高分辨率對地觀測系統是國務院發布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006~2020年)》中確定的16個重大專項之一。
具體來說,高分專項的應用目標是,提供好用的全球高分辨率對地觀測數據和信息,為促進我國地理信息系統的發展,加快實現我國獨立自主的“數字戰場”“數字中國”“數字地球”,滿足國防安全、國家經濟建設、社會發展等方面對地球觀測信息的需求。高分系統建成后,其本身不僅具有高分辨率的對地觀測能力,還可以適時擴充裝備到業務系統中。
目前,我國高分專項成功完成了高分一號、高分二號、高分八號以及高分九號的在軌應用。航天科技集團五院508所承擔了高分一號、高分二號、高分九號的相機研制任務。
高分一號作為高分專項的首發星,是我國首顆設計、考核壽命大于5年的低軌遙感衛星;在同一顆衛星上實現了寬覆蓋、高分辨率成像的結合,具備對全球4天重訪的能力。2米/8米相機是衛星的主載荷之一,采用大視場角的全反式光學系統,實現了高分辨率、寬覆蓋的要求,技術成熟度很高。相機全色分辨率優于2米,多光譜分辨率優于8米,地面覆蓋寬度70公里。另一款16米相機采用透射鏡頭結合小像元尺寸線陣CCD的總體設計,具有體積小、重量輕、地面覆蓋廣的特點,地面分辨率優于16米,地面覆蓋寬度830公里。
高分二號是我國自主研制的首顆亞米級民用光學遙感衛星。衛星攻克了長焦距、輕型相機及衛星系統設計等難題,突破了高精度高穩定度姿態機動、高精度圖像定位技術,提升了低軌道遙感衛星長壽命高可靠性能。該相機在國內高分辨率相機中首次采用了小相對孔徑的設計,突破了傳統遙感相機口徑與分辨率之間關系的極限。高分二號全色分辨率0.8米,多光譜分辨率3.2米,地面覆蓋寬度45公里。
高分九號作為我國首顆敏捷衛星,主要應用于國土普查、城市規劃、土地確權、路網設計、農作物估產和防災減災等領域,可為“一帶一路”建設等國家重大戰略實施和國防現代化建設提供信息保障。衛星與相機采用了多項新技術,從而實現了衛星快速機動、穩定成像的功能,相機可實現全色分辨率0.5米,多光譜分辨率2米。
508所還承擔了高分四號、高分五號及高分七號相機的研制,高分專項形成的產品和產能可以被擴充裝備到商業遙感系統中。高分型號的在軌成功應用,也為集團公司“16+4+4+X”商業遙感衛星星座的研制打下了良好的產品及技術基礎。
(作者為508所型號副總設計師、研究員)