张庆君 (“资源一号”卫星总设计师)
中巴地球资源卫星是我国第一个传输型陆地光学遥感卫星系列,国内简称“资源一号”卫星(国际称为CBERS)。该卫星项目是中国和巴西两国政府的合作项目。卫星由中国空间技术研究院(CAST)和巴西空间技术研究院(INPE)联合研制,研制工作以中方为主(70%的份额)。1999年10月14日首飞成功并获得广泛应用,至今已成功发射了三颗卫星,获取了大量的观测数据,在国内外引起了很大的反响。中巴地球资源卫星的首发成功被两院院士评为1999年“中国十大科技进展”之一,国家领导人曾高度评价中巴资源卫星项目是“南南合作”的典范。 一、中巴地球资源卫星研制历程 “资源一号”卫星从1988年8月两国签署政府合作协议开始研制。1999年10月14日第一颗卫星成功发射,2000年3月5日卫星完成在轨测试,交付用户使用。2003年10月成功发射了第二颗卫星,目前仍在轨超期服役。2007年9月19日,“资源一号”02B星成功发射,2008年1月24日顺利交付用户。“资源一号”03星计划于2010年发射。 二、中巴地球资源卫星技术特点 “资源一号”卫星的技术发展可以分为二个阶段。第一个阶段是以01/02星为代表,具有多光谱、红外以及中等分辨率,体现了20世纪80年代国际先进水平。第二个阶段是以02B/03星为代表,具有多光谱和高、中、低不同分辨率的综合遥感信息获取能力,体现二十一世纪初国际先进水平。 三、02B星的技术进步点 在01/02星获得广泛应用后,为保证卫星遥感数据的连续性,2004年10月在胡锦涛总书记访问巴西期间,两国政府签署了尽快投产“资源一号”02B星的协议。2005年2月正式启动研制工作,已于去年成功发射,并于今年交付用户。02B星是首颗民用遥感领域分辨率最高、具备高中低分辨率和多谱段的地球资源卫星,是首次采用国土资源部作为主用户机制的卫星。 02B星在保留原有20m分辨率的CCD多光谱相机和250m分辨率的宽视场成像仪(WFI)的基础上,增加了2.36m分辨率的全色高分辨相机(HR)及相应的数传,卫星通过全色和多光谱的数据融合可为用户提供更多的信息,遥感谱段配置与空间分辨率均有自身特点。 02B星增加了整星侧摆、偏流角修正以及GPS和国产中等精度星敏感器辅助定轨、定姿等功能,使平台指向精度由0.3°(3s)提高到0.1°(3s) ;姿态测量精度由0.15°(3s)提高到0.03°(3s);在不进行精校正的情况下,图像几何定位精度由2.5km提高到1km左右。平台性能有较大提升。 卫星采用了大量的01/02星备份产品。整星210台(套)产品中,10年前生产的约占整星产品的30%,包括CCD相机及数传、WFI、控制计算机(AOCC)和数管计算机(CTU)等关键产品,承力筒主结构甚至是初样产品;改进设计的占20%;新增产品占整星产品的7%。整星没有完整的备份产品。 卫星研制采取一步到正样的研制策略。通过系统分析和仿真,确保整星机、电、热接口的匹配性和正确性,对正样HR相机不能参加整星力学试验的问题。通过模拟件和单机试验的比较分析确保试验和验证充分。优化了整星研制流程。 通过特殊的、针对性的专项分析、复查和试验,保证了老产品的质量和可靠性。首次在卫星研制中尝试了我院的产品化工作成果,为推进我院产品化积累了经验。 02B星研制时间短、技术状态复杂,整星AIT又在两国(中巴)、四地(INPE、CAST(529厂、怀柔)、发射场)间进行,增加了技术和管理的复杂性。从任务启动到发射仅用二年半左右的时间,实现了“快、好、省”。 2008年1月14日,国防科工委组织的02B星数据应用评审会认为:“资源一号”02B星是我国第一颗能为众多行业提供高空间分辨率图像数据的卫星,也是第一颗同时具有高、中、低三种空间分辨率载荷的资源卫星。02B星图像清晰、质量较好,达到总体技术要求,与国外同类卫星数据相当,比CBERS-02星数据质量显著提高,可为我国资源、环境等领域调查与监测提供新数据源。辐射特性基本稳定可以用于定量评价。这是资源卫星的技术突破。 在综合应用方面,02B星遥感数据在城市、农业、林业、水利、大气、海洋、环境、灾害等领域具有十分广阔的应用前景。2008年1月24日国防科工委在京组织召开了交付会,卫星顺利在轨交付用户。 四、中巴地球资源卫星应用情况 中巴地球资源卫星应用领域十分广泛,其用户涉及20多个部委、40多个省市。去年10月,中国和巴西政府宣布向非洲大陆免费分发02B星20m中等分辨率的数据,在非洲引起巨大反响。其它许多国家也正积极申请使用“资源一号”02B星的数据。中国政府还以“资源一号”02B卫星加入了联合国《空间及重大灾害国际宪章》机制,体现了中国航天对世界的贡献。截止到去年底已累计分发超过30万景。 实行免费数据分发后,用户可以通过网络直接预定、获取遥感数据,大大方便了用户的使用。目前,02B星已经获取15万景图像。预计交付后分发量将激增。 “资源一号”02B星CCD与HR的融合影像,对于居民地、道路、森林、山地、河流、独立方位物等地物地貌的识别和判读比较准确,可监测城区的扩展,为城市建设和规划提供决策依据,可对精准农业提供决策支持,制作细节信息准确的专题图。 五、中巴地球资源卫星的贡献 填补了我国陆地光学遥感的空白;02B星的研制成功改变了国外高分辨率卫星数据长期垄断国内市场的局面;是我国在空间技术领域首次开展的全面国际合作,特别是与第三世界国家成功合作的典范,扩大了我国在世界上特别是第三世界的政治影响;作为中国航天对外窗口,通过合作,促进了我们技术、管理水平的提升;形成了一个高性能、高可靠、适应性强的遥感卫星平台;培养了一大批技术和管理人才。 六、中巴地球资源卫星后续展望 “资源一号”02B星的研制成功是党和国家领导人、国家主管部门正确决策的结果;其“快、好、省”的特点充分展现了航天科技集团、中国空间技术研究院在卫星研制方面的能力和水平;中巴地球资源卫星项目是目前国际上唯一承诺保证数据连续至2015年的陆地光学遥感项目,03/04星的研制正按计划进行,中巴双方还愿意继续开展后续合作。后续卫星将保持中等精度(多光谱10~20m左右)遥感数据的连续性,满足农业、林业、地质矿产、环境保护、国土普查与规划的需求;配置全色高分辨(5m左右)的载荷,适应精细农业、城市规划、灾害预警等方面对分辨率的更高要求;进一步提升平台和载荷的性能,打造精品。贯彻“好用、会用、用好”的原则。利用资源一号平台发展我国的高分辨率和微波遥感系统。
来源:CAST空间技术论坛 |