高分-3卫星首批微波遥感影像图对外公布
2016-10-21潘晨东方星
本刊特约记者 潘晨 本刊记者 东方星
高分-3卫星首批微波遥感影像图对外公布
本刊特约记者 潘晨本刊记者 东方星
高分-3采用聚束成像模式(分辨率1m)拍摄的福建厦门
2016年8月25日,国家国防科技工业局对外公布了高分-3卫星获取的首批影像图。首批影像图影像清晰,层次分明,信息丰富,微波反射特征明显,包括北京首都机场、福建厦门、天津港、洪泽湖、黄海海域等卫星影像,涵盖聚束、条带、扫描、全极化等高分-3卫星有效载荷典型成像模式图像,反映了不同成像模式下地貌影像特点及海洋环境监测等情况。
1 卫星图像清晰
记者从国防科技工业局了解到,从高分-3卫星在2016年8月10日成功发射后,经卫星姿态稳定及状态建立,于8月15日首次开机成像并下传数据,目前已完成合成孔径雷达(SAR)载荷全部12种成像模式等测试工作。中国科学院遥感与数字地球研究所的密云、喀什、三亚卫星地面站和国家卫星海洋应用中心牡丹江卫星地面站负责接收卫星数据,中国资源卫星应用中心对获取的数据完成了标准化处理,生产出初级产品。截至8月24日,高分-3卫星已获取并处理数据2.15TB,生产2级标准产品426景。
高分-3卫星后续还将继续开展图像辐射定标、几何定标及图像质量提升等优化,以及数据处理能力和任务规划能力等地面系统测试工作。2016年12月完成地面系统测试工作后将转入应用测试与评价工作。应用测试期间,高分-3卫星的主用户国家海洋局、民政部、水利部、中国气象局及其他用户部门和有关区域,将利用高分-3卫星获取的数据,开展卫星图像质量和应用评价。
从本次发布的图像来看,高分-3卫星不辱使命,实现了连续、高质量、高精度对地观测。这颗卫星后续将源源不断地为祖国提供可靠、稳定的高分辨率微波图像数据,彻底结束我国微波遥感数据图像长期依靠外国的历史,为建立我国独立自主的微波遥感数据系统,维护国家信息安全提供可靠的保证。
高分-3卫星是我国首颗分辨率达到1m的C频段多极化合成孔径雷达卫星(在世界C频段多极化卫星中是最高的),也是国内首颗设计寿命达到8年的低轨遥感卫星。它可全天候、全天时监视监测全球海洋和陆地资源,能够高时效地实现不同应用模式下1~500m分辨率、10~650km幅宽的微波遥感数据获取,为海洋环境监测与权益维护、灾害监测与评估、水利设施监测与水资源评价管理、气象研究等业务提供全新技术手段。
高分-3采用精细条带成像模式(分辨率1~5m)拍摄的北京城区,包括首都机场
2 全能的千里眼
高分-3采用多极化设计,可用水平极化、垂直极化和交叉极化的方式收发电磁波,所以能极大增强卫星对目标信息的获取能力。它是目前世界上工作模式最多的合成孔径雷达卫星,共有12种工作模式。现在,这12种工作模式已初试身手,发回的图像清晰、漂亮,质量指标均达到国际先进水平。这标志着我国低轨道合成孔径雷达卫星研制技术实现了重大突破,从此,我国民用天基高分辨率合成孔径雷达图像打破了全进口的现状。
目前,国外已经发射和应用了陆地合成孔径雷达卫星和海洋合成孔径雷达卫星,这两种卫星在研制上各有不同。高分-3首次在合成孔径雷达卫星上使用了多种创新性成像模式,有效地提高了图像分辨率,扩大了卫星观测范围,做到了“海陆全能”。它既拥有大视野,又能聚焦辨认特定地点的小细节;既可看到目标在何处,又能针对热点区域进行高分辨率详查,实现了图像分辨率与成像幅宽的良好平衡。
高分-3采用全极化条带成像模式(分辨率1~8m)拍摄的浙江宁海县三门象山
通过高分-3卫星提供的可靠、稳定的高分辨率微波遥感图像,可以提高我国海洋环境灾害监测与预报能力,增强我国近海海域管理和环境保护的能力;能为减灾备灾、应急救灾、恢复重建提供多层次、立体动态信息,加快灾害监测与评估进程,增强灾害的快速反应能力,对防灾救灾工作提供有力保障;可以进行台风、风暴潮、泥石流、山体滑坡等自然灾害监测预测,提高抵御自然灾害的能力。在出现地震、滑坡、洪涝等自然灾害时,往往伴随恶劣的气象条件,并且要求快速响应提供灾区第一手图像信息,这个时候,用类似高分-3的微波成像卫星往往发挥更大的作用。
3 攻克关键技术
我国研制的海洋-2、环境-1C合成孔径雷达卫星在应用上都取得了极大的成功,但随着资源调查、减灾救灾、环境保护等众多领域需求的激增,研制性能更为先进、多用途的合成孔径雷达卫星成为了加快我国信息化建设的当务之急。
高分-3采用聚束成像模式(分辨率1m)拍摄的武汉
为了研制这颗世界上性能最先进的C频段多极化合成孔径雷达卫星,高分-3科研人员攻克了50多项重大关键技术,包括低轨道卫星长寿命高可靠设计、分析及验证技术,大挠性高精度高稳定卫星控制技术,高品质万瓦级脉冲大功率电源及多母线供电技术,卫星机电热一体化、数字化三维协同设计及制造技术,陆海兼容多模式多极化成像技术等,多项技术填补了国内和国际空白。从而不仅实现了我国低地球轨道长寿命、高分辨率合成孔径雷达卫星研制技术的重大跨越,还将在引领我国民用长寿命高分辨率微波遥感卫星应用方面起到重要的示范作用。
高分-3的发射和应用,把我国高分系统建设由可见光、热红外、远红外带入到微波辐射区,迎来了卫星微波遥感应用的新时代。该卫星所提供的可靠、稳定的高分辨率微波图像数据,结束了我国微波遥感数据图像长期依靠外国的历史。其获取的信息在海洋观测、水利应用、灾害监测、环境监测等方面具有独特的优势,能广泛服务于我国海洋、减灾、水利及气象等多个行业及业务部门,为我国实施海洋开发、陆地环境资源监测和防灾减灾等提供重要的技术支撑。
在强化高分-3卫星应用的同时,高分-3卫星专家呼吁,要坚持用研结合,加大投入,强化技术储备,加快新型功能更强合成孔径雷达卫星的研制,以保持在该领域的国际先进地位。此外,要着眼于多领域应用的迫切需要,构筑星座编队、多星组网的雷达卫星系统,为应用提供更为连续、丰富的信息源。
GF-3 Satellite First Microwave Remote Sensing Images Published