全天候和全天时实现全球海洋和陆地信息的监视监测
高分三号卫星是我国国家科技重大专项“高分辨率对地观测系统重大专项”的研制工程项目之一,具有高分辨率、大成像幅宽、多成像模式、长寿命运行等特点,能够全天候和全天时实现全球海洋和陆地信息的监视监测,并通过左右姿态机动扩大对地观测范围、提升快速响应能力,将为国家海洋局、民政部、水利部、中国气象局等用户部门提供高质量和高精度的稳定观测数据。
首颗设计使用寿命8年的低轨遥感卫星
有关专家表示,高分三号卫星具备12种成像模式,涵盖传统的条带成像模式和扫描成像模式,以及面向海洋应用的波成像模式和全球观测成像模式,是世界上成像模式最多的合成孔径雷达卫星。此外,高分三号卫星还是我国首颗设计使用寿命8年的低轨遥感卫星,能为用户提供长时间稳定的数据支撑服务,大幅提升了卫星系统效能。
目前,各行业累计使用数据近600万景
据了解,高分专项工程自2010年启动实施以来,按照“统筹规划、军民结合、自主创新、强化应用”原则积极推进工程建设,卫星数据广泛应用于抗洪救灾、环境保护、国土资源调查与监测等众多领域,培育形成了较大产业化发展空间,取得了良好的社会和经济效益。以卫星应用为例,截至2016年7月,高分卫星数据已在18个行业、1800多家单位得到广泛应用,各行业累计使用数据近600万景。
不畏浮云遮望眼,只因它是雷达星
高分三号究竟有哪些特殊本领,它会给我们的生活带来什么变化?记者采访相关专家,为您解密这颗“浮云挡不住”的高分雷达星。
“蝙蝠”星 穿透黑夜云雾雨雪霾
遥感卫星也叫对地观测卫星,分为光学成像卫星和雷达成像卫星2种,前者携带可见光、红外和多光谱等遥感器,最大优点是分辨率高;后者携带合成孔径雷达等遥感器,最大优点是可以全天候工作。
高分三号如同蝙蝠,携带合成孔径雷达(SAR)发射微波主动观测。国防科工局重大专项工程中心主任、高分专项工程总师童旭东介绍,它与“高分家族”的其他几颗光学遥感卫星相比,最大特点就是有全天时、全天候的成像能力,无论白天或黑夜、晴空或雷雨多云,都可以随时对地成像。
据统计,我国约70%的灾害是地震、洪涝和泥石流等。在出现台风、风暴潮、地震、滑坡、洪涝等自然灾害时,往往伴随恶劣天气,光学遥感卫星难以完成探测工作,“目光”再犀利也往往威力大减。“但高分三号则能穿透云、雾、雨、雪、霾等进行微波成像,迅速为灾区提供第一手图像信息。”国家海洋局国家卫星海洋应用中心主任、高分专项应用系统副总师蒋兴伟说。
多变星 全球成像模式最多的SAR卫星
C频段多极化合成孔径雷达——一个很长的专业名词,专家给出了通俗解释。
为什么是C频段?C频段是一个综合性能比较好的电磁波频段。一般来说,微波遥感卫星使用的频段越低,穿透性越强;频段越高,穿透性越弱,但低频段不容易实现高分辨率。科学家研究发现,C频段在卫星的应用中分辨目标更有优势。因此高分三号卫星选用了C频段。
多极化有什么用?卫星多极化可以发射和接收水平、垂直的电磁波,经过后期处理,能够获得非常丰富的目标信息,更清晰地识别地上、海上目标。
什么是合成孔径雷达(SAR)?简单讲,雷达的天线口径越大,越有利于提高卫星的分辨率,但卫星雷达口径不可能做得很大。所以科学家采用口径较小的天线孔径与数据处理相配合的方法,从而达到与大口径雷达等同的效果。
据介绍,高分三号是世界上成像模式最多的合成孔径雷达(SAR)卫星,具有12种成像模式。它不仅涵盖了传统的条带、扫描成像模式,而且可在聚束、条带、扫描、波浪、全球观测、高低入射角等多种成像模式下实现自由切换,既可以探地,又可以观海,达到“一星多用”的效果。
分辨率达到1米,就能看清地面上的小轿车、海上行驶的船只。中国科学院电子所高分三号卫星系统载荷副总师禹卫东说,高分三号的空间分辨率是从1米到500米,幅宽是从10公里到650公里,不但能够大范围普查,一次可以最宽看到650公里范围内的图像;也能够清晰地分辨出陆地上的道路、一般建筑和海面上的舰船。
禹卫东说:“高分三号卫星是我国首颗长寿命设计的低轨遥感卫星,在轨设计寿命8年,比我国以往卫星3到5年的寿命长得多,与国际上遥感卫星6到7年半的寿命比,也处于领先。”
研制这颗长寿星,科学家历时49个月,采取了大量高可靠性的保障措施,卫星关键部位全部进行了长寿命专项试验,以保证高分三号能在轨长期可靠运行,为用户提供长时间稳定的数据支撑服务。高分三号对海洋上的探查,有将近1个小时的连续成像能力,可对海岛和海洋上的基础设施进行高清成像,既能大范围普查,又能对特定区域详细探查。
据专家介绍,在确保获取高精度图像的前提下,高分三号可以最长支持单次连续成像工作近1个小时的量级,远超过国内外同类卫星单次成像时长,满足海洋用户连续工作的需求。
科学家相信,高分三号将在海洋、减灾、水利、气象等多个领域“一展身手”,为海洋监视监测、陆地环境资源监测和应急防灾减灾提供重要技术支撑,使天基遥感跨入全天时、全天候、定量化、米级的应用时代。记者 白国龙 余晓洁 杨维汉
(据新华社太原8月10日电)
长寿星 可在轨工作8年,国际领先
揭秘“天眼”少年飒(SAR)和他的高分家族
我是高分三号卫星,今天是我“出山”的日子。出发前,历时七七四十九个月把我苦心修炼成星的师父唤着我的小名说:“飒(SAR),一定要为‘高分家族’的荣耀,破了那‘障眼法’。”
我们高分家族隐居之处,在一座赤橙黄绿青蓝紫的七色山峰,山巅刻有家族全名:高分辨率对地观测系统重大专项。
在人造卫星界,通信、导航、遥感是卫星应用最主要的三大流派。师父常说,我们高分家族与“北斗”齐名,“北斗”是“导航派”,而我们属于“遥感派”,是帮助人们从天上观测地面、海面的“眼睛”,江湖人称:天眼工程。
已经“出山”在轨工作的兄弟们个个是好眼力。大哥高分一号,是高分家族的首发星,中高分辨率和宽幅成像能力兼备,颇有大哥风范。它视野广阔,一眼下去覆盖800公里,4天即可完整观测地球一遍。
二哥高分二号,目光锐利,它比大哥看得更清晰细致,空间分辨率可达0.8米,将中国遥感卫星空间分辨率带进“亚米时代”,对提高中国对地观测数据自给率意义重大。
四弟高分四号,性情特立独行,抢在我前头“出山”。它不像大哥二哥那样在600至700公里的近地轨道环绕地球“奔跑”,而是站在距地36000公里的地球同步轨道上相对静止地驻留凝望,可以对某一目标区域持续观测。
我后面还有几位兄弟,正在被师父调教、修炼,不久的将来也会陆续“出山”。他们各怀独门绝技,大家可以拭目以待。
在我们高分家族崛起之前,中国的遥感卫星数据长期依赖进口,国土、水利、林业、海洋等行业每年都要花大价钱去购买国外遥感卫星数据。现在这个被动局面已经被我们兄弟们打破了,现在分辨率低于2米的国外卫星数据已基本退出国内市场。
但这还远远不够,我已经“出山”在轨的兄弟都是光学成像遥感卫星,尽管眼力超群,可当云、雾、雨、雪、霾、黑夜使出“障眼法”时,他们的“眼睛”就力不从心。
所以师父把我苦炼成了“雷达星”。高分家族里只有我不惧“障眼法”,因为我是“天眼工程”里唯一一颗没有“眼睛”的卫星。
还记得我的小名是“飒(SAR)”吗?SAR的含义是合成孔径雷达。我是一颗SAR卫星,准确说,是C频段多极化合成孔径雷达卫星。
像黑夜里,蝙蝠发出超声波感知周围环境,我是靠合成孔径雷达(SAR)发射微波主动观测。正是与众不同的天资,使我能全天时、全天候观测成像,无论白天或黑夜、晴空或雷雨多云,都可以随时对地成像。
记者 白国龙 荣启涵 杨维汉
(据新华社太原8月10日电)



