袁勤 吳建福 牟研娜 李莉 科技日報(bào)記者 付毅飛

2月27日，由中國航天科技集團(tuán)五院所屬深圳航天東方紅衛(wèi)星有限公司研制的2顆微小衛(wèi)星——海南一號01、02星，在中國文昌航天發(fā)射場搭載長征八號運(yùn)載火箭成功發(fā)射。

海南一號02星吊裝操作。（深圳航天東方紅衛(wèi)星有限公司供圖）

海南一號01、02星是對地觀測遙感衛(wèi)星，可獲取陸地和海洋遙感數(shù)據(jù)和AIS信號數(shù)據(jù)。海南一號01星主要應(yīng)用于海上動態(tài)目標(biāo)觀測，用戶可借助光學(xué)圖像自主檢測出海上運(yùn)動船只目標(biāo)，為“海上絲綢之路”保駕護(hù)航；海南一號02星可應(yīng)用于國土普查、作物估產(chǎn)、森林調(diào)查、地質(zhì)找礦、海洋預(yù)報(bào)、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害監(jiān)測、城市規(guī)劃、地圖測繪等。

海南一號衛(wèi)星采用產(chǎn)品化綜合電子，采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、板卡靈活搭配設(shè)計(jì)理念快速完成研制，具有體積小、重量輕、功耗低、性價(jià)比高等特點(diǎn)，可根據(jù)用戶要求，快速完成綜合電子的生產(chǎn)、裝配、測試、試驗(yàn)，確保其在軌穩(wěn)定運(yùn)行。

記者從五院508所獲悉，由該所研制的寬幅雙線陣相機(jī)和高分相機(jī)分別作為海南一號01星和02星的主載荷，將有效服務(wù)于海南省及周邊區(qū)域的海洋保護(hù)、漁業(yè)生產(chǎn)和自然資源調(diào)查等多個(gè)領(lǐng)域。

海南一號01星搭載的寬幅雙線陣相機(jī)，主要用于海上目標(biāo)普查。

寬幅雙線陣相機(jī)的主要特點(diǎn)是在輕小型的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了大幅寬。該相機(jī)重量不到9.2千克，實(shí)現(xiàn)了載荷的輕小型設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)CCD探測器線陣長度小、像元數(shù)少，需多片CCD拼接，僅焦面電子學(xué)系統(tǒng)就需要約5千克，無法滿足微納衛(wèi)星體積小、重量輕的需求。因此，在設(shè)計(jì)初期就選擇了一種巧妙的載荷總體設(shè)計(jì)方案，在光機(jī)主體的材料選擇上，其主承力選擇的特殊材料，不僅重量輕，而且熱膨脹系數(shù)小，穩(wěn)定性好，在輕小型的基礎(chǔ)上同時(shí)保證了成像質(zhì)量。

寬幅雙線陣相機(jī)的另一個(gè)主要特點(diǎn)是采用了雙線陣延時(shí)成像設(shè)計(jì)。相機(jī)具有兩條線陣，也就是兩個(gè)焦面，對地面同一物體一個(gè)焦面先成像，一段時(shí)間后另一個(gè)焦面再成像，有利于識別具有一定速度的運(yùn)動目標(biāo)和重點(diǎn)目標(biāo)。

另外，寬幅雙線陣相機(jī)還具有星上智能處理功能。衛(wèi)星在軌智能圖像處理技術(shù)是目前遙感衛(wèi)星的一個(gè)新的趨勢，在海南一號寬幅雙線陣相機(jī)中也進(jìn)行了在軌圖像處理的嘗試。由于海上遙感圖像中大部分圖像都是海水，無用信息較多，如果能夠在軌實(shí)時(shí)圖像處理，不僅可減小數(shù)傳帶寬以及存儲空間，同時(shí)將便于用戶及時(shí)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。在某些模式下，該相機(jī)可對拍攝的圖像實(shí)時(shí)進(jìn)行船只檢測并下傳檢出的船只切片。

海南一號02星搭載的高分相機(jī)，對地成像分辨率為1.5米（500公里軌道高度），可對港口、機(jī)場、重點(diǎn)城市等進(jìn)行觀測，實(shí)現(xiàn)彩色圖像的獲取。

為滿足02星多任務(wù)需求，高分相機(jī)針對推掃成像、拍照成像和視頻成像3種工作模式進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，并配備大面陣CMOS探測器。依托衛(wèi)星平臺的機(jī)動能力，相機(jī)可完成長條帶推掃成像，也可對關(guān)注區(qū)域?qū)崿F(xiàn)4K高清視頻影像或更高成像質(zhì)量的拍照成像。

在保證高成像質(zhì)量的前提下，高分相機(jī)進(jìn)行輕小型化設(shè)計(jì)，相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)最大程度的包絡(luò)壓縮，相機(jī)主體主承力板輕量化率達(dá)到了81%。團(tuán)隊(duì)通過一系列的減重方案對相機(jī)整體進(jìn)行“大瘦身”設(shè)計(jì)，降低了相機(jī)主體的整體重量，進(jìn)一步提高了高分相機(jī)的市場競爭力。

海南一號01星寬幅雙線陣相機(jī)和02星高分相機(jī)不僅各有特點(diǎn)，而且還可以“互相合作”，提升應(yīng)用效果。當(dāng)01星寬幅雙線陣相機(jī)通過大范圍普查檢測到重點(diǎn)目標(biāo)后，通過衛(wèi)星星座配合，用02星高分相機(jī)進(jìn)行目標(biāo)詳查，相當(dāng)于對一幅大圖中的小圖進(jìn)行細(xì)節(jié)放大，依靠高分相機(jī)更高分辨率的遙感圖像可對漁船、貨船進(jìn)一步識別和確認(rèn)，為保護(hù)海洋貢獻(xiàn)“精細(xì)感知”力量。

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