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分辨率优于5米的光学遥感卫星:揭秘“实力之星”资源一号02D

科技新闻 2019-10-09 3 科技新闻

在太原卫星发射中心,中国用长征4B运载火箭发射了一颗名称非常简单的卫星——“资源1 02D卫星(也称为5M光学卫星)”。

据卫星设计开发单位中国航天科技股份有限公司第五研究院的研究人员介绍,这颗卫星“分辨率优于5米,属于光学遥感卫星”。它将服务于中国国土资源管理、矿产资源勘探、地质灾害预警、水质监测等领域,标志着中国中分辨率光学遥感卫星正式进入运行阶段。

5米光学卫星的设计寿命为5年,配备了9光谱可见近红外相机和166光谱高光谱相机,实现了中国首批8个同时多光谱地球观测。

与著名航天器嫦娥、北斗和神舟的熟悉名称相比,5m光学这个名称多少有些“真实”——它的分辨率优于5m,光学遥感,它的特性几乎都反映在这个名称中。然而,这颗“真正的恒星”也是一颗“力量之星”,它可以根据物体反射的不同颜色的光来揭示其丰富的信息。

农地、商业用地、建设用地、旅游用地和居住用地都有自己独特的“户口”。与传统的管理方法相比,卫星宏观调控直观、高效、省时。5米光学卫星携带的可见光近红外相机宽度为115公里,可实现大中型城市的一次性全覆盖,并可直接作用于城市规划。

根据设计,卫星将位于太阳同步轨道778公里处,重访周期最早可在3天内,这充分保证了同一目标的连续观测能力,为复垦、土地复垦、退耕还林等目标的观测提供了时间保障500万颗光学卫星项目经理李一帆说。

这颗5米长的光学卫星配备了由第五学院开发的可见近红外相机,作为卫星的主要有效载荷,并将在未来5年内执行其“天眼”任务。

该可见近红外摄像机的设计充分考虑了用户对摄像机图像宽度、光谱、几何精度和辐射的操作要求,性能指标得到了很大提高。

5米光学卫星有效载荷副总工程师王军(Wang Jun)表示,这架相机宽度很大,在778公里的轨道上成像宽度为115公里。睁一只眼就能看到北京的主要城区。相机光谱段数量大,融合后的图像更加丰富多彩。摄像机图像几何精度高,图像定位精度优于50m。相机图像具有较高的辐射分辨率和更丰富的图像信息。

“摄像机的全色图像可以分辨地面上2.5米的景物。街道、建筑物、车辆、山水系统、地貌形态等。清晰可见。”王军说道。

焦平面是相机光学机体的重要组成部分。焦平面的热稳定性和结构稳定性直接影响光学系统的成像质量,对摄像机的整体质量和可靠性起着至关重要的作用。

“经过对各种方案的分析比较,考虑到多光谱要求和光学设计的难度,摄像机最终采用双通道焦平面成像的形式。双通道多光谱高集成度焦平面技术保证了可以获得更多的地面场景元素,一台摄像机可以获得过去只有两台摄像机才能获得的场景信息,提高了单台摄像机的利用率,节约了负载成本。”可见近红外摄像技术总监余圣泉说。

对于灾害预警和环境变化等紧急监测要求,必须做出稳定快速的反应。为此,卫星对地采用三轴稳定定向控制模式,并具有偏航校准能力。即使卫星的低点不在被观察的区域,卫星也能快速调整它的姿态,“举起相机,照你说的拍摄。”

此外,卫星在水监测、植被参数计算、环境监测等方面也有了很大改进。以洞庭湖水质遥感监测应用为例,可以实时观测叶绿素浓度、透明度、总悬浮物浓度、富营养化水平等数据,准确掌握环境变化趋势,为早期预防和准确定位提供依据。

同时,5米长的光学卫星可以将镜头聚焦在微观物体上,帮助精准农业。就作物种植而言,遥感数据不仅可以说明种植面积和亩产量信息,还可以通过多光谱和高光谱图像的精细区分来区分作物的不同类型和连续生长阶段,从而实现生长的全过程监测。

" 5米光学卫星的成功发射为人类开辟了一个多彩的世界."李一帆表示,今后,随着星空地球一体化系统的建设,卫星、无人机和地面监控方法将实现全面合作。遥感卫星应用将进一步从宏观转向微观,改变人们的日常生活,让人们对其下的地球有一个新的认识。

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