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新年伊始，中國航(hang)天科技集團(tuan)公司(si)商(shang)業遙感(gan)衛星(xing)系統的(de)首發星(xing)高景一號(hao)首批影像(xiang)向社(she)會(hui)發布，標(biao)志著(zhu)我國首個完全自主研(yan)制的(de)0.5米級高分辨率商(shang)業遙感(gan)衛星(xing)星(xing)座正(zheng)式具(ju)備運營能力(li)。

高(gao)(gao)分辨率、高(gao)(gao)圖像(xiang)質量、高(gao)(gao)敏捷機動能力、多模式成(cheng)像(xiang)、長壽命……甫一(yi)面(mian)世，高(gao)(gao)景一(yi)號便自帶一(yi)系列適應商業市場(chang)的指標“光環(huan)”，標志(zhi)著國產商業遙(yao)感數據(ju)水平正式邁入國際一(yi)流行列。

輕敏高景 豈止于高

商(shang)業(ye)遙(yao)感衛(wei)星(xing)系統(tong)從建設之初就站在了高起(qi)點上。

“高景一(yi)號雖然是該系(xi)統的(de)首發星(xing)，但卻是國內第一(yi)顆面向商業用途的(de)0.5米(mi)高分辨率(lv)光學(xue)遙感衛(wei)星(xing)，其性能與國際先進的(de)Pleiades-1等商遙衛(wei)星(xing)相比也(ye)毫不遜(xun)色。”衛(wei)星(xing)研制(zhi)方航天東(dong)方紅衛(wei)星(xing)有限(xian)公司總經(jing)理(li)葛玉君說。

早在升(sheng)空(kong)前，高景(jing)一號便得到(dao)了國內外(wai)衛星(xing)(xing)數(shu)據用戶的(de)關注和(he)期(qi)待。該衛星(xing)(xing)運營方中(zhong)(zhong)國四維(wei)測(ce)繪技術有(you)限公(gong)司(si)(si)下屬(shu)的(de)世景(jing)公(gong)司(si)(si)總經理徐麗萍(ping)回(hui)憶道，在與用戶的(de)業務互動中(zhong)(zhong)，有(you)人曾感慨(kai)說：“一起步就是(shi)0.5米級分辨率，高景(jing)一號將使(shi)中(zhong)(zhong)國躋身國際商遙(yao)衛星(xing)(xing)第一方陣。”

如何使產品的(de)指標(biao)和成本在(zai)(zai)未來的(de)國內外遙(yao)感(gan)衛星市場上都(dou)極富競(jing)爭力？研制(zhi)團(tuan)隊(dui)在(zai)(zai)高景一號上采用(yong)全新研制(zhi)的(de)CAST3000B小衛星平臺，來寄(ji)托(tuo)他們的(de)大目標(biao)。

相較于(yu)普通遙感衛(wei)星(xing)，高景一號具(ju)有高敏捷的(de)機動性能。為此，研制(zhi)團(tuan)隊采用(yong)變(bian)速(su)控制(zhi)力矩陀螺(luo)方案（VSCMG），有機統一了衛(wei)星(xing)姿態快速(su)機動能力與(yu)高分成像所要求的(de)高穩定度。這也(ye)是(shi)國產(chan)小(xiao)型化VSCMG產(chan)品在國內的(de)首次在軌應用(yong)。

憑借出色(se)的(de)高敏(min)捷(jie)機動性能(neng)，高景(jing)一號可以為有(you)著(zhu)不同(tong)需求的(de)用戶提供多達7種成(cheng)(cheng)像(xiang)模式的(de)選擇，包(bao)括五條(tiao)帶拼接成(cheng)(cheng)像(xiang)、三視角立體成(cheng)(cheng)像(xiang)及同(tong)軌(gui)多目標成(cheng)(cheng)像(xiang)等。

五(wu)條帶(dai)拼(pin)接(jie)成(cheng)(cheng)像模式就(jiu)是發揮衛(wei)星(xing)姿態(tai)快(kuai)速機動特(te)點，對(dui)關注區(qu)域，例如某一大型城市(shi)，一次(ci)過頂時，利用俯仰和側擺機動，掃(sao)描5個條帶(dai)，拼(pin)接(jie)形成(cheng)(cheng)60公(gong)里×70公(gong)里的(de)圖像。

“這可以有(you)效解決高分辨(bian)率衛星幅寬較窄(zhai)的應(ying)用問題。”高景一號(hao)總指揮兼總設(she)計師(shi)趙志明介紹。

三(san)視角立體成(cheng)像(xiang)(xiang)模(mo)式(shi)是對指定區(qu)域，從不同視角進行(xing)3次成(cheng)像(xiang)(xiang)，形成(cheng)立體圖(tu)像(xiang)(xiang)，可以(yi)滿足用戶(hu)立體成(cheng)像(xiang)(xiang)和(he)測繪制圖(tu)的需(xu)求(qiu)。

而多目標(biao)成(cheng)像(xiang)模(mo)式(shi)則(ze)通過按需(xu)設置成(cheng)像(xiang)條帶長(chang)度，一軌內(nei)可(ke)實現任意(yi)地區(qu)8個(ge)目標(biao)的(de)成(cheng)像(xiang)，大(da)大(da)提(ti)高衛星的(de)快速響應能力，可(ke)以應對(dui)各種突發事件(jian)和緊急任務需(xu)求(qiu)，也(ye)能為(wei)有小區(qu)塊成(cheng)像(xiang)需(xu)求(qiu)的(de)用戶提(ti)供服務。

遙感衛星要(yao)具備高敏捷機(ji)動能力(li)，就要(yao)嚴格(ge)控制自身的(de)質量和轉動慣量，提(ti)高集成度。簡單(dan)來說，就是要(yao)“減重瘦(shou)身”。

傳(chuan)統(tong)小衛星的(de)星務(wu)分系統(tong)包括星務(wu)主機、熱(re)控(kong)下位機、載(zai)荷(he)下位機等四五臺(tai)設備，單機加電(dian)纜的(de)總重接近30公(gong)斤。

CAST3000B平臺大量采用高度(du)集(ji)成(cheng)的(de)SOC、SIP、MEU等智能芯片，把(ba)單(dan)機(ji)集(ji)成(cheng)為單(dan)板、單(dan)板集(ji)成(cheng)為芯片，用1臺不到5公(gong)斤的(de)星務管理單(dan)元來(lai)完(wan)成(cheng)原(yuan)來(lai)5臺單(dan)機(ji)的(de)功能。

同(tong)(tong)時(shi)，高景一(yi)號采(cai)(cai)用(yong)的小型化VSCMG產品每個重量(liang)只有8公斤(jin)，是國際上最(zui)輕的同(tong)(tong)類產品。研制團隊還對衛星進行了電源(yuan)管理(li)和配電模塊集成、應用(yong)小型化應答(da)機等設計。上述措施和新技術的采(cai)(cai)用(yong)使衛星平臺的重量(liang)下降約50%。

“這些產品和(he)配置的優化，大(da)幅提高了高景一(yi)號產品的智能化、自主化、標準(zhun)化和(he)輕量化，降低(di)了研制(zhi)成本(ben)，提高了調(diao)試(shi)過(guo)程(cheng)的靈活性，為(wei)商遙衛星(xing)系統星(xing)座后續大(da)批量的生產研制(zhi)，提供(gong)了很好的技術保障(zhang)。”趙志明說。

高(gao)(gao)景(jing)一號01、02星在(zai)軌(gui)組網(wang)后(hou)，可(ke)(ke)針(zhen)對(dui)全(quan)(quan)球南北緯80度之間(jian)實現4天(tian)的重(zhong)訪周期。待系(xi)統(tong)后(hou)續2顆衛(wei)星2017年發射入軌(gui)后(hou)，4顆星實現全(quan)(quan)球任(ren)意地(di)點重(zhong)訪只需要1天(tian)時(shi)間(jian)。同時(shi)，衛(wei)星提(ti)供X波段的下行數傳通(tong)道，傳輸碼速率每秒最(zui)高(gao)(gao)可(ke)(ke)達900兆。新衛(wei)星平(ping)臺的高(gao)(gao)可(ke)(ke)靠性和(he)抗輻射性等優勢(shi)使(shi)衛(wei)星設計壽命足夠有競爭力。這些先進性能都(dou)為高(gao)(gao)景(jing)一號的商業(ye)化(hua)運作提(ti)供了條件。

友好商遙 質高價優

商(shang)業(ye)遙感衛星，顧名思義，要講求商(shang)業(ye)回報(bao)。相較于一般衛星，其(qi)研制成(cheng)本直(zhi)接關系到(dao)用戶收益，也關系到(dao)圖像產品的(de)最終價格和市(shi)場競爭力，因此對成(cheng)本更為敏感。

面向(xiang)市場，高(gao)景一號的(de)研(yan)發(fa)運營團隊(dui)希(xi)望在“質(zhi)高(gao)”和“價優”之間尋求到一個最佳平(ping)衡點(dian)——既要轉變“唯技(ji)術指標”和“不計成本”的(de)傳統型號研(yan)制(zhi)思維，又不能因降低(di)成本而影響(xiang)整體可(ke)靠性，以致于無法(fa)為市場長期供應質(zhi)量(liang)穩定(ding)的(de)產品。

于是(shi)，在衛(wei)星任(ren)務(wu)需求(qiu)分(fen)析(xi)階(jie)段，航天東方(fang)(fang)紅公(gong)司和(he)中國四維(wei)公(gong)司聯合組(zu)織(zhi)專業技術人員，針對國際主流的商業遙感衛(wei)星進行了方(fang)(fang)案搜集、指標分(fen)析(xi)、應用和(he)用戶調研。

“經過(guo)調研(yan)，我(wo)們(men)發(fa)現市場對0.5米級(ji)衛星(xing)數據的(de)需求非常旺盛(sheng)，在(zai)不降低衛星(xing)圖像品質的(de)前(qian)提下，我(wo)們(men)要(yao)做(zuo)的(de)就是想(xiang)盡一(yi)切辦(ban)法壓(ya)縮成本(ben)。”中國四維(wei)公司研(yan)究(jiu)發(fa)展(zhan)部高(gao)級(ji)研(yan)發(fa)經理(li)閆大鵬(peng)說。

航天東方(fang)紅(hong)公司(si)從(cong)衛星(xing)的(de)指(zhi)標滿(man)足度(du)、成本控制(zhi)(zhi)、冗(rong)(rong)余(yu)設(she)計(ji)、研(yan)制(zhi)(zhi)流程(cheng)優化等(deng)多方(fang)面著(zhu)手(shou)，形成了具有商業(ye)特點的(de)衛星(xing)研(yan)制(zhi)(zhi)模式——設(she)計(ji)方(fang)面，在滿(man)足用戶(hu)指(zhi)標要求的(de)前提(ti)下，不追求單次(ci)或某(mou)幾次(ci)指(zhi)標最優，而是力求實(shi)現系(xi)(xi)統(tong)整(zheng)體指(zhi)標優化；系(xi)(xi)統(tong)配置(zhi)方(fang)面，大量采(cai)(cai)用新技(ji)術、新產(chan)品，提(ti)高集成度(du)，避免過度(du)冗(rong)(rong)余(yu)；采(cai)(cai)用“方(fang)案+正樣”、以仿(fang)真(zhen)分(fen)析代(dai)替(ti)試驗驗證(zheng)等(deng)手(shou)段，優化研(yan)制(zhi)(zhi)流程(cheng)；改變(bian)傳統(tong)的(de)系(xi)(xi)統(tong)產(chan)品管理組織模式，設(she)置(zhi)“項目執行(xing)總監(jian)”，將(jiang)總設(she)計(ji)師從(cong)抓衛星(xing)生產(chan)管理執行(xing)中解(jie)放出來，更側重核心設(she)計(ji)……

在(zai)保證產(chan)品可(ke)靠(kao)性(xing)和任務成(cheng)功的基礎(chu)上，研(yan)制團(tuan)隊通(tong)過從產(chan)品設計(ji)上“省(sheng)(sheng)空間”、從研(yan)制流(liu)程上“省(sheng)(sheng)時(shi)間”、從優化(hua)系(xi)統配(pei)置上“省(sheng)(sheng)成(cheng)本(ben)”這樣一系(xi)列“科學(xue)節省(sheng)(sheng)”的思(si)路，創造了在(zai)17個月內圓滿完(wan)成(cheng)兩顆全新平臺(tai)衛(wei)星研(yan)制的新紀(ji)錄，使高景(jing)一號成(cheng)為國內研(yan)制周期最短的光學(xue)遙(yao)感小衛(wei)星。

“我們的最終目(mu)標是(shi)為用戶提(ti)供‘好(hao)、快、省’的遙感(gan)小衛星。”葛玉君說。

對于一顆面向商業(ye)應用(yong)的遙感衛星，用(yong)戶需求(qiu)始終是衛星設計(ji)和研(yan)制的重(zhong)要(yao)依據。因此，高景一號(hao)研(yan)發運營團隊還十分注重(zhong)用(yong)戶體驗(yan)。

與傳統型號任務(wu)(wu)中(zhong)(zhong)等(deng)到編寫“用(yong)(yong)(yong)戶(hu)說明”時才考(kao)慮用(yong)(yong)(yong)戶(hu)的需(xu)(xu)求不同，高景一(yi)號研制(zhi)團隊早在衛星方(fang)案設(she)計初期，就將用(yong)(yong)(yong)戶(hu)需(xu)(xu)求“消化(hua)”到設(she)計的方(fang)方(fang)面面——衛星平臺的所(suo)有CPU軟件(jian)都具有在軌(gui)(gui)修改和(he)上注能(neng)力；用(yong)(yong)(yong)戶(hu)既無(wu)需(xu)(xu)關心成像任務(wu)(wu)中(zhong)(zhong)衛星姿(zi)態具體需(xu)(xu)要(yao)完(wan)成哪些動作，也不用(yong)(yong)(yong)知道相機和(he)數傳應用(yong)(yong)(yong)哪些指(zhi)令，只要(yao)調用(yong)(yong)(yong)研制(zhi)團隊事(shi)先設(she)計好的相應指(zhi)令模(mo)板，便可輕(qing)松(song)完(wan)成任務(wu)(wu)；衛星的測控(kong)、星務(wu)(wu)、姿(zi)控(kong)、電源等(deng)都具有自(zi)主健(jian)康檢查、故障自(zi)主診斷(duan)、隔離和(he)恢(hui)復的功能(neng)，使得其(qi)在軌(gui)(gui)維護難度大大減輕(qing)……

這些細致(zhi)入微的(de)設計將高景一號打造為界面友好的(de)商遙衛星，幫助(zhu)用戶(hu)方便地完成運營任務，從(cong)而更(geng)加充分地挖掘(jue)遙感衛星的(de)應用價值。