揭秘“高分三号”：“天眼”家族唯一雷达星，可穿透遮盖物成像
2017年1月23日，国防科工局在北京举行高分三号卫星投入使用仪式，民政部副部长顾朝曦出席仪式并讲话。
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高分三号自去年8月10日，在太原卫星发射中心成功发射升空后，在测试阶段圆满完成了卫星平台系统测试、卫星载荷系统功能测试、星地一体化和地面系统测试等任务，总共成像852轨，成像的海洋和陆地面积达到1.5亿平方公里，给国土、气象、海洋等各级用户提供了将近4万景的卫星图像。
高分三号的应用，将有效改善我国民用雷达卫星数据长期依赖进口的现状。
作为我国首颗1米分辨率C频段多极化合成孔径雷达（SAR）卫星，在研制过程中采取了50多项创新技术，综合技术达到国际同类卫星先进水平。此外，高分三号单次工作时间国际领先，实现了连续工作的需求，而且卫星在轨设计寿命8年，是我国设计寿命最长的低轨遥感卫星。
高分三号是一颗微波遥感卫星，它可以在空间的高速飞行中，依靠自身发射微波，通过地面反射成像，在能见度极低的气象条件下，得到类似光学照相的高分辨雷达图像。换句话说，高分三号卫星，它可以不受阳光的左右，更不用拘泥于云雨天气的限制，能有效地识别伪装和穿透掩盖物，甚至可以透过地表或植被获取其掩盖的信息。
这种主动的雷达载荷相对于光学来说，有几种特点。
第一、全天时，不管白天黑夜都可以成像；
第二、全天候，不管是晴空还是雷雨、多云，都可以成像；
第三、可穿透性。比如美国以往在轨发展的一颗卫星，就看到了埃及沙漠的地下暗河，具有穿透的能力。
C频段是一个综合性能比较好的电磁波频段，原多用于通信频段。一般来说，微波遥感卫星使用的频段越低，穿透性越强；频段越高，穿透性越弱。但低频段不容易实现高分辨率。
不同的频段对刻画地物的特性是不一样的。一般来说，我们常用的微波频段包括L频段，S频段，C频段，X频段，甚至更高的K频段。C频段对于民用来说，可以刻画出更多的目标特性，应用范围更广。为了兼顾穿透性和高分辨率，最后选择了C频段，它在应用中分辨目标更有优势。
多极化是指电磁波的振动方向，不同振动方向的电磁波能够探测出的信息也完全不同，微波探测卫星采用的极化越多所能获取的信息就越多、用处就越大。
高分三号是我国第一颗多极化的卫星。以往的卫星都只有单极化能力，而多极化具备了两种极化条件。不同的极化对地物描述的特性不一样，可以获取更丰富的地物信息，可以为科学家进行数据反演、地面目标描述提供更丰富的信息，提高数据支撑的能力。
更强的观测能力带来更为广泛的用途，按照这些用途，高分三号被打造了12种工作模式。就像在照相时，既有大幅宽的广角观测模式，也有微距刻画细节的高分辨模式。高分三号卫星分辨率从1米到500米，覆盖宽度从10公里到650公里。在一个高分三号卫星上，可以实现详查和普查的结合。
国防科工局重大专项工程中心主任童旭东说，由于具备全天候、全天时监视监测全球海洋和陆地资源的能力，高分三号可以服务于海洋、减灾、水利、气象以及其他多个领域，为海洋监视监测、海洋权益维护和应急防灾减灾等提供重要技术支撑，对海洋强国、“一带一路”建设具有重大意义。
同时，它首次采用星上自主健康管理系统，可针对潜在安全问题提前报警并提供自主管理策略。高分三号卫星研制过程也推动了相关领域的技术发展，带动了多学科综合设计水平的研究和应用。
测试结果表明，高分三号成功实现了在不同模式下1米至500米分辨率，10千米至650千米幅宽的对地观测，这意味着可以“清晰地看到故宫之中的某一间房子”，也可以“清晰地观察我国一个省的全貌”，当然至于“海面上的舰船”也是没问题的。
一眼纵览1000千米
中国高分辨率对地观测系统重大专项（简称“高分专项”）已启动六年，最先上天的是2013年发射的高分一号。
评估遥感卫星性能的重要指标是空间分辨率，是指能辨别地面目标的最小尺寸。高分一号在这方面并不算出彩，拍摄只具备灰色的全色照片时，其分辨率为2米，这意味着地面上长宽小于2米的物体它无法呈现。国外分辨率最高的商业成像卫星分辨率已达0.41米。
高分一号优势在其可实现大视场成像，对地拍摄时幅宽达到惊人的800千米，4天内就能把地球完整看一遍。它还能滚动侧摆25°，观测范围达近1000千米。
能看清黄浦江的浪花
高分一号就像超广角相机，可照大合照，但每人都不很清楚。这种不足由高分二号弥补。黄浦江上的浪花高分二号都能看清楚，它还具备大角度快速机动能力，可在180秒内侧摆35°。
高分二号是我国首颗空间分辨率优于1米的民用光学遥感卫星，相比于2米全色分辨率是质的飞跃。高分一号可宽范围普查，二号用于精确定点的详查，两颗卫星可相互配合。
“1米分辨率意味着卫星从600多公里的太空向地面观察，能分辨出地面汽车的大小。”高分二号工程总师马世俊说。
高分二号装有两台相机，相机焦距是国内卫星中最长的，与世界同等级分辨率卫星相比，成像幅宽最大，达到45千米。
捕捉台风轨迹
如果说高分一号、二号是在低轨绕地球运行——巡地、细看，高分四号则是在高轨、相对地球静止驻留凝望。
高分四号在3.6万公里外的轨道上实现50米的分辨率，填补了我国乃至世界高轨高分辨率遥感卫星的空白。它的监测范围是中国及其周边4900万平方公里的亚洲陆海区域。
高分四号可以一次拍出整幅照片，覆盖面积相当于河南省；也可几分钟内对三个区域进行连续成像；紧急情况下一天内就能对我国疆域实现完整成像，还能捕获动态目标的运行轨迹。
今年7月上旬，它在台风“尼伯特”的监测中完成服务民生的“首秀”。从军事上看，接近于50米的分辨率，使得高分四号足以追踪航空母舰，还可监视别国大规模杀伤性武器设施及海军基地。
为“一带一路”提供信息保障
高分八号是2015年中国航天科技集团公司发射的首颗自研卫星。这也是今年太原卫星发射中心迎来的第一次宇航发射、长征四号乙箭的第一次亮相。高分八号和长四乙火箭分别由中国航天科技集团公司五院和八院抓总研制。这是长征系列运载火箭的第205次飞行。
高分八号卫星由中国航天科技集团公司五院抓总研制，是高分辨率对地观测系统国家科技重大专项安排的光学遥感卫星，将主要应用于国土普查、城市规划、土地确权、路网设计、农作物估产和防灾减灾等领域，可为“一带一路”战略实施等提供信息保障。
将于今年发射
高分五号为高光谱观测卫星，装有高光谱相机和多部大气环境和成分探测设备，主要服务于环保、国土，可以间接测定PM2.5的气溶胶探测仪。据官方公布的消息，高分五号卫星拟于2017年发射。
来源：新华社、中国航天科技集团
综合整理：朝晖
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