再送資源衛星入蒼穹——5米光學衛星研制紀實
文章來源：中國航天科技集團有限公司 發布時間：2019-09-27
1999年10月，我國資源衛星系列首星——資源一號01星在太原衛星發射中心升空。2019年9月，5米光學衛星（資源一號02D星）也在太原衛星發射中心成功發射。從第一星到最新一顆星，整整相隔20年，衛星的技術水平也有了大幅提升。
有雙閃亮的大眼睛
5米光學衛星是資源一號02C星的接續星，設計壽命5年，目標是滿足新時期自然資源監測需求。資源一號02C星于2011年12月發射升空，設計壽命3年，如今已經到了“換崗”的時候。
5米光學衛星由航天科技集團五院抓總研制，整星由11個分系統組成，其中兩個關鍵載荷是可見近紅外相機和高光譜相機，分別由航天科技集團五院508所和中科院上海技物所承擔研制。
可見近紅外相機采用多譜合一探測器，實現了9譜段成像，分辨率優于5米，幅寬115千米。高光譜相機采用光柵分光方式，實現了可見到短波紅外波段的166個光譜成像，分辨率為30米，幅寬60千米。兩大相機的加持，無疑提升了衛星的觀測水平。
在設計師眼中，這兩臺相機就是衛星一雙閃亮的大眼睛，它們從天上俯瞰遼闊大地，洞若觀火。在試驗隊里，隊員們對這雙眼睛關懷備至，悉心呵護。
在發射場，試驗隊在發射場為兩臺相機做了精細的保養和測試，在打開相機遮光罩和蓋上相機遮光罩不同狀態下，試驗隊員進行了嚴謹細致的測試，反復驗證相機的成像質量和成像功能的穩定性，確保衛星帶著一雙被擦得锃亮的大眼睛上天。因5米光學衛星高光譜載荷的特殊性，試驗隊員對其進行了吹氮保護，該操作借助高純氮氣進行，對高光譜相機在軌成像質量極其重要。
“5米光學衛星雖有一雙閃亮的大眼睛，但不會說話，我替它向所有試驗隊員表示深深的感謝。”在發射前的一次交流會上，衛星總體主任設計師張宏宇說。
一眼看盡京城主城區
航天科技集團五院508所研制的可見近紅外相機作為該衛星的主載荷，將在未來的5年里執行任務，在國土資源監測與調查、地礦勘探、地質環境監測預警以及大范圍自然災害監測方面發揮重要作用。
“相機為一步正樣產品，是508所研制的首個雙通道9譜段成像可見光相機，也是508所首個采用國產多光譜探測器的載荷?！毕鄼C技術負責人于生全介紹。
雙通道多譜段焦面能夠獲取更多的地面景物元素，一臺相機便可獲取以往兩臺相機才能獲取的景物信息，提高了單臺相機的利用率，節省了載荷成本。
該可見近紅外相機，結合資源一號02C衛星的在軌飛行經驗，在設計上充分考慮了用戶對相機圖像幅寬、光譜、幾何精度、輻射方面的業務化需求，性能指標大幅提升。
5米光學衛星載荷副總師王軍介紹了相機的四大特點。一是相機幅寬大，在778公里軌道上成像幅寬達115公里，“一睜眼”便可看盡北京主城區；二是相機譜段數量多，9個譜段的高配置，使圖像顏色信息極大豐富；三是相機圖像幾何精度高，采用低畸變光學系統、星敏與相機一體安裝、GPS秒脈沖等手段，圖像定位精度優于50米；四是相機圖像輻射分辨率高，圖像信息更加豐富，相機全色圖像可分辨地面2.5米的景物，街道、建筑、車輛、山地水系、地貌形態等均清晰可見。
自然資源調查新工具
在功能方面，依據《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃》和《陸海觀測衛星業務發展規劃》，這顆衛星屬于“為滿足自然資源調查監測的緊迫需求、開展陸地資源調査監測業務衛星建設”的重要內容。
張宏宇介紹，5米光學衛星定位于中等分辨率寬幅光學衛星，可提供豐富的地物光譜信息，可單軌覆蓋大中型城市，滿足城市高精度監測業務的新需求。
圍繞載荷配置變化，整星在資源一號02C星基礎上，采取了一系列技術改進措施。
例如，整星采用高精度星敏和載荷星敏一體化設計，提升了控制精度；采用了新一代電源控制器、鋰離子蓄電池和高能效太陽翼，提升了供電能力；采取雙頻GPS和整星秒脈沖高精度時統，提升了定位和定軌精度；采用了第三代高速數據傳輸產品和兩套點波束天線，提升了數據下行能力。
5米光學衛星增加了海岸藍波段、黃波段、紅邊波段和近紅外波段，在水體監測、地表類型識別、植被參數計算、作物養分含量、植被病害和環境監測等方面表現優異。
5米光學衛星光譜獲取能力突出，高光譜載荷可實現166個譜段的數據同時獲取和下傳，可應用于地礦勘探、土地監管過程中地物信息定量化提取和識別，滿足自然資源遙感對山、水、林、田、湖、草等綜合要素監測及更多應用領域需求。
【責任編輯：李子紅】
掃一掃在手機打開當前頁
