2016年12月28日高景一號01組兩顆衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心以一箭雙星方式成功發(fā)射,。（新華社發(fā)）
2016年12月28日,，我國高景一號01組兩顆衛(wèi)星以一箭雙星方式成功發(fā)射,。截至2017年1月10日,，地面系統(tǒng)已成功接收處理了15軌1241景影像。從此,，茫茫宇宙多了兩位中國籍“太空神探”,。
作為我國首個自主研制的0.5米級高分辨率商業(yè)遙感衛(wèi)星，高景一號身懷哪些獨門絕技,，其發(fā)射升空又有何意義,？請跟隨《經(jīng)濟日報》記者的腳步，一起走近我國史上最強商業(yè)遙感小衛(wèi)星,。
突破遙感市場壟斷
一眼下去覆蓋800公里的“高分一號”,，將中國遙感衛(wèi)星空間分辨率帶進“亞米時代”的“高分二號”，能全天時全天候觀測成像的“高分三號”……
回望近年來發(fā)射的遙感衛(wèi)星,，很多人至今記憶猶新,。不過，今天要出場的“主角”高景一號雖同屬遙感大家庭,，卻更接地氣,。“過去,，我國遙感衛(wèi)星多為政府等部門提供公益性服務,，高景一號則將為各類商業(yè)用戶提供更專業(yè)、定量化的遙感數(shù)據(jù),�,！敝袊教炜萍技瘓F公司旗下專業(yè)公司中國四維測繪技術(shù)有限公司（該公司負責高景一號商業(yè)化運營）總經(jīng)理徐文表示。
這樣的定位既是實現(xiàn)數(shù)據(jù)自主供給的要求,，也有著現(xiàn)實考量,。隨著技術(shù)應用的不斷開發(fā)，遙感的價值不斷被發(fā)掘,。而幾經(jīng)市場洗禮脫穎而出的數(shù)字地球,、空中客車等商業(yè)遙感衛(wèi)星公司,，已對我國高分辨率商業(yè)遙感市場形成壟斷。
根據(jù)徐文提供的數(shù)據(jù),，我國每年優(yōu)于2.5米分辨率的衛(wèi)星原始數(shù)據(jù)直接消費約為5億元，并保持約8%的增長率,，其中國外衛(wèi)星數(shù)據(jù)占據(jù)了75%的市場份額,。更為棘手的是，在遙感數(shù)據(jù)市場,，亞米級以上特別是優(yōu)于0.5米分辨率的數(shù)據(jù)是主流的消費指標,，但過去受制于自主商業(yè)遙感衛(wèi)星的性能，我國沒有一顆商業(yè)遙感衛(wèi)星的分辨率能夠達到0.5米,。
21世紀,，服務于國民經(jīng)濟和社會發(fā)展各領(lǐng)域的遙感衛(wèi)星應用產(chǎn)業(yè)正顯示出巨大成長性。徐文坦陳,，因為沒有話語權(quán),，有時，即便花費大價錢也買不到急需的亞米級數(shù)據(jù),。
面對有些沉重的現(xiàn)實,，2015年9月，經(jīng)財政部批準,，航天科技集團成立商業(yè)遙感衛(wèi)星公司,。此后，航天東方紅衛(wèi)星有限公司用17個月完成了高景一號01組兩顆衛(wèi)星的研制,。2016年末,，隨著這兩顆衛(wèi)星在太原發(fā)射升空，我國商業(yè)遙感受制于人的局面宣告終結(jié),。
“高景一號的成功發(fā)射,，實現(xiàn)了我國國產(chǎn)遙感衛(wèi)星運營模式商業(yè)化的突破，中國從此擁有了自主的0.5米高分辨率遙感數(shù)據(jù),�,！敝袊教炜萍技瘓F黨群工作部部長賈可表示。
0.5米的分辨率意味著什么,？在全球高分辨率商業(yè)遙感衛(wèi)星市場上,，這是一個分水嶺。此前,，僅有美國,、韓國達到了這一水平�,！岸呔耙惶柊l(fā)射圓滿成功,，標志著國產(chǎn)商業(yè)遙感衛(wèi)星正式邁入國際一流行列,。”航天東方紅衛(wèi)星有限公司副總經(jīng)理張曉敏說,。
對普通公眾而言,，最直觀的感受是衛(wèi)星看得更細更小了。以農(nóng)作物監(jiān)測為例,，除了能夠識別農(nóng)作物長勢,，還能分辨出不同時段農(nóng)作物顏色之間的細微差異，清晰程度與普通遙感衛(wèi)星相比,，有如高清電視和普通電視的區(qū)別,。
這一特殊之處決定了高景一號的與眾不同�,！八粌H能夠采集到更細膩的地物細節(jié),，適用于高精度地圖制作、變化監(jiān)測和影響深度分析,，還可進行大幅寬拍攝,，對大面積地表觀測和環(huán)境監(jiān)測具有獨特優(yōu)勢�,！睆垥悦粽f,。
空間“體操”小能手
分辨率只是衡量衛(wèi)星水平高低的參數(shù)之一。對衛(wèi)星而言,，能否根據(jù)實際需要進行大角度的姿態(tài)轉(zhuǎn)向,，并迅速地恢復穩(wěn)定，對目標進行成像,，進而獲取高質(zhì)量的圖像,，同樣十分重要。
實現(xiàn)這一特性,，需要衛(wèi)星既能“轉(zhuǎn)得快”,，又得“轉(zhuǎn)得穩(wěn)”。不過,，“魚”和“熊掌”兼得并非易事,。要想轉(zhuǎn)得快，衛(wèi)星的執(zhí)行機構(gòu)輸出的力矩就得大,，可力矩大了慣量小,，衛(wèi)星不容易快速穩(wěn)定，不能為高分辨率成像提供必備的姿態(tài)穩(wěn)定度條件,。
單顆星只有500公斤重的高景一號做到了,。張曉敏說，高景一號采用了我國最新研發(fā)的變速控制力矩陀螺,。以往,，衛(wèi)星姿態(tài)控制選用動量輪和控制力矩陀螺的組合方式,。動量輪就像平衡木運動員張開的雙臂，通過調(diào)整內(nèi)部高速旋轉(zhuǎn)的輪子的轉(zhuǎn)速來調(diào)整或穩(wěn)定衛(wèi)星的姿態(tài),，雖然精度高但力量小,，調(diào)整速度慢；控制力矩陀螺通過調(diào)整高速旋轉(zhuǎn)的輪子的旋轉(zhuǎn)軸的方向來調(diào)整衛(wèi)星的姿態(tài),，可以提供“洪荒之力”,，加快調(diào)整速度，但精度稍差,。
而變速控制力矩陀螺集合了兩者的優(yōu)點,，它既可以作為控制力矩陀螺使用,，又可以作為動量輪使用,。當工作在“控制力矩陀螺”模式時，可快速調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài),，工作在“動量輪”模式時,，可精準穩(wěn)住衛(wèi)星，而且還可以在兩種模式間平滑切換,。這樣一來,，在姿態(tài)控制方面，高景一號就像一位全能的太空體操運動員,，既可以“動如脫兔”,，也可以瞬間“靜若處子”。
此次發(fā)射的兩顆衛(wèi)星,，只是高景一號家族的部分成員,。按照既定計劃，高景一號02組兩顆衛(wèi)星將在2017年中前完成建設(shè)并投入市場,�,！�4顆空間分辨率達到0.5米級別的商業(yè)遙感衛(wèi)星星座，這在全球尚屬首次,�,！毙煳姆Q。
所謂星座,，是相對于單顆衛(wèi)星的叫法,。這種多星組合意義何在？徐文有一個相對通俗的解釋：地球在轉(zhuǎn),，衛(wèi)星也在轉(zhuǎn),，單顆衛(wèi)星若想重復觀察同一地物通常需要好幾天。因為常見的遙感衛(wèi)星為保證空間分辨率,，多在低軌道運行,，觀測面積相對狹小,，無法對同一地點連續(xù)觀測，只能在經(jīng)過該點上空時拍攝照片,。而有了星座,，短時間內(nèi)重訪故地變得更加簡單。
徐文說,，高景一號星座的設(shè)計旨在解決兩個主要問題,，一是重復觀察同一地物，二是實現(xiàn)動態(tài)觀察,，在災害與環(huán)境監(jiān)測預報方面,，0.5米的高分辨率遙感衛(wèi)星星座更具優(yōu)勢。比如地震發(fā)生時,，過去可能要一天兩天之后才能接收到災區(qū)的數(shù)據(jù),，現(xiàn)在組成星座后，只需一兩個小時即可獲知災區(qū)的情況,。
根據(jù)設(shè)計,，2017年這4顆0.5米分辨率遙感衛(wèi)星組網(wǎng)運營后，可實現(xiàn)對全球任意地點每天重訪1次,，這就意味著,，只要天氣狀況良好，全球任何一個區(qū)域的景觀都可盡收眼底,。
走出國門將可期
不僅如此,，在衛(wèi)星數(shù)量、對地觀測類型,、采集能力等方面,，該星座也將具備國際一流水平：日采集能力達300萬平方公里，對國內(nèi)十大城市（北京,、上海,、廣州、深圳,、天津,、重慶、沈陽,、成都,、西安、武漢）可實現(xiàn)3天覆蓋一次,。
更重要的是,，得益于星座的建設(shè)，屆時,，高景一號空間分辨率或?qū)⒂涩F(xiàn)在的0.5米提升至0.4米甚至0.3米,。這一指標將逼近目前商業(yè)遙感衛(wèi)星的最高水平,，即0.31米。
當然,，這只是第一步,。根據(jù)中國航天科技集團公司宇航部處長楊亦可的說法，高景一號也只是商業(yè)遙感“16+4+4+X”系統(tǒng)建設(shè)第一階段的首發(fā)星,。按照計劃,，“16+4+4+X”商業(yè)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)將在2022年前后建成，該系統(tǒng)包括16顆0.5米分辨率高分光學衛(wèi)星,、4顆高端光學衛(wèi)星,、4顆合成孔徑雷達衛(wèi)星和若干顆高光譜、視頻小衛(wèi)星組合的遙感衛(wèi)星星座,。系統(tǒng)最終建成后,，日采集能力將達到1200萬平方公里，可實現(xiàn)對國內(nèi)十大城市1天覆蓋1次,，配合雷達衛(wèi)星的全天候全天時對地觀測能力,，可實現(xiàn)小時級的高分辨率遙感數(shù)據(jù)獲取,。
談及高景一號的未來,，徐文表示，高景一號完成在軌測試后,，將交付中國四維測繪技術(shù)有限公司下屬北京航天世景技術(shù)有限公司進行數(shù)據(jù)推廣,。衛(wèi)星將在國土資源調(diào)查、測繪,、環(huán)境監(jiān)測等方面提供優(yōu)質(zhì)服務,，日后還可能在新的市場——城市建設(shè)規(guī)劃、房地產(chǎn)投資,、工業(yè)設(shè)施評估,、金融保險以及互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)等多個方面大顯身手，為行業(yè)級和個人消費用戶提供衛(wèi)星數(shù)據(jù),。比如在保險領(lǐng)域,，數(shù)字地球已與合作伙伴共同努力，幫助保險公司在災害發(fā)生后,，快速而準確地估算損失,。
“得益于分辨率的提高，高景一號可以根據(jù)需要傳回一大批極具價值的高清遙感圖像,，將社會大眾帶入太空讀圖時代,。”徐文稱,。
在鞏固國內(nèi)市場的基礎(chǔ)上,，高景一號也將積極走出國門,。徐文透露，高景一號將為全球用戶提供全天候?qū)Φ赜^測的遙感數(shù)據(jù)服務和應用系統(tǒng)解決方案服務,，加速現(xiàn)有國產(chǎn)遙感衛(wèi)星向“市場業(yè)務型”轉(zhuǎn)變,，帶動引領(lǐng)自主遙感衛(wèi)星市場化、產(chǎn)業(yè)化,、國際化發(fā)展潮流,。未來也將向國內(nèi)外客戶提供高質(zhì)量的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)及增值服務。（經(jīng)濟日報記者 沈 慧）
