世界首顆高軌SAR衛(wèi)星順利“到崗” 陸地探測(cè)四號(hào)01星強(qiáng)在哪？

來源：中國(guó)新聞網(wǎng) 時(shí)間：2023-08-21 21:05:07

中新社北京8月21日電題：世界首顆高軌SAR衛(wèi)星順利“到崗” 陸地探測(cè)四號(hào)01星強(qiáng)在哪？

(資料圖片)

中新社記者馬帥莎

據(jù)中國(guó)國(guó)家航天局21日消息，陸地探測(cè)四號(hào)01星經(jīng)過4次變軌后，近日順利進(jìn)入工作軌道，合成孔徑雷達(dá)(SAR)天線成功展開，完成了衛(wèi)星入軌初期飛控試驗(yàn)主要工作，衛(wèi)星工況正常，狀態(tài)良好，后續(xù)將繼續(xù)開展在軌測(cè)試等工作。

作為世界首顆進(jìn)入工程實(shí)施階段的高軌SAR衛(wèi)星，“減災(zāi)衛(wèi)士”陸地探測(cè)四號(hào)01星兼具看得廣、看得細(xì)、盯著看、看得快等多項(xiàng)技能，將進(jìn)一步完善中國(guó)天基災(zāi)害監(jiān)測(cè)體系，對(duì)全面提升中國(guó)防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)綜合水平具有重要意義。

據(jù)了解，SAR通過向地面發(fā)射電磁波、接收地面回波來探測(cè)地面情況，工作時(shí)不受光照、天氣條件限制，是極端天氣條件下觀測(cè)的“一把好手”。自20世紀(jì)七八十年代起，多國(guó)先后研制發(fā)射SAR衛(wèi)星，用于災(zāi)害監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。但是，目前國(guó)際上SAR衛(wèi)星都運(yùn)行于低軌，衛(wèi)星過境時(shí)間短、重訪周期長(zhǎng)、觀測(cè)范圍小，難以滿足應(yīng)急、搶險(xiǎn)和救災(zāi)的時(shí)效性需求。

不同于低軌衛(wèi)星，地球同步軌道衛(wèi)星運(yùn)行于距離地球36000公里的高空，繞地飛行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相等，從地面看，衛(wèi)星相對(duì)固定在地面上空，可以有效彌補(bǔ)低軌衛(wèi)星在觀測(cè)時(shí)間上的不足。同時(shí)，高軌衛(wèi)星以其“站得高、看得廣”的優(yōu)勢(shì)，在觀測(cè)范圍上也能對(duì)低軌衛(wèi)星進(jìn)行良好補(bǔ)充。

然而，如何讓SAR在高軌上順利成像一直是“世界級(jí)難題”。由于高軌衛(wèi)星位于“千里之外”，雷達(dá)信號(hào)在太空中傳輸呈指數(shù)型衰減，同時(shí)SAR對(duì)于軌道精度要求很高，高軌微波成像一直是“空白領(lǐng)域”，世界主要航天國(guó)家雖有研究，但均未進(jìn)入工程研制。

面對(duì)SAR高軌成像難題，研制團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了精密定軌技術(shù)跨代。陸地探測(cè)四號(hào)01星若要成像，必須知道成像時(shí)的軌道位置。由于高軌衛(wèi)星比導(dǎo)航衛(wèi)星所處軌道高，只能“撿”地球另一側(cè)導(dǎo)航衛(wèi)星“漏過來”的信號(hào)，但這種信號(hào)十分微弱，常用的定軌方法精度只能達(dá)到百米左右，遠(yuǎn)不能滿足“減災(zāi)衛(wèi)士”的成像需求。

為此，研制團(tuán)隊(duì)耗費(fèi)4年時(shí)間提高天線接收能力，開發(fā)針對(duì)微弱信號(hào)的捕獲算法，提出“導(dǎo)航衛(wèi)星+地面測(cè)距”定軌方案，并配備誤差校正手段，最終將定軌精度由百米提升至米級(jí)。

為了讓陸地探測(cè)四號(hào)01星更好地服務(wù)于防災(zāi)減災(zāi)工作，研制團(tuán)隊(duì)利用衛(wèi)星高軌和微波兩個(gè)特點(diǎn)，緊扣災(zāi)害發(fā)生特點(diǎn)和觀測(cè)需求，為衛(wèi)星設(shè)計(jì)了普查、區(qū)域、凝視、應(yīng)急四種應(yīng)用模式。

在普查模式下，陸地探測(cè)四號(hào)01星可以將宏觀信息“一眼盡收”。由于“站得高、看得廣”，衛(wèi)星單次成像覆蓋面積近1/6個(gè)中國(guó)，一眼望去，幾乎可以獲取整個(gè)長(zhǎng)江流域的水文信息。

利用普查模式獲取宏觀信息后，地面團(tuán)隊(duì)可利用區(qū)域模式對(duì)關(guān)注地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)，進(jìn)一步“精細(xì)”守護(hù)。相比普查模式看得“大而全”，區(qū)域模式成像面積大約是普查模式的1/5，但分辨率更高，看得“小而精”。

“減災(zāi)衛(wèi)士”的凝視模式是研制團(tuán)隊(duì)專門根據(jù)國(guó)家災(zāi)害應(yīng)急觀測(cè)需求定制的。開啟該模式后，衛(wèi)星能憑借駐留地球上空的優(yōu)勢(shì)，以1小時(shí)量級(jí)為間隔，對(duì)受災(zāi)區(qū)域開展持續(xù)多次觀測(cè)，相比低軌衛(wèi)星，觀測(cè)效率大幅提升，可以支撐應(yīng)急管理部門連續(xù)動(dòng)態(tài)地掌握災(zāi)情、作出決策。

除了看得廣、看得細(xì)、盯著看，陸地探測(cè)四號(hào)01星還能做到看得快，統(tǒng)籌兼顧多地災(zāi)情，其應(yīng)急模式可以支撐多地災(zāi)害同時(shí)發(fā)生情況下的監(jiān)測(cè)需求。比如，當(dāng)南北方同時(shí)發(fā)生災(zāi)害時(shí)，研制團(tuán)隊(duì)可以將衛(wèi)星高軌道優(yōu)勢(shì)和強(qiáng)機(jī)動(dòng)能力進(jìn)行強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，通過高精準(zhǔn)的快速指向調(diào)整，讓衛(wèi)星可以“左右兼顧”、哪里需要看哪里。(完)

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