2016年12月28日高景一號01組兩顆衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心以一箭雙星方式成功發(fā)射,。（新華社發(fā)）
2016年12月28日,，我國高景一號01組兩顆衛(wèi)星以一箭雙星方式成功發(fā)射,。截至2017年1月10日,，地面系統(tǒng)已成功接收處理了15軌1241景影像。從此,，茫茫宇宙多了兩位中國籍“太空神探”。
作為我國首個(gè)自主研制的0.5米級高分辨率商業(yè)遙感衛(wèi)星,，高景一號身懷哪些獨(dú)門絕技,，其發(fā)射升空又有何意義？請跟隨《經(jīng)濟(jì)日報(bào)》記者的腳步,，一起走近我國史上最強(qiáng)商業(yè)遙感小衛(wèi)星,。
突破遙感市場壟斷
一眼下去覆蓋800公里的“高分一號”，將中國遙感衛(wèi)星空間分辨率帶進(jìn)“亞米時(shí)代”的“高分二號”,，能全天時(shí)全天候觀測成像的“高分三號”……
回望近年來發(fā)射的遙感衛(wèi)星,，很多人至今記憶猶新。不過,，今天要出場的“主角”高景一號雖同屬遙感大家庭,，卻更接地氣�,！斑^去,，我國遙感衛(wèi)星多為政府等部門提供公益性服務(wù)，高景一號則將為各類商業(yè)用戶提供更專業(yè),、定量化的遙感數(shù)據(jù),。”中國航天科技集團(tuán)公司旗下專業(yè)公司中國四維測繪技術(shù)有限公司（該公司負(fù)責(zé)高景一號商業(yè)化運(yùn)營）總經(jīng)理徐文表示,。
這樣的定位既是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自主供給的要求,，也有著現(xiàn)實(shí)考量。隨著技術(shù)應(yīng)用的不斷開發(fā),，遙感的價(jià)值不斷被發(fā)掘,。而幾經(jīng)市場洗禮脫穎而出的數(shù)字地球,、空中客車等商業(yè)遙感衛(wèi)星公司，已對我國高分辨率商業(yè)遙感市場形成壟斷,。
根據(jù)徐文提供的數(shù)據(jù),，我國每年優(yōu)于2.5米分辨率的衛(wèi)星原始數(shù)據(jù)直接消費(fèi)約為5億元，并保持約8%的增長率,，其中國外衛(wèi)星數(shù)據(jù)占據(jù)了75%的市場份額,。更為棘手的是，在遙感數(shù)據(jù)市場,，亞米級以上特別是優(yōu)于0.5米分辨率的數(shù)據(jù)是主流的消費(fèi)指標(biāo),，但過去受制于自主商業(yè)遙感衛(wèi)星的性能，我國沒有一顆商業(yè)遙感衛(wèi)星的分辨率能夠達(dá)到0.5米,。
21世紀(jì),，服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展各領(lǐng)域的遙感衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)正顯示出巨大成長性。徐文坦陳,，因?yàn)闆]有話語權(quán),，有時(shí)，即便花費(fèi)大價(jià)錢也買不到急需的亞米級數(shù)據(jù),。
面對有些沉重的現(xiàn)實(shí),，2015年9月，經(jīng)財(cái)政部批準(zhǔn),，航天科技集團(tuán)成立商業(yè)遙感衛(wèi)星公司,。此后，航天東方紅衛(wèi)星有限公司用17個(gè)月完成了高景一號01組兩顆衛(wèi)星的研制,。2016年末,，隨著這兩顆衛(wèi)星在太原發(fā)射升空，我國商業(yè)遙感受制于人的局面宣告終結(jié),。
“高景一號的成功發(fā)射,，實(shí)現(xiàn)了我國國產(chǎn)遙感衛(wèi)星運(yùn)營模式商業(yè)化的突破，中國從此擁有了自主的0.5米高分辨率遙感數(shù)據(jù),�,！敝袊教炜萍技瘓F(tuán)黨群工作部部長賈可表示。
0.5米的分辨率意味著什么,？在全球高分辨率商業(yè)遙感衛(wèi)星市場上,，這是一個(gè)分水嶺。此前,，僅有美國,、韓國達(dá)到了這一水平。“而高景一號發(fā)射圓滿成功,，標(biāo)志著國產(chǎn)商業(yè)遙感衛(wèi)星正式邁入國際一流行列,。”航天東方紅衛(wèi)星有限公司副總經(jīng)理張曉敏說,。
對普通公眾而言,，最直觀的感受是衛(wèi)星看得更細(xì)更小了。以農(nóng)作物監(jiān)測為例,，除了能夠識別農(nóng)作物長勢,，還能分辨出不同時(shí)段農(nóng)作物顏色之間的細(xì)微差異，清晰程度與普通遙感衛(wèi)星相比,，有如高清電視和普通電視的區(qū)別,。
這一特殊之處決定了高景一號的與眾不同�,！八粌H能夠采集到更細(xì)膩的地物細(xì)節(jié),，適用于高精度地圖制作、變化監(jiān)測和影響深度分析,，還可進(jìn)行大幅寬拍攝,，對大面積地表觀測和環(huán)境監(jiān)測具有獨(dú)特優(yōu)勢�,！睆垥悦粽f,。
空間“體操”小能手
分辨率只是衡量衛(wèi)星水平高低的參數(shù)之一。對衛(wèi)星而言,，能否根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行大角度的姿態(tài)轉(zhuǎn)向，并迅速地恢復(fù)穩(wěn)定,，對目標(biāo)進(jìn)行成像,，進(jìn)而獲取高質(zhì)量的圖像，同樣十分重要,。
實(shí)現(xiàn)這一特性,，需要衛(wèi)星既能“轉(zhuǎn)得快”，又得“轉(zhuǎn)得穩(wěn)”,。不過,，“魚”和“熊掌”兼得并非易事。要想轉(zhuǎn)得快,，衛(wèi)星的執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出的力矩就得大,，可力矩大了慣量小，衛(wèi)星不容易快速穩(wěn)定,，不能為高分辨率成像提供必備的姿態(tài)穩(wěn)定度條件,。
單顆星只有500公斤重的高景一號做到了。張曉敏說，高景一號采用了我國最新研發(fā)的變速控制力矩陀螺,。以往,，衛(wèi)星姿態(tài)控制選用動量輪和控制力矩陀螺的組合方式。動量輪就像平衡木運(yùn)動員張開的雙臂,，通過調(diào)整內(nèi)部高速旋轉(zhuǎn)的輪子的轉(zhuǎn)速來調(diào)整或穩(wěn)定衛(wèi)星的姿態(tài),，雖然精度高但力量小，調(diào)整速度慢,；控制力矩陀螺通過調(diào)整高速旋轉(zhuǎn)的輪子的旋轉(zhuǎn)軸的方向來調(diào)整衛(wèi)星的姿態(tài),，可以提供“洪荒之力”，加快調(diào)整速度,，但精度稍差,。
而變速控制力矩陀螺集合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，它既可以作為控制力矩陀螺使用,，又可以作為動量輪使用,。當(dāng)工作在“控制力矩陀螺”模式時(shí)，可快速調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài),，工作在“動量輪”模式時(shí),，可精準(zhǔn)穩(wěn)住衛(wèi)星，而且還可以在兩種模式間平滑切換,。這樣一來,，在姿態(tài)控制方面，高景一號就像一位全能的太空體操運(yùn)動員,，既可以“動如脫兔”,，也可以瞬間“靜若處子”。
此次發(fā)射的兩顆衛(wèi)星,，只是高景一號家族的部分成員,。按照既定計(jì)劃，高景一號02組兩顆衛(wèi)星將在2017年中前完成建設(shè)并投入市場,�,！�4顆空間分辨率達(dá)到0.5米級別的商業(yè)遙感衛(wèi)星星座，這在全球尚屬首次,�,！毙煳姆Q。
所謂星座,，是相對于單顆衛(wèi)星的叫法,。這種多星組合意義何在？徐文有一個(gè)相對通俗的解釋：地球在轉(zhuǎn),，衛(wèi)星也在轉(zhuǎn),，單顆衛(wèi)星若想重復(fù)觀察同一地物通常需要好幾天,。因?yàn)槌Ｒ姷倪b感衛(wèi)星為保證空間分辨率，多在低軌道運(yùn)行,，觀測面積相對狹小,，無法對同一地點(diǎn)連續(xù)觀測，只能在經(jīng)過該點(diǎn)上空時(shí)拍攝照片,。而有了星座,，短時(shí)間內(nèi)重訪故地變得更加簡單。
徐文說,，高景一號星座的設(shè)計(jì)旨在解決兩個(gè)主要問題,，一是重復(fù)觀察同一地物，二是實(shí)現(xiàn)動態(tài)觀察,，在災(zāi)害與環(huán)境監(jiān)測預(yù)報(bào)方面,，0.5米的高分辨率遙感衛(wèi)星星座更具優(yōu)勢。比如地震發(fā)生時(shí),，過去可能要一天兩天之后才能接收到災(zāi)區(qū)的數(shù)據(jù),，現(xiàn)在組成星座后，只需一兩個(gè)小時(shí)即可獲知災(zāi)區(qū)的情況,。
根據(jù)設(shè)計(jì),，2017年這4顆0.5米分辨率遙感衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)營后，可實(shí)現(xiàn)對全球任意地點(diǎn)每天重訪1次,，這就意味著,，只要天氣狀況良好，全球任何一個(gè)區(qū)域的景觀都可盡收眼底,。
走出國門將可期
不僅如此,，在衛(wèi)星數(shù)量、對地觀測類型,、采集能力等方面,，該星座也將具備國際一流水平：日采集能力達(dá)300萬平方公里，對國內(nèi)十大城市（北京,、上海,、廣州,、深圳,、天津、重慶,、沈陽,、成都、西安,、武漢）可實(shí)現(xiàn)3天覆蓋一次,。
更重要的是，得益于星座的建設(shè)，屆時(shí),，高景一號空間分辨率或?qū)⒂涩F(xiàn)在的0.5米提升至0.4米甚至0.3米,。這一指標(biāo)將逼近目前商業(yè)遙感衛(wèi)星的最高水平，即0.31米,。
當(dāng)然,，這只是第一步。根據(jù)中國航天科技集團(tuán)公司宇航部處長楊亦可的說法,，高景一號也只是商業(yè)遙感“16+4+4+X”系統(tǒng)建設(shè)第一階段的首發(fā)星,。按照計(jì)劃，“16+4+4+X”商業(yè)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)將在2022年前后建成,，該系統(tǒng)包括16顆0.5米分辨率高分光學(xué)衛(wèi)星,、4顆高端光學(xué)衛(wèi)星、4顆合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星和若干顆高光譜,、視頻小衛(wèi)星組合的遙感衛(wèi)星星座,。系統(tǒng)最終建成后，日采集能力將達(dá)到1200萬平方公里,，可實(shí)現(xiàn)對國內(nèi)十大城市1天覆蓋1次,，配合雷達(dá)衛(wèi)星的全天候全天時(shí)對地觀測能力，可實(shí)現(xiàn)小時(shí)級的高分辨率遙感數(shù)據(jù)獲取,。
談及高景一號的未來,，徐文表示，高景一號完成在軌測試后,，將交付中國四維測繪技術(shù)有限公司下屬北京航天世景技術(shù)有限公司進(jìn)行數(shù)據(jù)推廣,。衛(wèi)星將在國土資源調(diào)查、測繪,、環(huán)境監(jiān)測等方面提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),，日后還可能在新的市場——城市建設(shè)規(guī)劃、房地產(chǎn)投資,、工業(yè)設(shè)施評估,、金融保險(xiǎn)以及互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)等多個(gè)方面大顯身手，為行業(yè)級和個(gè)人消費(fèi)用戶提供衛(wèi)星數(shù)據(jù),。比如在保險(xiǎn)領(lǐng)域,，數(shù)字地球已與合作伙伴共同努力，幫助保險(xiǎn)公司在災(zāi)害發(fā)生后,，快速而準(zhǔn)確地估算損失,。
“得益于分辨率的提高，高景一號可以根據(jù)需要傳回一大批極具價(jià)值的高清遙感圖像,，將社會大眾帶入太空讀圖時(shí)代,�,！毙煳姆Q。
在鞏固國內(nèi)市場的基礎(chǔ)上,，高景一號也將積極走出國門,。徐文透露，高景一號將為全球用戶提供全天候?qū)Φ赜^測的遙感數(shù)據(jù)服務(wù)和應(yīng)用系統(tǒng)解決方案服務(wù),，加速現(xiàn)有國產(chǎn)遙感衛(wèi)星向“市場業(yè)務(wù)型”轉(zhuǎn)變,，帶動引領(lǐng)自主遙感衛(wèi)星市場化、產(chǎn)業(yè)化,、國際化發(fā)展潮流,。未來也將向國內(nèi)外客戶提供高質(zhì)量的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)及增值服務(wù)。（經(jīng)濟(jì)日報(bào)記者 沈 慧）
