7月9日11時56分,巴基斯坦遙感衛星一號在酒泉衛星發射中心成功發射,這是我國向巴基斯坦出口的第一顆光學遙感衛星,也是中國空間技術研究院建院五十年來出口的第17顆國際衛星。截至目前,中國空間技術研究院已研制發射240顆航天器。
該星由研究院所屬航天東方紅衛星有限公司抓總研制,采用CAST2000小衛星平臺,配置了兩臺全色/多光譜相機,地面像元分辨率優于1m(全色)/4m(多光譜),幅寬不小于60km,設計壽命7年。衛星在軌測試后,主要應用于巴基斯坦國土資源調查、評價、動態監測與管理、資源利用、環境災害監測、農業調查與城市建設等業務領域。
衛星研制團隊經過24個月的艱苦奮斗,克服了一系列技術難點,并在國內同領域取得了多項突破。
01圖像質量大幅提高
圖像質量是遙感衛星在軌應用的核心指標。巴基斯坦遙感衛星采用海量固存(4Tbits)、獨立圖像處理(兩臺獨立數據處理器),實現兩臺相機獨立處理、獨立存儲、獨立下傳的優化設計;擁有基于“海量圖像數據”的更小更優的圖像數據壓縮能力,從而使最終的圖像更加接近“原圖”,也就更加清晰,滿足了國際用戶對“圖像高質量”的特殊需求。
同時,衛星優化了相機的微振動環境,大幅降低了整星的“抖動”,成像質量也就更高。此外,研制團隊進行了凍結軌道設計和初始降交點偏置優化設計,確保衛星從穩定的軌道高度對指定區域進行觀察,并且保障了相機具備較好的光照條件,滿足用戶在特定區域穩定獲取高質量圖像的要求。
圖像質量的一系列提升手段的設計與驗證,得到了法方顧問、巴方監造的一致肯定和高度評價——“設計精巧,驗證有效,效果良好”。
02分辨率和幅寬綜合指標優良
巴基斯坦遙感衛星一號是一顆分辨率高、幅寬大的光學遙感衛星,星上相機分辨率優于1米。相機不僅分辨率高,而且成像幅寬大。在遙感領域,分辨率和幅寬往往是一對矛盾的指標,分辨率高的衛星,幅寬就小,而巴基斯坦遙感衛星一號相機卻達到了驚人的60公里幅寬。在國際商業遙感領域,分辨率優于1米,幅寬大于60公里的,目前只有這兩臺相機,該項指標國際領先。同時,在對地觀測能力上,這兩臺載荷也是我國國際出口遙感相機中最強的,這意味著,衛星上這雙可以穿透暗黑宇宙的“天眼”,可以從遙遠的太空觀察到農作物的病蟲害情況,精確判斷農作物受害程度。
03具備超大角度側擺及俯仰能力
為滿足巴方用戶提出的快速獲取目標圖像的要求,衛星設計了超大角度側擺和俯仰的能力,也就是衛星可以根據成像需求自動地 “抬頭”和“扭頭”,向“前、后、左、右”四個方向擺動,擴大相機的可視范圍,大幅增加成像的區域,從而實現對巴基斯坦國土2天1次的快速圖像獲取能力。
04具備全鏈路的信息安全能力
按照巴方對衛星信息安全設計的要求,巴基斯坦遙感衛星一號進行了全鏈路信息安全設計,為確保星地鏈路的圖像數據與測控的信息安全,衛星的遙測、遙控、圖像數據均具有加密功能,對圖像數據采用了國際標準加密算法,具有明/密兩種工作方式,為巴方提供了更加開放和便捷的數據安全保護方法。
05采用了成熟的數傳產品
在遙感衛星中,數傳系統的研制水平直接影響著整個衛星的工作能力。據中國空間技術研究院所屬的空間電子信息技術研究院和新陽副院長介紹,在巴基斯坦遙感衛星一號上使用的數傳分系統是目前 “三代數傳”系統中的典型品,“三代數傳”產品已經在我國二十多顆衛星上進行應用,產品成熟度較高。據巴基斯坦遙感衛星一號數傳分系統負責人張倩介紹,當衛星經過巴基斯坦境內時,數傳分系統還能將衛星拍攝的圖像信息實時傳回地面,極大地提高了圖像利用的時效性。
06按照國際標準設計了離軌能力
按照國際空間公約,衛星需要進行離軌設計,以防止衛星壽命到期后成為“太空垃圾”。為達到這個要求,巴基斯坦遙感衛星一號經過對姿軌控分系統的精心設計和燃料的詳細預算,使衛星具備在壽命到期后飛離工作軌道的能力,隨后衛星可充分利用稀薄空氣的“被動降軌”特性,逐步降低軌道高度,最終實現降軌后逐漸墜入大氣層燒毀。