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高分七號衛星:扛著大相機拍攝“3D大片”

文章來源:中國航天科技集團有限公司  發布時間:2020-12-11

11月3日(ri),高分(fen)七號衛星(xing)在太原衛星(xing)發(fa)(fa)射(she)(she)中心發(fa)(fa)射(she)(she)升空,衛星(xing)進(jin)入預定軌道,發(fa)(fa)射(she)(she)取得圓滿(man)成功。

立項、研制、測(ce)試……簡單的詞(ci)語背后是(shi)航(hang)(hang)天科技集團五院(yuan)高(gao)分七(qi)號(hao)衛星(xing)研制團隊(dui)迎難而上的勇氣、夜以繼日的堅守(shou)和航(hang)(hang)天報國的初心。穿梭時空(kong),喚醒記(ji)憶,高(gao)分七(qi)號(hao)凝聚著太多(duo)人的心血,包含著太多(duo)的故事。

可以拍攝“3D大片”的衛星

2015年8月18日,高(gao)(gao)分(fen)七(qi)號(hao)正式立項,由航天科技五院抓總研(yan)制。自立項起,它便被(bei)寄予厚望(wang),受(shou)到(dao)各方關注。它是我(wo)國首顆(ke)民用(yong)(yong)亞(ya)米(mi)級光學傳輸型(xing)立體(ti)(ti)測(ce)繪(hui)衛(wei)星,是高(gao)(gao)分(fen)系列衛(wei)星中測(ce)圖精(jing)度要(yao)求最高(gao)(gao)的科研(yan)型(xing)衛(wei)星,不僅具備同軌道(dao)前后(hou)視立體(ti)(ti)成像能力及(ji)亞(ya)米(mi)級空間分(fen)辨(bian)率優勢(shi),還能利用(yong)(yong)激(ji)光測(ce)高(gao)(gao)儀獲得高(gao)(gao)精(jing)度高(gao)(gao)程(cheng)信息(xi)。高(gao)(gao)分(fen)七(qi)號(hao)采用(yong)(yong)主被(bei)動光學復合(he)測(ce)繪(hui)新體(ti)(ti)制,實現對地(di)表的三維觀測(ce),主要(yao)用(yong)(yong)于我(wo)國1:1萬立體(ti)(ti)測(ce)圖生(sheng)產及(ji)更大比例尺(chi)地(di)理信息(xi)產品(pin)的更新。

發射(she)成功(gong)后(hou),高分七號將面向國(guo)土(tu)測繪(hui)、城(cheng)鄉建設(she)、統計(ji)調(diao)(diao)查等重大需(xu)求,開(kai)展示范(fan)應用。它將推進(jin)我國(guo)全境范(fan)圍1:1萬比(bi)例尺地(di)形圖快速測圖技(ji)術(shu);將拓寬高分圖像數(shu)據服務應用領域;將降(jiang)低(di)我國(guo)統計(ji)部門(men)現場調(diao)(diao)查難度;還將替代(dai)國(guo)外(wai)數(shu)據引進(jin),節省(sheng)外(wai)匯資金。

作(zuo)為我國首顆亞(ya)米(mi)級高分(fen)辨率光(guang)學傳輸型立體測繪衛(wei)星(xing)(xing),高分(fen)七(qi)號(hao)擁(yong)有不(bu)(bu)少(shao)特殊功能。與一(yi)般光(guang)學遙感衛(wei)星(xing)(xing)只(zhi)能拍攝(she)平面圖像(xiang)相比,高分(fen)七(qi)號(hao)可以繪制立體圖像(xiang)。在(zai)它眼(yan)中,建筑物不(bu)(bu)再只(zhi)是(shi)地圖上的一(yi)個(ge)個(ge)方格子(zi),而是(shi)一(yi)個(ge)個(ge)立體“模(mo)型”。它是(shi)高分(fen)家族中唯一(yi)可以拍攝(she)“3D大片(pian)”的衛(wei)星(xing)(xing)。

此外,高(gao)分七號還有很多(duo)高(gao)強本(ben)領。它(ta)采(cai)用可(ke)變編碼(ma)調制(zhi)技(ji)術,可(ke)以自(zi)(zi)適(shi)應提高(gao)數據傳輸速率;借助自(zi)(zi)主任務功能(neng)(neng),它(ta)擁(yong)有極強的高(gao)智能(neng)(neng)處(chu)理(li)能(neng)(neng)力,操作簡(jian)便,便于用戶使用。它(ta)還有自(zi)(zi)主健康管理(li)功能(neng)(neng),如果在執行任務時突(tu)然(ran)有點“感(gan)冒發(fa)燒(shao)”,也可(ke)以自(zi)(zi)己(ji)發(fa)現病情(qing)、自(zi)(zi)己(ji)診斷,然(ran)后對癥(zheng)下藥(yao)。

高分七號發射(she)入軌后,可與兩顆(ke)已(yi)在軌運行的資源三號衛星組建首(shou)個光學立體(ti)測繪衛星星座,有效(xiao)提高國土立體(ti)覆(fu)蓋能力,開啟我(wo)國自主大比例(li)尺航天測繪新時代。

扛著大相機的攝影師

作為測(ce)繪衛(wei)星(xing),高(gao)分七號的(de)(de)主要任務是為地球(qiu)做(zuo)精(jing)細的(de)(de)表面詳查,并繪制成立體(ti)地圖(tu)。它類似(si)于扛著大(da)相機、繞(rao)著地球(qiu)飛的(de)(de)攝影(ying)師。高(gao)空(kong)中(zhong),這位攝影(ying)師拍(pai)出的(de)(de)作品必(bi)須(xu)是立體(ti)的(de)(de)、有(you)精(jing)度的(de)(de)圖(tu)片。

高分七號總指揮(hui)王祥介紹:“衛(wei)(wei)星由有效載荷(he)和(he)服務系統(tong)構(gou)成,其中(zhong)有效載荷(he)包括(kuo)雙線(xian)陣(zhen)立體測(ce)繪相機和(he)雙波束(shu)激光測(ce)高儀。在衛(wei)(wei)星研制過程中(zhong),最難(nan)的也是這(zhe)兩樣(yang)。”

由于測繪功能的(de)特殊性(xing),高分七號雙線陣(zhen)相機的(de)設計不同于其他高分辨率(lv)相機。據(ju)雙線陣(zhen)相機的(de)技術(shu)負責人王長(chang)杰介紹,成像(xiang)系統(tong)除了需要提供(gong)優異的(de)像(xiang)質外(wai),還需要極高的(de)系統(tong)穩(wen)定性(xing),對地攝影效果(guo)的(de)穩(wen)定性(xing)要求特別苛刻。在(zai)沒有(you)任何(he)裝(zhuang)調經驗可借鑒的(de)情況下,各組件裝(zhuang)調公差(cha)均需保(bao)證在(zai)10秒以內(nei)。

而高(gao)(gao)分七(qi)號(hao)激光(guang)測高(gao)(gao)儀更(geng)是國內(nei)首(shou)個(ge)全(quan)波形對地(di)測距載荷,可(ke)向目標(biao)地(di)物發射高(gao)(gao)能(neng)量(liang)密度的(de)激光(guang)脈(mo)沖波束,并接(jie)收由地(di)物返回(hui)的(de)激光(guang)回(hui)波,從而獲取(qu)地(di)物的(de)高(gao)(gao)程信息(xi)。這樣的(de)載荷沒(mei)有可(ke)參考的(de)先例,指標(biao)要求精(jing)度更(geng)高(gao)(gao),只能(neng)靠(kao)研制(zhi)團隊(dui)自(zi)己摸索。

雖然經歷重重困難(nan),但一切都是值(zhi)得的(de)。交付后的(de)高(gao)分(fen)七號(hao)雙線陣相(xiang)機不僅分(fen)辨率高(gao),而且圖(tu)像層次細節更(geng)多(duo),為制圖(tu)高(gao)效性奠定(ding)了基(ji)礎。今年4月,測(ce)繪相(xiang)機和(he)激光測(ce)高(gao)儀成功交付,高(gao)分(fen)七號(hao)終于(yu)迎來出(chu)廠前最后的(de)測(ce)試(shi)階段。

為了一個目標前進

最(zui)大的困難(nan)克服了(le),接下來的工作便加快了(le)腳步。僅幾個月(yue)時(shi)間(jian),高分(fen)七號研制團(tuan)隊(dui)就完成所有的整星電測試(shi)、力學試(shi)驗(yan)、熱試(shi)驗(yan)、出場可(ke)(ke)靠性(xing)試(shi)驗(yan)及評(ping)審。“大家團(tuan)結協(xie)作,都在(zai)為了(le)一個目標前進。可(ke)(ke)以說,總裝(zhuang)、總環的同(tong)志們(men)一直在(zai)加班,干到后半(ban)夜是常事。”王祥(xiang)說。

試驗隊臨時(shi)黨委書記、總設計師(shi)曹海翊連續高負(fu)荷工作,在發射前(qian)一(yi)周病倒(dao)了。住院(yuan)3天(tian)后,醫生勸她多輸一(yi)天(tian)液,可(ke)她仍然堅持出(chu)院(yuan),立即投(tou)入(ru)到工作中。隊員(yuan)付(fu)燕(yan)春(chun)剛進場(chang)沒(mei)幾(ji)天(tian),愛人預(yu)產(chan)期提前(qian),孩子(zi)出(chu)生時(shi)他還不知(zhi)道,家里人說“不想影響你工作”。女隊員(yuan)張田青預(yu)產(chan)期快(kuai)到了,高分七號進場(chang)后她仍然堅持在北京保(bao)障遠程(cheng)測試,她說,想先照顧好這個“孩子(zi)”,再去(qu)生孩子(zi)……

衛星試驗隊臨時黨委副書(shu)記、政(zheng)工組組長(chang)郭援的(de)妻子在一次現場參觀(guan)發射后,從不理解到理解,態(tai)度發生了很大轉(zhuan)變。“以前我(wo)出差,她總是(shi)黑(hei)著臉,現在說要出差,很痛快就答(da)應了。”由妻子的(de)一張笑(xiao)臉送(song)出門,郭援的(de)心情(qing)放松了許(xu)多,干勁也(ye)更足了。

有了堅強的后(hou)(hou)盾以后(hou)(hou),這(zhe)樣一(yi)個總(zong)加班(ban)的團(tuan)隊時(shi)常在凌晨(chen)一(yi)兩點還(huan)有歡聲笑語;他(ta)們給彼此起昵稱為(wei)“三段(duan)一(yi)姐”“云里金(jin)剛(gang)”等;他(ta)們總(zong)是活力無限、充滿歡樂。

9月19日,高(gao)分(fen)七(qi)號衛星試(shi)(shi)驗(yan)隊(dui)(dui)從北京啟程,奔赴(fu)太原衛星發(fa)射中(zhong)心(xin)。隊(dui)(dui)員們親(qin)切地稱呼高(gao)分(fen)七(qi)號為“小七(qi)”。有人(ren)說(shuo),小七(qi)像一(yi)個待嫁的(de)新娘(niang),每一(yi)位隊(dui)(dui)員都(dou)是(shi)娘(niang)家人(ren),要親(qin)自來送她出(chu)嫁;也有人(ren)說(shuo),小七(qi)像一(yi)個即將遠(yuan)征(zheng)的(de)戰士(shi),試(shi)(shi)驗(yan)隊(dui)(dui)員們則(ze)是(shi)送他出(chu)征(zheng)的(de)父母(mu)。

發射的(de)(de)那(nei)一天,大(da)家在(zai)不同地(di)點看(kan)著高分七號衛星升空(kong),飛向新的(de)(de)世界。有人歡呼(hu)、互相(xiang)擁(yong)抱,釋放著心頭的(de)(de)喜悅(yue);有人慨嘆松了(le)一口氣,卸下(xia)了(le)肩(jian)頭的(de)(de)壓力;有人悄悄擦(ca)去眼(yan)角的(de)(de)淚水,再次踏上(shang)新的(de)(de)征程(cheng)……

【責任(ren)編輯:李(li)子紅】

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