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我在太空这一年!

武汉大学 2020-02-13

2018年6月2日酒泉卫星发射中心

武汉大学珞珈一号科学实验卫星成功发射入轨

还记得它“坐上”长征二号丁运载火箭

一飞冲天的豪气吗?


 

珞珈一号01星是世界上第一颗

兼具遥感和导航功能的

“一星多用”低轨微纳科学实验卫星

它主要用于社会经济参数估算、

重大事件评估、国家安全等领域

以及开展低轨星基导航信号增强试验

 

那么,在太空中遨游了一整年

它都干了些啥?

产生了什么成果及应用?

一起来查收珞珈一号01星的

“入职一周年”工作总结吧~



研制历程


2015年

需求分析和可行性论证,完成卫星、地面详细设计评审





2016年

卫星夜光载荷、导航增强载荷关键技术攻关

2017年

卫星研制与测试、夜光载荷在轨几何辐射定标关键技术攻关





2018年

卫星地面测试、发射入轨、在轨测试与应用

2019年

珞珈一号01星全国一张图研制与应用




△ 珞珈一号01星示意图


主要成果

1

装备系统


珞珈一号01星、 测控与接收系统、 遥感地面系统、遥感应用系统、导航增强系统

2

学术论文


12篇,其中SCI收录10篇,EI收录2篇

3

发明专利


7项

4

装备系统


8项

5

数据成果


全国夜光影像一张图、全球夜光数据集


部分项目成果(左右滑动查看)


主要科技创新


1

设计并实现了高灵敏度高动态范围高几何辐射质量的夜光成像


珞珈一号01星的第一项功能是通过夜光遥感相机给地球拍摄“夜景照”,夜光影像不仅可以反映夜间城镇灯光,还可以捕捉到夜间渔船、天然气燃烧、森林火灾等,因此广泛应用于社会经济参数估算、区域发展研究、重大事件评估、渔业监测等诸多研究领域。


城市夜间灯光

城市夜光遥感影像

海上渔船夜间灯光

渔船夜光遥感影像

油气井夜间燃烧

油气井夜光遥感影像


珞珈一号01星的夜光遥感分辨率(130米,可清晰识别道路和街区)优于美国国防气象卫星DMSP(Defense Meteorological Sate-llite Program)(OLS 传感器2.7km)和国家极轨环境卫星系统预备计划NPP(National Polar-orbiting Partnership)卫星(VIIRS可见红外成像辐射仪 740米),有力推动了我国遥感卫星从地表监测到人类社会活动监测的跨越


△ 阿联酋地区珞珈一号01星夜光遥感影像(2018年6月4号)(分辨率130米)

△ 同一地区NPP/VIIRS夜光遥感影像(2018年6月月平均数据)(分辨率740米)


2

首次提出并实现了低轨卫星对GNSS进行信号增强的星基导航增强


“珞珈一号”01星研究团队在国际上首次提出并验证了利用低轨卫星对中高轨GNSS的信号增强理论与方法,验证了低轨增强信号的伪距和载波相位的测量精度分别为3米7毫米,可用于提升GNSS系统的可用性、显著缩短高精度导航定位的收敛时间,服务于我国北斗-3走向全球发展的战略需求。

 

△ 星基信号增强原理


举个例子,我们平时坐网约车,经常和司机电话沟通半天才能找到准确的上车地点,这是因为现有的导航,存在5-10米的误差。珞珈一号这次试验,就是通过导航增强载荷,用低轨卫星给中高轨运行的GPS或北斗卫星加一层覆盖,增强导航精度和收敛速度,使地面接收精度达到甚至优于0.5米误差范围


3

研制了珞珈一号01星夜光遥感全国一张图



该图由武汉大学、高分辨率对地观测系统湖北数据与应用中心共同制作,它利用2018年6月至2018年12月拍摄的全国范围内的珞珈一号01星影像,幅宽250km共计275景,基于地面控制点生产制作,是全国130m分辨率195m定位精度的正射影像一张图


4

开创了互联网+遥感卫星公益服务模式


珞珈一号01星的夜光遥感数据已经向22个国家和地区(包括美国、德国、法国、英国、加拿大、以色列、澳大利亚等)三千多非注册用户、一千五百多注册用户免费分发了26万多景夜光影像,为全球不同行业各类用户提供免费数据服务


△ 国内注册用户单位分布图


值得一提的是,珞珈一号01星不仅支援过联合国,还曾经面向瑞典火山喷发森林火灾印尼龙目岛地震等灾害响应需求,及时提供了夜光影像,得到了相关单位大力称赞。

 

瑞典森林火灾影像

印尼龙目岛地震影像


想看看自己家乡夜景如何?没问题!点击此处,在最上方导航栏点击“珞珈一号”,无需输入密码即可登录。在页面左侧选择区域,或者输入经纬度,再点击查询,就会出现该区域的夜光遥感影像列表。这些图片不仅可以查看,还能下载。感兴趣的师生,还可以下载手机APP“珞珈一号”,方便查看。

 

▽“珞珈一号”01星拍摄的夜光遥感影像

上海地区

伦敦地区

东京地区


珞珈一号的守护者们

 

“珞珈一号”研发团队依托地球空间信息技术协同创新中心、测绘遥感信息工程国家重点实验室、遥感信息工程学院、高分辨率对地观测系统湖北数据与应用中心等组建,由地球空间信息技术协同创新中心主任李德仁院士担任首席科学家,测绘遥感信息工程国家重点实验室张过教授等牵头完成


酒泉卫星发射现场(摄影:肖珊)


“项目起源于2015年,研发时间不算太长,但可以说一路上都是‘坑’。” 卫星工程总师张过介绍,“珞珈一号”个头很小,净重只有20公斤,但研发之路比想象中难得多。比如说夜光相机的设计,怎样合理遮光、怎样成像;再比如导航增强模块,要尽量控制重量降低成本,同时能承受发射过程中的大冲击力。为此,团队请教了国内顶尖专家,多次改进,最终在发射前3个月才达到要求


△ 珞珈一号卫星工程总师张过(摄影:黄世峰)


卫星成功发射入轨后,地面站的工作又紧锣密鼓地开始了。张过形象地解释道,“卫星可以理解为一个无人机,要让无人机运行必须要有一个操控的装备。无人机工作完毕后,我们把数据内存卡拔下来就行,但是卫星在太空里面,不能直接拔卡,于是需要地面站对卫星进行操控和数据接收。”“卫星的保姆”,这是地面站的师生们给自己起的外号。他们日复一日的陪伴和照料,根据卫星过境的时间来安排自己的作息,日均4次接收数据,守护着这颗夜空中最亮的“星”。(相关报道请戳武大人的一天 | 给卫星当 “保姆” 是种怎样的体验?


△ 地面站天线(制图:刘贵超)


今年3月,“珞珈一号01星成功发射”入选2018年度中国遥感十大事件,来自行业的肯定给了团队成员莫大的鼓励。导航增强分系统副总师王磊说,在他们眼中,珞珈一号就像一个远在天涯的孩子。眼看着一个个零件变成了一颗卫星,把他送入太空的瞬间,仿佛也赋予了他生命。“他现在日日夜夜地凝视着我们,守护着我们。真心地祝福他在他乡一切安好。”


△ 为珞珈一号特制的生日蛋糕(图源武大官方微博)


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武汉大学

-luojia1893-


来源:测绘遥感信息工程国家重点实验室

综合武汉大学新闻网、楚天都市报、中海达官网报道

本文图片除署名外,均由项目团队提供

编辑:晓宇

审核:李霄鹍


投稿邮箱:whu_luojiahao@163.com

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