
更高精度,,更高效。衛(wèi)星搭載的新型激光測(cè)高儀能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)高程測(cè)量,,星地測(cè)距精度提升為亞米級(jí),;升級(jí)衛(wèi)星任務(wù)智能規(guī)劃功能,大幅提高地面運(yùn)控效率,。
更長(zhǎng)壽命,,更可靠。衛(wèi)星平臺(tái)部分采用新型供電體制,,不斷增強(qiáng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性,;智能星務(wù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)衛(wèi)星的智能在線(xiàn)健康監(jiān)測(cè),,保證衛(wèi)星在軌可長(zhǎng)壽命自主可靠運(yùn)行。
測(cè)繪衛(wèi)星的硬核科技
資源三號(hào)系列衛(wèi)星作為測(cè)繪衛(wèi)星究竟難在哪里,?與傳統(tǒng)意義上的遙感衛(wèi)星又有哪些不同,?
我們可以把測(cè)繪衛(wèi)星理解成是一把用來(lái)精確測(cè)量大地的“尺子”。
中國(guó)資源三號(hào)03星發(fā)射成功
這把“尺子”的最大特點(diǎn)是:不僅能像傳統(tǒng)遙感衛(wèi)星一樣獲取二維平面影像,,還通過(guò)三線(xiàn)陣相機(jī)利用攝影測(cè)量原理實(shí)現(xiàn)了高程信息的獲取,。
難點(diǎn)一:資源三號(hào)立體測(cè)繪采用了類(lèi)似人眼的雙目視覺(jué)原理:從不同位置觀測(cè)同一物體,從而產(chǎn)生3D效果,,視力水平越高,,影像越清晰。
然而,,衛(wèi)星進(jìn)入太空后將長(zhǎng)期處于±100℃的溫度劇烈變化的環(huán)境中,,要想獲取幾何不變形、層次感分明,、細(xì)節(jié)豐富不模糊的立體影像,,研制團(tuán)隊(duì)奮勇攻堅(jiān),攻克了鏡頭無(wú)畸變,、動(dòng)態(tài)范圍寬,、圖像信噪比高以及衛(wèi)星控制穩(wěn)等衛(wèi)星載荷和平臺(tái)提出的極為苛刻的要求。
難點(diǎn)二:航天測(cè)繪要在500公里的距離外,、4萬(wàn)公里的跨度上,,以類(lèi)似“游標(biāo)卡尺”的測(cè)量精度,獲取目標(biāo)地物的精確三維坐標(biāo),。
根據(jù)攝影測(cè)量原理,,測(cè)繪衛(wèi)星對(duì)地物的定位可以簡(jiǎn)單等效為三角幾何中“兩角夾一邊”問(wèn)題,地物三維坐標(biāo)的準(zhǔn)確度與三角形角度,、邊長(zhǎng)的精度直接相關(guān),。
角度的精確求解需要衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)角秒級(jí)的姿態(tài)確定精度,邊長(zhǎng)的精確求解需要衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的軌道確定精度,。
中國(guó)資源三號(hào)03星發(fā)射成功
另外,,還需要微秒級(jí)高精度時(shí)間系統(tǒng)將星地基準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一。
具體到工程實(shí)現(xiàn),,要求衛(wèi)星在20倍音速的動(dòng)態(tài)條件下,,為拍攝的圖像提供高精度的時(shí)間、空間基準(zhǔn),,以精確求解“三角形”,。
組網(wǎng)運(yùn)行能力強(qiáng)
資源三號(hào)系列衛(wèi)星開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)民用測(cè)繪衛(wèi)星領(lǐng)域的新天地,實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的跨越,打破了衛(wèi)星測(cè)繪市場(chǎng)的國(guó)外壟斷,。
“資源三號(hào)上天后,,國(guó)外賣(mài)測(cè)繪圖像的人開(kāi)始主動(dòng)跟我掏名片,,報(bào)價(jià)也比以前更便宜,,下降了三分之二?!痹谫Y源三號(hào)衛(wèi)星在軌運(yùn)行八周年總結(jié)研討會(huì)上衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師曹海翊采訪時(shí)說(shuō)起這番經(jīng)歷,,感受頗深。
在資源三號(hào)系列衛(wèi)星發(fā)射之前,,每購(gòu)買(mǎi)一次2.5米分辨率全國(guó)影像,,成本可達(dá)3億元。
而僅資源三號(hào)01星在軌運(yùn)行以后,,已實(shí)現(xiàn)了8次全國(guó)正射影像覆蓋,,已經(jīng)為國(guó)家節(jié)省了幾十億元。
資源三號(hào)03星與其他衛(wèi)星在軌采用等相位星座運(yùn)行模式,,可將常態(tài)化業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的更新周期由59天縮短至15天,,可提供廣域1:2.5萬(wàn)比例尺加指定目標(biāo)區(qū)域1:1萬(wàn)比例尺的組合型全球立體測(cè)繪產(chǎn)品,滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)不同測(cè)繪產(chǎn)品類(lèi)型的需求,。
中國(guó)資源三號(hào)03星發(fā)射成功