昨日,“吉林一號”衛星系統發射成功,實現了全省人民的飛天夢想。它是我國第一顆自主研發的“星載一體化”商用衛星,其“星載一體化”的設計方法,由四顆衛星組成,包括一顆吉林一號光學A星(主星)、吉林一號視頻01星、吉林一號視頻02星(兩顆視頻星)和一顆吉林一號技術驗證星。
那么,這四顆星有啥特點?日前,研發團隊相關人員給予了解讀。
A吉林一號光學A星
它是我國首顆自主研發的商業高分辨率對地觀測光學成像小衛星,其地面分辨率是優于1米,可以為國土資源監測、土地測繪、礦產資源開發、智慧城市建設、交通設施監測、農業估產、林業資源普查、生態環境監測、防災減災、公共應急衛生等領域提供遙感數據支持。
技術解析
太空中能看清車是兩廂還是三廂的
光學A星相機的全色分辨率達到0.72米,多光譜分辨率達到2.88米,是我國民用航天領域分辨率最高的。這種分辨率意味著,衛星在太空能看清街路上的人、車,乃至斑馬線。對于車,至少能分辨出是兩廂還是三廂的。
此外,相機還能像人一樣扭頭,左擺、右擺幅度能達到45度,這解決了以往成像靠衛星調整姿態的問題。
B靈巧視頻星
視頻星的成像模式是動態視頻。因為衛星是相對地球運動每秒7點幾公里,所以獲取動態視頻的難度就是要求相機的光軸始終對準拍攝的區域,也就是衛星往前跑,相機的光軸得實時調整,因為在一個大的衛星上動起來是很難的,因此是在一個100公斤以下的小衛星率先實現的。
技術解析
4K極清畫質還是彩色圖像
這顆視頻衛星是用15個月的一個研制周期做出來的,是非常快的,得益于我國在小衛星上的技術積累,比美國的同類發射的小衛星晚了不到兩年。但我們的一些技術指標要高于美國的,他們的分辨率是1.2,我們的分辨率是1.1。他們的幅寬是1920×1080,也就是現在的全高清電視,我們現在符合這種4K極清的畫質,是4096×3072,而且他們是黑白圖像的,我們是彩色圖像的。
目前,這兩顆星是為了驗證我們這個視頻衛星100公斤的平臺、相機的關鍵技術。
C靈巧驗證星
靈巧成像技術驗證衛星,是一顆專門為新型航天光學遙感技術、新型部組件和關鍵元器件驗證而研發的50公斤量級微小衛星。
驗證內容
新機構讓衛星快速擺動時部件不震動
a.新型非沿軌時間延遲積分推掃成像(靈巧成像)技術驗證 采用全新成像技術,在星上信息交互基礎上,利用光學載荷與衛星平臺協調工作,1顆星的成像覆蓋范圍即可超過傳統10顆衛星。
b. 新型展開及支撐機構驗證 采用新型帶狀彈簧機構,具有輕量化、自釋放和高剛度特點,保證衛星在快速來回擺動而不使部件的震動,也可以保證成像質量,這結構也是在國內首次使用。
c.國產高靈敏度CMOS芯片工作性能驗證
d.微小衛星多成像模式驗證
“攬月九天”創造“吉林奇跡”
—記“吉林一號”商用衛星組星發射成功
10月7日12時13分,酒泉衛星發射中心,隨著“點火”指令響起,“吉林一號”商用衛星組星發射升空,奔向蒼穹。
十年磨一劍。成功發射的“吉林一號”不僅代表吉林省科技實力不斷躍升,打造出“吉林奇跡”,在老工業基地轉型升級的關鍵時刻,也折射出戰略性新興產業正綻放異彩。
商用遙感衛星帶動航天信息產業變革
大漠黃沙,胡楊挺立。伴隨比白日更明亮的火焰,“吉林一號”衛星脫離地球引力的束縛,直擊長空。
此次衛星項目完成了組星發射。整體由1顆光學A星、2顆視頻星和1顆技術驗證星構成。“吉林一號”由長光衛星技術有限公司研制。該公司由吉林省政府、中科院長春光學精密機械與物理研究所(以下簡稱長春光機所)、民營資本共同出資成立。長春光機所是我國最早開展光學研究的科研院所,先后參加了“兩彈一星”、“載人航天工程”等多個國家重大工程項目。
十年間,科研人員攻克了衛星和載荷結構一體化、熱控一體化、快速集成測試技術等一個個技術難關;吉林省政府也在資金和政策上不遺余力地支持小衛星項目,終于成就了今日的衛星騰飛。
在“吉林一號”光學A星總師曹喜濱看來,小衛星從運營模式和技術層面都為中國航天信息產業帶來新變革。
“為我國民眾所熟知的氣象衛星等都只是為國家提供服務的民用衛星,而從‘吉林一號’獲取的信息可直接出售給需要的企業和百姓,開創了我國衛星商業運營的先河。”曹喜濱說。
從技術角度看,“吉林一號”突破了傳統衛星設計模式,采用星載一體化形式,使衛星質量更輕、成本更低、研究周期更短,滿足商用衛星的制作需求。
農業估產、地質災害預報、地球資源普查……正式運行后的小衛星將在眾多領域施展拳腳,為政府、企業和百姓提供服務。
小衛星成為吉林振興的產業新力量
“小衛星項目像是一枚創新驅動的活子,吉林將全力打造民用航天產業集群。”吉林省發改委副主任宋剛說。
早在2010年,吉林省就將小衛星制造技術列入《吉林省戰略性新興產業培育計劃》,并在吉林省打造出“高新衛星城”。
吉林省工信廳副廳長宮毓剛說,衛星項目不斷推進,將有效帶動全省科技研發資源,凝聚精密加工、光學加工、碳纖維復合材料等形成上下游產業鏈條。
長光衛星技術有限公司正籌備建立航天信息產業園,建成投產后,將帶動實現更大經濟效益。
地理信息測繪是未來衛星產業的重要應用之一。目前,長春光機所已與吉林省測繪地理信息局等三家單位共同簽訂《吉林民用遙感衛星研制與合作協議》,還將組建商業公司,擴大對“吉林一號”衛星數據產品的應用,挖掘更多增值商業服務。
D應用
“吉林一號”衛星能做什么?
可以說,它在資源環境、農業、林業、城市交通、人口普查以及旅游等多個領域都有著廣泛的應用。
智慧城市
衛星遙感影像尤其是視頻衛星遙感影像是智慧城市中最宏觀、最快速的全局感知,而衛星遙感影像的應用則是從時間和空間維度全面分析整個城市,使城市能在各種需求下作出智能的響應,為人類創造美好的城市生活。
城市資源動態監測及城市規劃
對遙感影像進行圖像增強、分類,可以得到相應的城市資源分布圖,獲取城市資源的變化信息,包括變化位置、面積等,及時地掌握城市資源的時空變化和演變趨勢,為城市經濟發展的宏觀管理服務。
城市景區負載監測
對城市中各個景點的負載情況進行分析監測,及時發布預警信息,為居民出行及警力分配等提供依據。
城市交通情況監測
對道路進行提取,發布道路信息,同時對車輛信息進行實時統計分析,通過智能估計預警交通堵塞。
城市商業狀況評估
借助空間分析能力和可視化表達功能,進行各種輔助決策,獲得出相應商業的客流量及客流同比增長情況。
城市環境污染監測
對水體光譜特性、地表輻射等進行分析,在實時監測中實現點源污染監測,快速監測出污染源的位置、類型以及分布范圍等。
未來,長光衛星技術有限公司將實現在軌運行138顆衛星,形成全天時、全天候、全譜段數據獲取和全球任意點10分鐘以內重訪能力,人們的出行將變得非常方便,可以在出行前的幾分鐘查看城市的交通情況、旅游景區的游客數量,甚至可以規劃和預定自己的停車位置。
智能農業
農業中的遙感系統是智能農業的主要支撐技術之一,通過衛星遙感影像信息對各種物體如土地、河流水系、農作物等進行觀測,具有快速、宏觀、實時的特點,使人們快速獲得相關農業信息。
農業資源動態監測及農業規劃
對遙感影像進行圖像增強、分類,可以得到相應的農業資源分布圖,獲取農業資源的變化信息,包括變化位置、面積等,及時地掌握農業資源的時空變化和演變趨勢,為農業生產、農村經濟發展的宏觀管理服務。
農作物長勢監測和產量預報/精細農業
能夠有效地進行農作物長勢監測和農作物估產。
農業災害檢測
受災區域災前和災后獲取的影像,得到相應受災區域地物類型圖,再進行疊加處理,得到受災區域受災前后對比情況,進行災害損失評估。
未來,長光衛星技術有限公司將為中國的8億農民兄弟搭建一個智能的移動互聯網平臺,農民兄弟可以通過自己的手機直接觀察自家農作物的長勢,可以獲得農業專家最及時的幫助,還可以利用衛星遙感數據規劃各種農作物的種植,從而獲得最大的收益。
新文化記者 王小野
商用衛星面臨尚待開發的藍海
“小衛星的影響力不僅局限在省內,對國家整體航天產業發展也起到積極推動作用。”“吉林一號”光學A星副總師金光說,衛星產業鳴響的商業化“第一槍”,將有助于我國衛星產業體制不斷完善、技術不斷進步。
更為吸引人的是,“吉林一號”商用衛星面臨著一片片尚待開發的藍海。
根據發展規劃,長光衛星技術有限公司將陸續發射更多衛星。“‘小衛星+’的創新平臺將催生旅游、交通、養老等領域加快與航天信息產業融合,加大對信息的開發利用,涌現更多新業態。”宋剛說。
“小衛星+”的新模式屆時將為創客們提供創新創造的方向。吉林省科技廳高新處處長辛德久說,當前對小衛星的信息產業功能開發僅為冰山一角,未來還將有無限商機和盈利模式等待集思廣益開發設計,帶動航天界的“大眾創業、萬眾創新”。
一些國家已對吉林省拋出“橄欖枝”。目前,長光衛星技術有限公司已與澳大利亞簽訂戰略協議,在衛星制造、發射、地面站建設、信息分發和推廣應用等方面建立一體化合作。
小衛星正以優美的姿態在太空遨游,為未來帶來無限可能。