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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(ji)團有限(xian)公司  發布時間:2020-12-11

11月3日,高分七(qi)號衛星(xing)在太原(yuan)衛星(xing)發(fa)射(she)中(zhong)心(xin)發(fa)射(she)升(sheng)空,衛星(xing)進入預定(ding)軌道(dao),發(fa)射(she)取得圓(yuan)滿成(cheng)功。

立項、研制(zhi)(zhi)、測試……簡單的詞語背(bei)后是航(hang)天科技(ji)集團(tuan)五院高分(fen)七(qi)號(hao)(hao)衛星研制(zhi)(zhi)團(tuan)隊迎難而上的勇(yong)氣、夜以繼日的堅守和航(hang)天報國(guo)的初(chu)心。穿梭時(shi)空,喚醒記憶,高分(fen)七(qi)號(hao)(hao)凝(ning)聚著太多(duo)人的心血,包(bao)含著太多(duo)的故事。

可以拍攝“3D大片”的衛星

2015年8月(yue)18日,高分(fen)(fen)七(qi)號(hao)正式立項(xiang),由航天科技五院抓總研制。自立項(xiang)起,它便被寄予(yu)厚(hou)望,受到各方(fang)關注。它是我(wo)國首顆民用(yong)亞米級光學傳輸(shu)型立體(ti)(ti)測(ce)(ce)繪(hui)衛(wei)(wei)星,是高分(fen)(fen)系列衛(wei)(wei)星中測(ce)(ce)圖(tu)精度要(yao)求最高的科研型衛(wei)(wei)星,不(bu)僅具備同軌(gui)道前(qian)后視立體(ti)(ti)成像能力及(ji)亞米級空間分(fen)(fen)辨(bian)率優勢(shi),還能利用(yong)激光測(ce)(ce)高儀獲得高精度高程信息(xi)(xi)。高分(fen)(fen)七(qi)號(hao)采用(yong)主(zhu)被動光學復(fu)合測(ce)(ce)繪(hui)新(xin)體(ti)(ti)制,實現(xian)對地表的三維觀測(ce)(ce),主(zhu)要(yao)用(yong)于我(wo)國1:1萬立體(ti)(ti)測(ce)(ce)圖(tu)生產及(ji)更(geng)大(da)比例尺(chi)地理(li)信息(xi)(xi)產品的更(geng)新(xin)。

發射成功后(hou),高分七號將(jiang)面向國土測(ce)繪、城鄉(xiang)建設(she)、統(tong)計調(diao)(diao)查等重大需(xu)求(qiu),開展示(shi)范應(ying)用。它將(jiang)推進(jin)我(wo)國全境范圍1:1萬比(bi)例尺地形圖(tu)快(kuai)速測(ce)圖(tu)技術;將(jiang)拓寬高分圖(tu)像數(shu)據服務(wu)應(ying)用領域;將(jiang)降(jiang)低(di)我(wo)國統(tong)計部門現場調(diao)(diao)查難度;還將(jiang)替代(dai)國外數(shu)據引進(jin),節省外匯資金。

作為我國首顆亞(ya)米(mi)級高(gao)分(fen)辨率光(guang)學傳輸型立(li)體(ti)測(ce)繪衛(wei)星(xing)(xing),高(gao)分(fen)七號擁有(you)不少特(te)殊功能。與一(yi)般光(guang)學遙感衛(wei)星(xing)(xing)只(zhi)能拍攝平面圖像相(xiang)比,高(gao)分(fen)七號可以繪制立(li)體(ti)圖像。在(zai)它眼(yan)中(zhong),建(jian)筑物不再只(zhi)是(shi)地圖上的一(yi)個個方(fang)格子,而(er)是(shi)一(yi)個個立(li)體(ti)“模型”。它是(shi)高(gao)分(fen)家族中(zhong)唯一(yi)可以拍攝“3D大(da)片”的衛(wei)星(xing)(xing)。

此外(wai),高(gao)(gao)分七號還有很多高(gao)(gao)強(qiang)本領(ling)。它(ta)采用可(ke)變編碼(ma)調(diao)制技(ji)術(shu),可(ke)以(yi)自(zi)適(shi)應(ying)提高(gao)(gao)數據傳輸速率(lv);借助自(zi)主任務(wu)(wu)功能(neng),它(ta)擁有極強(qiang)的高(gao)(gao)智能(neng)處理能(neng)力,操作簡便,便于(yu)用戶使用。它(ta)還有自(zi)主健康(kang)管理功能(neng),如(ru)果在執行任務(wu)(wu)時突然(ran)(ran)有點“感冒發(fa)燒(shao)”,也(ye)可(ke)以(yi)自(zi)己發(fa)現病情、自(zi)己診斷,然(ran)(ran)后對(dui)癥下藥。

高分(fen)七號發射(she)入軌(gui)后,可(ke)與兩顆已在軌(gui)運行的資源(yuan)三號衛星組建首個光學立體測繪(hui)(hui)衛星星座,有效提高國(guo)土立體覆(fu)蓋能力,開啟(qi)我國(guo)自主大比例尺航天測繪(hui)(hui)新時代。

扛著大相機的攝影師

作(zuo)為測繪衛星(xing),高(gao)分(fen)七號的(de)主要任務(wu)是為地球做精細的(de)表面詳(xiang)查(cha),并(bing)繪制成立(li)(li)體(ti)地圖。它類(lei)似于扛著(zhu)大相機、繞著(zhu)地球飛的(de)攝(she)影師(shi)。高(gao)空(kong)中,這位攝(she)影師(shi)拍出(chu)的(de)作(zuo)品必須是立(li)(li)體(ti)的(de)、有精度的(de)圖片。

高(gao)分七(qi)號(hao)總指揮王(wang)祥介紹(shao):“衛星(xing)由有效載(zai)荷和服務(wu)系統構成,其中有效載(zai)荷包括雙線陣立體(ti)測(ce)繪相機(ji)和雙波束激光測(ce)高(gao)儀。在衛星(xing)研制過程中,最難的(de)也是這兩樣。”

由(you)于測繪功能的(de)(de)特(te)殊性,高(gao)分七(qi)號雙線陣相(xiang)機的(de)(de)設計不同(tong)于其他高(gao)分辨率相(xiang)機。據雙線陣相(xiang)機的(de)(de)技(ji)術負責人王長杰(jie)介紹,成像(xiang)系(xi)統除了需(xu)要提供優(you)異(yi)的(de)(de)像(xiang)質外,還需(xu)要極(ji)高(gao)的(de)(de)系(xi)統穩定(ding)(ding)性,對地攝影效果的(de)(de)穩定(ding)(ding)性要求特(te)別苛刻。在(zai)沒有(you)任(ren)何裝(zhuang)調(diao)經驗可借鑒的(de)(de)情(qing)況(kuang)下,各組件裝(zhuang)調(diao)公(gong)差均需(xu)保證在(zai)10秒以內(nei)。

而高(gao)分七(qi)號激光(guang)測高(gao)儀更(geng)是(shi)國內首(shou)個全(quan)波形對(dui)地測距載(zai)荷(he),可(ke)向目(mu)標地物發射高(gao)能(neng)量密度(du)的(de)激光(guang)脈沖波束,并接收由地物返回(hui)的(de)激光(guang)回(hui)波,從而獲(huo)取地物的(de)高(gao)程(cheng)信息。這(zhe)樣(yang)的(de)載(zai)荷(he)沒有可(ke)參考的(de)先(xian)例,指標要求精度(du)更(geng)高(gao),只能(neng)靠(kao)研(yan)制團隊自(zi)己摸索。

雖然經歷重重困難,但一切都(dou)是值得的。交(jiao)(jiao)付后的高(gao)分七號雙(shuang)線陣相機不僅分辨率(lv)高(gao),而且圖(tu)像層次細節更(geng)多,為(wei)制(zhi)圖(tu)高(gao)效性奠定了基礎。今年4月,測(ce)繪(hui)相機和激光測(ce)高(gao)儀成功交(jiao)(jiao)付,高(gao)分七號終于迎來出廠前最(zui)后的測(ce)試階段。

為了一個目標前進

最(zui)大的(de)困難克服了(le),接下(xia)來的(de)工作便加快了(le)腳步(bu)。僅幾個(ge)月時間,高分七號(hao)研制團隊就完成所有(you)的(de)整星(xing)電測試(shi)、力學試(shi)驗(yan)、熱試(shi)驗(yan)、出場可靠性試(shi)驗(yan)及評審。“大家團結協作,都在(zai)為了(le)一個(ge)目標前進。可以說,總裝、總環的(de)同志們一直在(zai)加班,干到后半夜(ye)是常(chang)事。”王祥(xiang)說。

試(shi)(shi)驗隊臨(lin)時(shi)黨(dang)委書記、總設計(ji)師曹海翊連續高負荷工(gong)作,在(zai)發射前一周病倒了。住院3天后,醫生(sheng)(sheng)勸她(ta)多(duo)輸一天液,可她(ta)仍然堅(jian)持(chi)出院,立即投入(ru)到(dao)工(gong)作中。隊員付燕春剛進(jin)場(chang)沒幾天,愛人預產(chan)期提前,孩子(zi)出生(sheng)(sheng)時(shi)他還不知道,家里人說“不想(xiang)影(ying)響(xiang)你工(gong)作”。女隊員張田青預產(chan)期快到(dao)了,高分七號(hao)進(jin)場(chang)后她(ta)仍然堅(jian)持(chi)在(zai)北(bei)京保(bao)障遠程測試(shi)(shi),她(ta)說,想(xiang)先照顧好這(zhe)個(ge)“孩子(zi)”,再(zai)去(qu)生(sheng)(sheng)孩子(zi)……

衛星試驗隊臨時黨委副書記、政工組(zu)組(zu)長郭援的(de)妻(qi)子(zi)在一(yi)次現場參觀(guan)發射后,從不理解到理解,態度發生了(le)(le)很大(da)轉變。“以(yi)前我出(chu)差,她總是黑著臉,現在說要出(chu)差,很痛(tong)快就答應了(le)(le)。”由(you)妻(qi)子(zi)的(de)一(yi)張(zhang)笑臉送出(chu)門,郭援的(de)心情放(fang)松(song)了(le)(le)許多,干(gan)勁(jing)也更(geng)足了(le)(le)。

有了(le)堅強的(de)后盾以后,這樣一個總加(jia)班的(de)團隊(dui)時常在凌晨一兩點還有歡聲笑語;他們給彼(bi)此起(qi)昵(ni)稱為“三段一姐”“云里(li)金剛”等(deng);他們總是活力無限、充滿歡樂。

9月19日,高分(fen)七號(hao)衛星試(shi)驗隊(dui)從北(bei)京啟程,奔赴太(tai)原衛星發射中心(xin)。隊(dui)員們親切地(di)稱呼高分(fen)七號(hao)為“小(xiao)七”。有(you)人(ren)(ren)說,小(xiao)七像一個待嫁的(de)新娘(niang),每一位隊(dui)員都是娘(niang)家人(ren)(ren),要(yao)親自(zi)來送(song)(song)她(ta)出嫁;也有(you)人(ren)(ren)說,小(xiao)七像一個即(ji)將遠征(zheng)的(de)戰士(shi),試(shi)驗隊(dui)員們則是送(song)(song)他出征(zheng)的(de)父母。

發射的那一(yi)天,大(da)家在不(bu)同地點(dian)看著高(gao)分七號衛星升空,飛向新的世(shi)界。有人歡呼、互(hu)相擁抱,釋放著心(xin)頭的喜悅;有人慨(kai)嘆松了(le)一(yi)口氣(qi),卸下(xia)了(le)肩頭的壓(ya)力(li);有人悄悄擦去眼角(jiao)的淚水(shui),再次踏上新的征程(cheng)……

【責任編(bian)輯:李子紅】

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