​陸地探測一號01組A星成功發射 穿雲霧不偏航多極化

 【中新社北京一月二十六日電】(馬帥莎 劉艶陽)陸地探測一號01組A星二十六日在中國酒泉衛星發射中心成功發射。在軌後,陸地探測一號01組A星將為地質災害、土地調查、地震評估、防災減災、基礎測繪、林業調查等領域提供強有力的空間技術支撐。

 據悉,陸地探測一號01組A星將與後續發射的B星,共同構建全球首個用於地表形變干涉測量應用的L波段雙星星座。

 該衛星由中國航天科技集團八院抓總研製,突破了嚴格回歸軌道設計與控制等關鍵技術,填補了中國L波段合成孔徑雷達(SAR)衛星領域的多項空白,可在千里之外的太空實現地表毫米級的形變測量,對地質災害隱患的早期識別、災後評估與救援具有重要意義。

 穿雲透霧:助力地質災害監測

 地質災害是人類面臨的共同問題,其監測也是世界科學家面臨的共同難題。

 「地質災害往往會造成通訊、道路的中斷。比如湯加火山噴發後,地面通訊全部中斷,衛星觀測數據就成為救災工作的第一手資料。」陸地探測一號01組衛星總設計師陳筠力說,「地質災害發生的同時,往往伴隨降水、雲霧等現象。雷達衛星的特點,使其可以穿透雲層和地表植被,實現全天候、全天時、高精度的觀測,在災害監測中具有得天獨厚的優勢。」

 此次發射的陸地探測一號衛星採用了L波段合成孔徑雷達差分干涉探測體制。據陳筠力介紹,L波段雷達的波長在二十三厘米左右,對植被具有更好的穿透力,適應中國山地多、林木覆蓋較廣的特點。

 「差分干涉其實就是應用了物理學上波的干涉原理,通過衛星雷達獲取同一個地區的遙感數據,然後進行演化和計算,形成差分干涉圖,比對後就可以獲取地表精確到毫米級精度的形變。」陳筠力指出,這能為地質學家開展地質災害隱患早期識別、地震監測、火山運動、構造運動、城市沉降等研究提供重要的技術支撐。

 據悉,陸地探測一號01組A星重量約三點二噸,SAR天線總面積超過33平方米,是目前中國國內在軌口徑最大的SAR衛星,地面觀測分辨率達到米級,形變測量精度達毫米級。

 精準控制:在軌飛行不偏航

 衛星在地球軌道上不斷繞飛運動,而差分干涉的原理要求衛星在多次飛行後,必須能在同一位置進行觀測,這給衛星的軌道設計及控制提出了挑戰。

 「衛星在太空飛行,實際也是有一根『車道』的,但受到各種因素的影響,飛行軌跡會有上下左右的變化,把它形象化,就會形成一個類似『管道』的模型。嚴格回歸軌道設計與控制,就是確保衛星在飛行中盡量要運行于這個管道之中,不偏航。」陸地探測一號01組衛星副總設計師王文妍說。

 研製團隊基於精準的地球高階重力場模型,提出了嚴格回歸軌道設計新方法,創新性地採用立體空間自主確定與控制技術,使衛星回歸精度可達亞米級。重復觀測時,衛星軌道管道控制半徑可精確控制在三百五十米以內,達到國際先進水平。

 多極化:多彩描繪秀美山河

 多極化和全極化是當前SAR遙感發展的主要方向。「簡單來理解,單極化就是一幅黑白圖像,而多極化的圖像則包含更豐富的地物信息,可以多彩地描繪我們錦綉的山河。」陸地探測一號01組衛星總指揮李瑞祥說。

 為了解決傳統SAR衛星全極化可視範圍小、應用受限的問題,衛星研製團隊創新性地提出了混合極化星載SAR波束賦形等一系列成像新技術,將使全極化模式可視範圍提高兩倍,大幅提升衛星觀測性能。

 李瑞祥表示,為了適應地質、土地、地震、減災、測繪、林業等行業不同的觀測需求,研製團隊對衛星的觀測模式進行了優化設計,並將在中國首次實現混合模式極化觀測,將有力提升土地利用分類等定量遙感業務能力。◇