刚刚，高分六号卫星成功发射 ! 对地观测再添“天眼”
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▲ 高分六号卫星示意视频
◆ 6月2日12点13分，长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心通过一箭双星方式成功将高分六号卫星送入预定轨道，同时搭载的珞珈一号科学实验卫星01星也顺利入轨
◆ 此次发射是我国长征系列运载火箭的第276次发射
◆ 高分六号卫星具备“一合、三化、五新”等特色鲜明的技术特点：
高性能：突破了“单投影中心超大视场成像技术”，成像幅宽国际领先
高精度：突破了大视场相机图像精确度提升的难题
高效能：解决高时效成像、境外成像、多目标成像能力弱和好用性等难题
高可靠：突破了“长寿命、高可靠”等关键技术，确保了卫星8年设计寿命
高国产化：整星单机国产化率为94.5%
◆ 截至2018年5月底，高分一号、高分二号、高分三号、高分四号、高分五号等“高分家族成员”相继步入太空，造福人类。它们的在轨服役，显著提升了我国对地遥感观测能力，我国遥感卫星进入了亚米级时代
对地观测再添“天眼”
文/《瞭望》新闻周刊记者屈辰
据新华社消息，6月2日12时13分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功发射高分专项高分六号卫星。高分六号卫星是一颗低轨光学遥感卫星，也是我国首颗实现精准农业观测的高分卫星。
《瞭望》新闻周刊记者获悉，高分六号卫星承担着我国国土资源调查、农业综合利用、环境保护、综合减灾救灾等重要任务，是我国高分辨率对地观测系统的重要一员。
▲ 长二丁火箭一飞冲天动图（王旭/摄）
▲ 长二丁火箭成功发射高分六号卫星（王旭/摄）
在此之前，“高分家族”的多位成员相继步入太空，并凭借出色表现，完成多项重要任务，为国家经济建设和社会发展立下汗马功劳。
高分六号如何得“高分”
高分六号卫星是2013年发射的高分一号卫星的“亲兄弟”，同属我国成熟的CAST2000小卫星平台，无论体量和型制都变化不大。但高分六号能力却比高分一号更胜一筹，是我国第一颗设置红边谱段的多光谱遥感卫星。
▲ 长二丁火箭冲上云霄（王旭/摄）
▲ 长二丁火箭冲上云霄（王旭/摄）
“在设计高分六号卫星的过程中，我们遵循‘高性能、高精度、高效能、高可靠、高国产化’五高设计理念，使其具备了‘一合、三化、五新’等特色鲜明的技术特点。这让它既能与高分一号有机互动，又能发挥自己所长，达到取长补短、全方位服务的新境界。”接受《瞭望》新闻周刊采访时，中国航天科技集团有限公司第五研究院（下文简称“五院”）高分六号卫星总指挥兼总设计师白照广介绍说。
“五高”设计理念让高分六号卫星与众不同。
一高，即打造“高性能星”。
相比2013年升空的高分一号，五院在设计高分六号卫星时在技术引领、创新驱动方面下足功夫，不断提升卫星遥感性能。其中，在宽幅相机设计过程中，突破了“单投影中心超大视场成像技术”，丰富了成像谱段，成像幅宽国际领先，确保了卫星遥感图像高性能，有力支撑了高分工程重大技术突破。
二高，即造就“高精度星”。
高分六号卫星突破了大视场相机图像精确度提升的难题，确保了卫星图像几何与辐射精度的提升，有力支撑了定量化应用能力水平提高。同时，高分相机镜头采用的测绘领域“零畸变”光学设计技术，确保观测地物几何尺寸高保真。
三高，即力求“高效能星”。
面向卫星工程系统效能提升，采用星座设计，提升图像存储容量、图像“录放比”、成像任务时间、姿态机动能力等，解决高时效成像、境外成像、多目标成像能力弱和好用性等难题，大大提升了卫星运行效能。
四高，即成为“高可靠星”。
相比在轨5年的高分一号卫星，高分六号卫星的寿命要求更长，采用整星系统可靠性增长设计、关键单机可靠性增长设计与验证、可视化遥测技术、健康监测技术，突破了“长寿命、高可靠”等关键技术，确保了卫星8年设计寿命，保证了应用图像数据的持续、稳定供给。
五高，即再造“高国产化星”。
高分六号卫星整星单机国产化率为94.5%，比高分一号卫星整星单机国产化率87.3%高出7.2个百分点，有力促进了我国科技进步与自主知识产权发展。
“一合、三化、五新”等特色鲜明的技术特点，也让高分六号卫星“简约而不简单”。
一合，即“高分辨、宽覆盖、多谱段、高动态范围、大姿态角机动”高品质对地观测与长寿命相结合。高分六号卫星全色谱段分辨率2米多光谱分辨率8米幅宽95km、16米分辨率多光谱860km超大幅宽，已达到国际领先水平。
三化，即“精细化、智能化、业务化”。
在精细化方面，通过保证卫星图像几何质量、辐射质量、光谱质量，高分六号卫星实现精细化对地遥感，有效支撑高标准农田建设规划与进展评估、农村土地确权、农作物估产等业务；
在智能化方面，利用“卫星自主健康管理、可视化监测、软件定义功能、无依托对月成像与定标”等智能化技术手段，降低对地面依赖，提升卫星“易用性”和用户“可操控性”；
在业务化方面，面向多行业应用，使卫星具有高覆盖特点，每轨可成像，有效支撑遥感业务应用，进一步提升业务应用能力。
五新，即“新体制、新器件、新谱段、新功能、新平台”。
通过技术攻关，采用新体制，有效提升了卫星成像质量；
采用新器件，有效保障了高动态、低噪声多光谱对地遥感成像；
增加新谱段，在国内首次面向农业资源调查、农作物估产、防灾减灾、生态环境调查等应用，设计了“双红边”植被敏感波段，有效提升植被、作物等识别精度；
实现新功能，在国内首次提出小卫星实时可视化遥测功能，实现卫星遥测从数字判读到图像识别的转变，健康管理单元拓展了卫星状态判定；
采用新平台，通过高分六号的研制，CAST2000改进型平台通过了可靠性增长试验验证，为后续同平台卫星的研制积累了宝贵的经验。
白照广告诉本刊记者，高分六号卫星将与高分一号卫星组网运行，形成“2m/8m光学成像卫星系统”，以星座方式实现时间分辨率从4天缩短到2天，可实现大范围遥感数据的快速获取和高效利用；每轨均可成像，每天累计数据获取量翻倍。
▲ 星罩组合体（庄茜倩/摄）
同时，高分六号卫星与其他观测手段相结合，可形成时空协调、全天候、全天时的对地观测系统，其2m分辨率全色、8m和16m分辨率多光谱成像数据产品，将进一步改善我国高分辨率数据主要依靠进口的状态，对掌握信息资源自主权，满足国家的紧迫需求具有重大战略意义。
“高分家族”的“高分成长史”
2010年，经中央批准，高分辨率对地观测系统重大专项进入全面启动实施阶段。按照规划，我国将建设基于卫星、平流层飞艇和飞机的高分辨率先进观测系统，与其他观测手段结合，形成全天候、全天时、全球覆盖的对地观测能力。
截至2018年5月底，高分一号、高分二号、高分三号、高分四号、高分五号等“高分家族成员”相继步入太空，造福人类。它们的在轨服役，显著提升了我国对地遥感观测能力，我国遥感卫星进入了亚米级时代。
2013年4月26日，我国成功发射“高分一号”卫星。王鹏/摄（图自本刊）
2013年4月，装载两台全色多光谱高分辨率相机和四台宽幅相机的高分一号卫星发射升空，实现了高空间分辨率、高时间分辨率和宽覆盖的最佳匹配。
目前其各谱段图像清晰，图像色彩逼真丰富，已向100多家单位和机构提供了大量遥感图像数据，显著提高了我国高分数据自给率，成为各用户和遥感领域应用最广泛的卫星之一。
2014年8月发射的高分二号卫星，在土地利用动态监测、城乡规划监测评价、交通路网规划、森林资源调查、荒漠化监测等方面大显身手，一举将我国民用遥感卫星领域带入了亚米级分辨率时代。如今，高分二号卫星稳定运行3年多，获取的影像数据广泛服务于18个国家部委和28个省市地方行业，及国防军事与商业市场等领域；月分发20余万景超过1.1亿平方公里影像，已成为亚米级高分辨率影像主力数据源，直接创造经济价值20余亿元。其数据市场占有率达80%，彻底改变了我国高分辨率对地观测数据主要依赖进口的局面，具有巨大的经济、军事和社会效益。
2016年8月，经历两周太空旅行后，备受瞩目的高分三号卫星正式向世人发布清晰“大片”，标志着我国低轨道合成孔径雷达（SAR）卫星研制技术实现了重大突破。它提供的可靠、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，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。
作为我国首颗地球同步轨道高分辨率光学遥感卫星，高分四号卫星运行在距地球36000公里的太空，被誉为当今观测地球的最高“太空眼”。其在轨正常运行和成功成像表明，我国已突破地球同步轨道遥感卫星多项关键技术。
在轨运行期间，高分四号卫星很好满足了用户需求，并为军民融合应用作出了突出贡献。比如，G20杭州峰会露天开幕式前，利用高分四号卫星，工作人员发现有云朵从上海向杭州方向快速移动，最终及时通过人工降雨将其击落，保证开幕式顺利召开。
在高分五号卫星上，有两件重要载荷：一是大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪，实现了对太阳精准的捕获；二是全谱段光谱成像仪。
未来，高分六号将与高分一号双星组网，实现16米多光谱每2天覆盖全球1次，开启“高分家族”太空携手服务的新篇章。
到2020年，我国将建成自主的陆地、大气、海洋先进的对地观测系统，为现代农业、防灾减灾、环境资源、公共安全等重大领域提供服务和决策支持，确保掌握信息资源自主权，促进形成空间信息产业链。
高分六号的“高分团队”
高分六号卫星发射成功，五院高分六号卫星项目团队成员心中充满自豪——这个自己亲手创造、呵护的“孩子”将源源不断地向祖国发回精准数据。
自2015年7月17日高分六号卫星批复立项以来，高分六号项目团队大力协同、艰苦奋战，创造了一个又一个新突破，体现出特有的团队优势。
《瞭望》新闻周刊记者了解到，作为高分六号卫星的主用户，农业部为更精准地观测农作物，提出增加红边谱段成像需求。在国内尚无先例的情况下，身为高分六号卫星总指挥兼总设计师，白照广遵从用户需求导向，引领项目团队锐意创新，创造了多个国内首次。
创新的过程不会一帆风顺，在国产CMOS图像传感器抗辐照试验未通过时，白照广带领项目团队更改设计再试验，顶住压力，协调各方，最终获得了满足辐照要求的器件。
为了实现高可靠与长寿命目标，五院的设计师们对影响数传分系统高可靠性和长寿命的三个关键要素——微波开关、数传天线及固态放大器进行了反复的设计和验证。
比如，因高分六号卫星需8年工作时间，数传天线的转动次数相较于其他遥感卫星来说就多得多。每转动一次，天线部件就可能出现磨损。
为保证在轨不出问题，设计师们换算出8年里数传天线的转动次数，在地面模拟了太空真实的真空环境，并进行了天线转动几万次的试验验证。
再如，高分六号卫星的固态放大器有很多电磁元器件，容易出现因温度变化而引起的性能失效，设计师们在地面上对固态放大器进行了温差幅度巨大的高低温的试验，温度试验做了1万多个小时，满足了卫星长寿命需求。
正是五院高分六号卫星项目团队成员工作中恪守严慎细实、精益求精的作风，才保证了高分六号卫星高稳定、图像高清晰、成像高效能，实现了其设计寿命由5年到8年的跨越。LW
刊于《瞭望》2018年第23期
文中插图转自“中国航天科技集团”微信公众号
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监 制 | 潘燕
编 辑 | 张静瑾
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