衛(wèi)星技術(shù)再上新臺階
資源三號系列衛(wèi)星承擔(dān)著提升我國基礎(chǔ)地理信息精細(xì)觀測能力,、提升我國遙感衛(wèi)星整體工程技術(shù)水平的重任,。
2012年1月11日,集“測繪和資源調(diào)查功能一體”的資源三號01星的影像數(shù)據(jù)傳回地面,,首次將我國遙感衛(wèi)星平面定位精度由百米級提高到優(yōu)于10米,,標(biāo)志著我國開始進入衛(wèi)星立體測繪的新時代,,對我國民用測繪發(fā)展具有里程碑意義。
資源三號03星相對于01和02星在衛(wèi)星壽命,、精度和效率方面又上了一個新的臺階,。
更高精度,更高效,。衛(wèi)星搭載的新型激光測高儀能夠?qū)崿F(xiàn)主動高程測量,,星地測距精度提升為亞米級;升級衛(wèi)星任務(wù)智能規(guī)劃功能,,大幅提高地面運控效率,。
更長壽命,更可靠,。衛(wèi)星平臺部分采用新型供電體制,,不斷增強控制系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性;智能星務(wù)管理系統(tǒng)實現(xiàn)了對衛(wèi)星的智能在線健康監(jiān)測,,保證衛(wèi)星在軌可長壽命自主可靠運行,。
測繪衛(wèi)星的硬核科技
資源三號系列衛(wèi)星作為測繪衛(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,?
我們可以把測繪衛(wèi)星理解成是一把用來精確測量大地的“尺子”,。
中國資源三號03星發(fā)射成功
這把“尺子”的最大特點是:不僅能像傳統(tǒng)遙感衛(wèi)星一樣獲取二維平面影像,還通過三線陣相機利用攝影測量原理實現(xiàn)了高程信息的獲取。
難點一:資源三號立體測繪采用了類似人眼的雙目視覺原理:從不同位置觀測同一物體,,從而產(chǎn)生3D效果,,視力水平越高,影像越清晰,。
然而,,衛(wèi)星進入太空后將長期處于±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,研制團隊奮勇攻堅,,攻克了鏡頭無畸變,、動態(tài)范圍寬、圖像信噪比高以及衛(wèi)星控制穩(wěn)等衛(wèi)星載荷和平臺提出的極為苛刻的要求,。
難點二:航天測繪要在500公里的距離外,、4萬公里的跨度上,以類似“游標(biāo)卡尺”的測量精度,,獲取目標(biāo)地物的精確三維坐標(biāo),。
根據(jù)攝影測量原理,,測繪衛(wèi)星對地物的定位可以簡單等效為三角幾何中“兩角夾一邊”問題,,地物三維坐標(biāo)的準(zhǔn)確度與三角形角度、邊長的精度直接相關(guān),。
角度的精確求解需要衛(wèi)星實現(xiàn)角秒級的姿態(tài)確定精度,,邊長的精確求解需要衛(wèi)星實現(xiàn)厘米級的軌道確定精度。
中國資源三號03星發(fā)射成功
另外,,還需要微秒級高精度時間系統(tǒng)將星地基準(zhǔn)進行統(tǒng)一,。
具體到工程實現(xiàn),要求衛(wèi)星在20倍音速的動態(tài)條件下,,為拍攝的圖像提供高精度的時間,、空間基準(zhǔn),以精確求解“三角形”,。
組網(wǎng)運行能力強
資源三號系列衛(wèi)星開創(chuàng)了我國民用測繪衛(wèi)星領(lǐng)域的新天地,,實現(xiàn)了從無到有的跨越,打破了衛(wèi)星測繪市場的國外壟斷,。
“資源三號上天后,,國外賣測繪圖像的人開始主動跟我掏名片,報價也比以前更便宜,,下降了三分之二,。”在資源三號衛(wèi)星在軌運行八周年總結(jié)研討會上衛(wèi)星總設(shè)計師曹海翊采訪時說起這番經(jīng)歷,感受頗深,。
在資源三號系列衛(wèi)星發(fā)射之前,,每購買一次2.5米分辨率全國影像,成本可達3億元,。
而僅資源三號01星在軌運行以后,,已實現(xiàn)了8次全國正射影像覆蓋,已經(jīng)為國家節(jié)省了幾十億元,。
資源三號03星與其他衛(wèi)星在軌采用等相位星座運行模式,,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1:2.5萬比例尺加指定目標(biāo)區(qū)域1:1萬比例尺的組合型全球立體測繪產(chǎn)品,,滿足用戶對不同測繪產(chǎn)品類型的需求,。
中國資源三號03星發(fā)射成功