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当前位置:首页 >> 新闻资讯 >> 高分三号遥感卫星发射成功:不受昼夜云雨影响全天候监视监测

高分三号遥感卫星发射成功:不受昼夜云雨影响全天候监视监测

  8月10日,我国高分三号卫星在长征四号丙运载火箭的托举下成功升天,这是我国首颗C频段全极化合成孔径雷达(SAR)卫星,也是高分专项“天眼工程”中唯一一颗雷达卫星。
  解密高分三号卫星:成像模式最多,实时监视海岛,全天候成像,不管白天或黑夜,也不管晴空或雷雨多云。
  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说,高分三号卫星与先前已经发射的高分一号卫星、高分二号卫星、高分四号卫星以及正在研制的高分五号卫星、高分六号卫星和高分七号卫星这六颗光学遥感卫星不同,高分三号卫星是一颗微波雷达成像的遥感卫星,具有全天时、全天候的成像能力。
  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,在出现台风、风暴潮、地震、滑坡、洪涝等自然灾害时,往往伴随恶劣的气象条件,光学遥感卫星在厚实的云雾遮挡下,目光再犀利也会“功力大减”,而高分三号则可穿透云、雾、雨、雪、霾等进行微波成像,迅速为提供灾区第一手图像信息。
  据统计,我国约70%的灾害是台风、风暴潮、地震、洪涝和泥石流等,而以往我国仅能使用大量的国外微波遥感成像卫星提供的高分辨率图像数据,所以国内的用户都非常迫切希望高分三号卫星尽早发挥作用。高分三号卫星工程的用户涵盖了国内各类应用部门,各行业也迫切需要高分三号卫星工程提供的高质量连续稳定的合成孔径雷达图像,以替代目前大量进口的国外卫星数据。
  “一星多用”的典范——全球成像模式最多的SAR卫星:高分三号卫星其综合技术指标已经超出国际同类卫星水平。比如成像模式,整星设计了12种成像模式,可以满足各类用户不同的任务需求;成像质量,整星最高提供1米分辨率图像,同时也可以提供10米量级和百米量级分辨率图像,是世界上成像模式最多的SAR卫星。这是颗可在聚束、条带、扫描、波浪、全球观测、高低入射角等成像模式自由变换的SAR卫星,不仅可以看海,还可以探地,是“一星多用”的典范。
  由于具备1米分辨率成像模式,高分三号卫星成为世界上C频段多极化SAR卫星中分辨率最高的卫星系统。而且它能同时发射、接收水平波和垂直波,是我国首颗全极化SAR卫星,全极化信息将提供目标更丰富的特性描述,帮助人们对地物进行更好的分类,目标识别能力大大增强。
  另外,高分三号卫星提供万瓦级功率,在确保获取高精度SAR图像的前提下,可以最长支持单次连续成像工作达到近小时量级,远超过国内外单次成像水平,实现了用户,特别是海洋用户连续工作的需求。
  首颗长寿命星,在轨工作8年国际领先:高分三号卫星系统总体主任设计师刘杰介绍,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。
  为使高分三号达到1米的高分辨率,对合成孔径雷达载荷的带宽和微波发射功率都有很高要求。在确保获取高精度SAR图像的前提下,高分三号可以最长支持单次连续成像工作达到近小时量级,远超过国内外单次成像水平,可满足海洋用户连续工作的需求。
  刘杰介绍,我们国内低轨道遥感卫星从来没到过设计寿命8年,都是5年。为此,他们整个研制团队针对长寿命进行了专项设计,形成了一整套的长寿命卫星设计思路和方法,这些思路和方法未来也会应用到其它卫星上面。
  8年的时间高分三号卫星要在太空中在轨运行和工作,稳定很关键。为了提高卫星在轨寿命以及提高在轨稳定运行的能力,研制团队在卫星上首次采用了星上自主健康管理系统,能够在无人为干扰的条件下,针对潜在安全问题提前报警并提供自主管理策略,实现卫星长时间在轨稳定运行。
  此外,高分三号卫星在研制过程中,注重关键设备和技术的国产化,比如关键的SAR分系统和控制分系统,所有设备和部组件都是由国内单位研制,其技术水平达到或超过同类进口产品。同时,高分三号卫星研制过程中采取了50多项的创新技术,也推动了相关领域的技术发展,比如在精密制造和微组装领域,进一步提升了精密加工精度和组装密度,并带动了多学科综合设计水平和机电热一体化设计方法的研究和应用。
  高分三号卫星应用前景:高分三号卫星是高分专项工程实现时空协调、全天候、全天时对地观测目标的重要基础,能够获取可靠、稳定的高分辨率SAR图像,极大改善我国民用天基高分辨率SAR数据严重依赖进口现状,服务于海洋、减灾、水利、气象以及其他多个领域,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,对海洋强国、“一带一路”建设具有重大意义。
  海洋行业应用:围绕海域环境监测、海洋目标监视、海域使用管理、海洋权益维护和防灾减灾等应用对高分三号全天时、全天候、近实时监视监测需求。
  我国是世界上人口最多的海洋大国,海岸线约3.2万km(其中大陆海岸线约1.8万km,岛屿海岸线约共1.4万km),拥有渤海、黄海、东海和南海四大海域。面积500平方米以上的岛屿约6500多个,内水和领海主权海域面积38万平方千米,我国主张的管辖海域面积约300万平方公里。在全球海洋政治、经济、交通、安全、科研上拥有广泛的战略利益。
  海洋权益维护。高分三号卫星获取的海岛礁人工设施、海上船舶、海上油气平台监视数据,为海洋权益维护提供信息服务和辅助决策支持。
  海洋防灾减灾及应对海上重大环境事件。高分三号卫星提供我国临近海域的风暴潮、热带气旋、海冰、海面溢油、绿潮信息。为灾害监测和评估、应对重大环境事件提供地理空间信息支持。
  海洋动力环境监测。高分三号卫星通过获取高分辨率海浪、海面风场、浅海水下地形、中尺度涡和锋面数据,能够为全球海洋动力环境研究提供支撑;为沿海核电站、海外重大工程论证、运行提供海洋环境监测保障。
  海岸带综合管理与海域使用管理。高分三号卫星通过获取海岸变迁、海岸带植被、海岸类型、海岸带地质与生态环境、海岸人工设施、海域使用功能区划等监测数据,为海岸带综合管理与海域使用管理提供重要的客观依据。
  极地环境监测与航行保障。极地环境变化与全球环境与气候变化有着密切联系。极地航道对于经济以及极地科考都具有重要意义。
  减灾行业应用:高分三号卫星是我国卫星减灾应用体系至关重要的补充之一,将有效填补载荷类型、空间分辨率、时间分辨率、极化性能等方面的空白,是“天-地-现场”一体化的灾害监测评估网络体系建设的重要基础,尤其在洪涝、地震、滑坡泥石流、冰凌、海冰、旱灾、雪灾、台风等灾害领域有巨大的应用潜力。
  滑坡泥石流、地震等地质灾害以及堰塞湖等次生灾害对居民区、生命线、农林牧以及自然资源都会产生严重威胁,高分辨率全极化SAR数据在建筑物识别分析、滑坡体形态特征提取、地表形变定量测算等方面有重要的应用价值,可以为有效监测和定量评价提供信息,以更好的安置灾民、调配救援力量和指导灾后重建。
  水利行业应用:高分三号卫星在水利行业主要用于洪涝灾害监测与评估、旱灾监测与评估、涉水地质灾害调查、水资源评价与管理、水环境监测以及水土保持监测等方面。
  气象行业应用:高分三号卫星能够提高气象监测精度和灾害管理水平,提升突发气象事件快速响应能力,填补我国气象自主高分辨多极化SAR遥感数据空白。高分三号卫星对陆地强降水米级分辨率的监测能够有效提高降水的落区地理精度,能够针对性协助应对小尺度极端天气的影响;对强降水区域形状和强度的识别,配合地面河道走向等地理信息,能够协助评估洪涝等水患影响;对台风区域高分辨率的强降水的监测,能够协助螺旋雨带精确定位和强度评估,配合地基雷达数据,为沿海抵御台风影响提供高精度信息。
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