高分衛星家族再添丁 將打破國外亞米級遙感圖像壟斷

2020-12-24 新京報

新京報快訊(記者 倪偉)7月3日11時10分,高解析度多模綜合成像衛星(簡稱「高分多模衛星」)在太原衛星發射中心發射升空。這將成為我國又一顆重要的遙感衛星,打破國際商業遙感衛星公司對亞米級解析度遙感圖像的壟斷局面。

高分多模衛星由航天科技集團五院總體部抓總研製,是我國首顆亞米級民用解析度並具有多種敏捷成像模式的光學遙感衛星。

2013年以來,我國陸續發射了一批高解析度遙感衛星,對地觀測精度不斷提升。其中,高分一號至七號組成的「高解析度對地觀測系統(即高分系統)」,成為中國迄今規模最大的遙感衛星系統。而高分多模衛星等一批高解析度遙感衛星的加入,對於我國對地觀測、民用遙感乃至國家治理等領域,提供了重要的信息基礎資源。

此次任務還搭載發射了「西柏坡號」青少年科普衛星,主要用於青少年航天科普教育推廣,可實現回傳地面影像數據和衛星遙感數據、物理實驗數據比對等功能。

此次發射由長徵四號乙火箭在太原衛星發射中心執行。圖/航天科技集團

眼觀六路,觀測領域覆蓋「金木水火土」

高分多模衛星的一個顯著特徵,是應用領域極其廣泛。

有衛星設計師用一句順口溜歸納了其功能領域:「一二三四五,金木水火土」。「金」是指礦產資源領域,「木」指森林覆蓋監測,「水」指環保海岸觀測,「火」寓意應急減災應用,「土」針對國土住建領域。

高分多模衛星行業用戶包括自然資源部、應急管理部、農業農村部、生態環境部、住房和城鄉建設部、國家林業和草原局等。具體而言,這顆衛星將主要用於我國國土及周邊區域高解析度圖像的獲取,主要服務於自然資源、應急管理、農業農村、生態環境、住建、林業和草原等多種行業,將打破國際商業遙感衛星公司對亞米級解析度遙感圖像的壟斷局面,亞米級即對地成像的精度達到1米以下。

衛星的圖像數據將應用於諸多行業的幾十項業務,例如大比例尺國土基礎調查與專項調查、國家地理信息基礎測繪、自然資源重大應急事件即時監測、災區應急監測、災情評估和災後恢復重建、大氣和水環境汙染源、自然保護區和生態保護紅線監管、林業和草原常態監測等。

高分多模衛星是《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015-2025年)》中解析度最高的遙感衛星,能在600多公裡的太空,「看清」地面上小汽車的擋風玻璃。

高分多模衛星上搭載的大口徑、長焦距高解析度相機。圖/航天科技集團五院

高分多模衛星的高解析度,取決於其搭載的大口徑、長焦距高解析度相機,這相當於一臺太空中的巨型單眼相機,不僅可以拍攝亞米級解析度全色圖像,還能拍攝米級解析度的深藍、藍色、綠色、黃色、紅色等多個譜段的多光譜圖像。多譜段有助於精細化區分拍攝的內容,例如,可以更準確地區分同一塊田地裡玉米和大豆的長勢情況,從而精準估產;不僅能看清哪裡有礦,還能區分銅礦、鐵礦、鋁礦等類型。

此外,高分多模衛星還有一件重要利器——大氣同步校正儀,在霧霾天氣裡,依然能夠「明察秋毫」,拍攝高清圖像。高分多模衛星不僅能看得「清」,還能看得「準」,能夠準確計算出地理位置。例如拍攝受災地區時,能夠迅速準確計算出受災道路、橋梁、房屋等準確位置,為搶險救災工作提供寶貴的信息。

敏捷靈活,觀測數量較傳統衛星提高4-6倍

與此前高分系統的衛星不同,高分多模衛星的獨家技能,是具備「多種敏捷成像模式」。

「多種敏捷成像模式」有兩層含義:一是多種成像模式,二是敏捷。

高分多模衛星具有豐富的成像模式,這也是名字中「多模」的來歷,包括同軌多點目標成像、同軌多條帶拼幅成像、同軌多角度成像、同軌立體成像、非沿跡主動推掃成像等。

不同成像模式可以拍攝出不同的圖像,例如拼幅成像模式可以拍出90公裡×90公裡幅寬照片,幾乎所有大型城市都能一圖盡收;立體成像模式的圖像,可以精確繪製資源地形;非沿跡成像模式下「看」曲折線快且清晰,可以勾勒省、市的邊界。

工程人員在發射場對高分多模衛星進行檢查。圖/航天科技集團五院

敏捷,得益於衛星採用的全新一代中型敏捷遙感衛星公用平臺,具備敏捷姿態機動能力。執行任務時,高分多模衛星利用大力矩控制力矩陀螺,能夠幫助衛星擺動更快;高剛度的翅膀——太陽翼,則保護其擺動過程中不會受傷。

據衛星研製工程師介紹,正是這種敏捷成像能力,使得圖像獲取效率提升,觀測數量較一般傳統衛星提高了4-6倍。

高分衛星結束遙感數據「進口」歷史

從2013年4月26日發射「高分一號」衛星起,我國高解析度對地觀測系統(高分系統)建設啟動。國家航天局信息顯示,高分系統將基於衛星、平流層飛艇和飛機,完善地面系統,建立數據與應用中心,高分系統與其他觀測手段結合,將形成全天候、全天時、全球覆蓋的對地觀測能力。

10天前,北鬥三號全球導航系統組網完成,引發社會關注。類比來看,高分系統可以看做與北鬥系統重要性等量齊觀的衛星系統。人造衛星按功能主要可以分為通信、遙感、導航三類,高分與北鬥分屬遙感、導航領域,是我國在這兩個領域迄今最重要的衛星系統。

在高分系統建設前,我國雖然也發射了不少資源衛星、海洋衛星等遙感衛星,但不夠系統,所需的衛星遙感數據主要向國外購買。如今,「進口」衛星遙感數據多被高分系統數據替代,比率已近80%,遠超實施方案設定的60%的目標。

從2013年高分一號升空開始,經過7年建設,我國高分專項工程7顆主要衛星(高分一號至七號)成功發射,初步構建起了穩定運行的高分衛星遙感系統。其他高解析度衛星的加入,整體提升了我國衛星遙感的能力和水平。

這些衛星使得我國低軌遙感衛星解析度由最高2.1米提高到0.65米,靜止軌道遙感衛星解析度由千米級提高到50米,突破了一系列技術瓶頸。

高分專項實施前,我國僅有國土、林業、測繪等8個行業和北京等少數幾個區域開展遙感衛星應用,現在高分專項數據已在20個行業、31個區域得到廣泛應用,成為相關部門主體業務的重要手段,以及國家治理體系和治理能力現代化的重要信息技術支撐。

2018年,我國發布《高分五號衛星數據應用的國際合作計劃》,受到國際遙感界的廣泛關注和積極響應。2019年11月6日,我國再次向國際社會免費開放高分一號、高分六號兩顆衛星的16米全球數據,成為又一項引起全球轟動的遙感領域重大事件。

新京報記者 倪偉

編輯 劉夢婕 校對 趙琳

相關焦點

  • 中國高分家族再添「神探」 霧霾天也能拍高清大片
    7月3日,中國高分家族再添一名「神探」。當天11時10分,我國在太原衛星發射中心用長徵四號乙運載火箭成功發射高解析度多模綜合成像衛星。這是我國首顆民用解析度為亞米級且具有多種敏捷成像模式的光學遙感衛星,有望打破國際商業遙感衛星領域對亞米級解析度遙感圖像的壟斷局面。
  • 高分多模衛星首批亞米級立體影像公布
    9月29日,國家航天局發布了高解析度多模綜合成像衛星(以下簡稱「高分多模衛星」)首批20餘幅亞米級立體影像產品,包括北京、內蒙古東四聯盟、蘭州、嘉峪關、葛洲壩等區域地標圖像。高分多模衛星是《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015—2025年)》中解析度最高的光學遙感科研衛星,於2018年立項,2020年7月3日在太原衛星發射中心成功發射。該星配置1個全色、8個多光譜譜段,標誌著我國光學遙感衛星研製總體水平已進入國際先進行列。
  • 高分衛星,本領越來越強
    可快速關注我們2019年12月10日,國家航天局發布了高分七號衛星首批22幅亞米級立體影像產品。這不僅是高分七號的首次亮相,也標誌著我國高解析度對地觀測系統重大專項(簡稱高分專項)的建設重點將轉入應用階段。
  • 高分衛星,本領越來越強(科技視點)
    國家航天局對地觀測與數據中心供圖  核心閱讀  2019年12月10日,國家航天局發布了高分七號衛星首批22幅亞米級立體影像產品。這不僅是高分七號的首次亮相,也標誌著我國高解析度對地觀測系統重大專項(簡稱高分專項)的建設重點將轉入應用階段。
  • 中國遙感衛星地面站成功接收高分多模衛星數據
    記者從中國科學院空天信息創新研究院獲悉,中國遙感衛星地面站日前已成功接收高分多模衛星數據。截至7月6日,中國遙感衛星地面站總計完成高分多模衛星數據接收任務12條軌道,接收數據量1012GB,所有接收數據均處理正常。
  • 高分七號升空 可繪製3D高清地圖
    高分七號衛星昨日成功升空。它是我國首顆民用亞米級光學傳輸型立體測繪衛星,可以繪製誤差在1米以內的立體地圖,將用於國土測繪、城鄉建設、統計調查等領域。  新京報訊 昨日11時22分,我國在太原衛星發射中心用長徵四號乙火箭成功發射高分七號衛星。火箭還搭載發射了精緻高分試驗衛星、蘇丹科學實驗衛星一號、天儀十五號衛星3顆衛星。
  • 全球首顆亞米級超大幅寬光學遙感衛星——「紅旗一號-H9」成功發射!
    北京時間2020年1月15日,「紅旗一號-H9」,全球首顆亞米級超大幅寬光學遙感衛星成功發射,衛星順利進入預定軌道。「紅旗一號-H9」發射現場「紅旗一號-H9」幅寬衛星的命名,來自紅旗品牌盛典全球首秀的年度新品——新紅旗H9,該衛星在多個領域創造了第一:衛星不僅具備全球領先的幅寬攝像技術,可拍攝世界最大幅寬的照片。同時,它也是中國衛星產業與中國汽車行業強強聯合、跨界攜手的有力見證。
  • 中國高分衛星接連升空,與印度遙感衛星差距有多大?仍落後3倍
    日前,中國一顆高解析度多模綜合成像衛星在太原衛星發射中心升空,成為了中國首顆亞米級民用高分率遙感衛星,具備多種敏捷成像模式。這顆衛星的厲害之處是不但可以拍出亞米級解析度的全色圖像,還能拍出多種譜段的多光譜圖像。
  • 高分七號圖像發布 能看清首都機場跑道線
    新京報訊 昨日,國家航天局發布高分七號首批22幅亞米級立體影像產品,包括北京首都機場、大興國際機場、雁棲湖、安徽涇縣、廣東陽春市、山東菏澤等多地區圖像。發布的北京首都機場、大興國際機場圖像中,能清晰看到跑道標誌線、汽車,航站樓和機場跑道的色彩還原得很自然。廣東海陵港的圖像中,植被和水體的色彩也被逼真還原。
  • 航天「十二五」收官:高分四號發射 同類型衛星中「視力最佳」
    再如利用高分數據為土地礦產衛片執法提供依據。 此外,利用高分數據先後開展西藏昌都地震、陝西山陽滑坡、新疆公格爾九別峰冰川移動監測等突發地質災害遙感應急調查。「近期發生的深圳滑坡災害調查,高分一號、二號衛星也用得比較多。」方洪賓說。 「由於高分數據的應用,使得近年國內市場上國外衛星數據價格大幅度降低,解析度低於2米的國外衛星數據已基本退出國內市場。」
  • 高分家族再添一顆「大美星」!是民用航天首個PPP科研星項目
    攝像:趙欣這顆有著「大美之星」美譽的新星,將主要用於我國國土及周邊區域高解析度圖像的獲取,主要服務於自然資源、應急管理、農業農村、生態環境、住建、林業和草原等多種行業,打破目前國際商業遙感衛星公司對於亞米級解析度遙感圖像的壟斷局面。
  • 高分七號衛星拍出地球高清3D大片
    10日上午,國家航天局發布了高分七號首批22幅亞米級立體影像產品。北京首都機場、大興機場、雁棲湖,安徽涇縣以及廣東陽春、山東菏澤等多個地區的正射影像圖、立體核線影像、數字表面模型產品正式亮相,揭開了這位「高分家族」新成員的神秘面紗。
  • 我國解析度最高民用光學遙感衛星升空,霧霾中也能拍出高清圖
    我國解析度最高的民用光學遙感衛星升空據國家航天局消息,2020年7月3日11時10分,我國在太原衛星發射中心用長徵四號乙運載火箭成功發射高解析度多模綜合成像衛星。鄭逃逃攝這是一顆具備亞米級解析度的民用光學遙感衛星,可實現多種成像模式切換。
  • 我國高分五號衛星在太原衛星發射中心成功發射
    這6大載荷「神器」讓高分五號衛星練就了「火眼金睛」。高分五號衛星與此前發射的高分一號、二號、四號衛星有所不同,光學成像只能看到物質的形狀、尺寸等信息,高分五號衛星具備的光譜成像技術,則可 使光譜與圖像結合為一體,探測物質的具體成分。
  • 衛星遙感影像處理軟體進口將受限 業界呼籲全面啟動國產替代
    每經記者:張虹蕾 每經編輯:魏官紅近期,美國商務部工業與安全局更新《出口管制條例》,將「用於自動分析地理空間圖像的軟體」列入管制範圍,出口控制分類號(ECCN)為0Y521,自美東時間2020年1月6日生效。
  • 衛星遙感影像處理軟體進口將受限,業界呼籲全面啟動國產替代
    每經記者:張虹蕾 每經編輯:魏官紅近期,美國商務部工業與安全局更新《出口管制條例》,將「用於自動分析地理空間圖像的軟體」列入管制範圍,出口控制分類號(ECCN)為0Y521,自美東時間2020年1月6日生效。
  • 「高分」天團助力地震應急
    撒花花~~~天眼計劃高分分項是2010年啟動的高解析度對地觀測系統重大專項工程的簡稱,「高分」意為「高解析度」,這一重大工程中真正的明星要數高分衛星了,它們能夠拍攝高質量、高清晰度的圖像,是我國自主研製的遙感衛星。
  • 高分七號衛星相機首次在軌開機成像,可展開遮光罩順利展開
    11月5日10時44分,北京空間機電研究所研製的高分七號衛星主載荷雙線陣相機首次在軌開機成像。成像區域斜跨東經114度與東經127度,依次過境東北平原、遼東半島、山東半島、東南沿海,並縱貫南海。目前獲取的圖像細節清晰,層次豐富,達到預期水平。
  • 高分七號衛星,憑啥這麼牛
    所以,「小七」身上裝備了一套雙線陣立體相機,而且高分七號突破了亞米級立體測繪技術。這套相機又是如何工作的呢?進入正題之前,請同學們先做一個簡單的實驗:睜開雙眼,將左右手的食指慢慢靠近,最後對在一起,相信這很容易就能做到。接下來,我們閉上一隻眼睛,只睜開一隻眼睛,再試一次,這下,可能食指們就不太容易對上了。
  • 高分七號衛星成功發射!實現我國民用1:10000比例尺衛星立體測圖
    央視財經(記者 蘇童)記者從國家航天局獲悉,11月3日11時22分,我國在太原衛星發射中心用長徵四號乙運載火箭成功發射高解析度對地觀測系統重大專項(簡稱高分專項)高分七號衛星,並搭載發射了精緻高分試驗衛星、蘇丹科學實驗衛星一號、天儀十五號衛星等3顆衛星。