中國高分四號遙感衛星發(fā)回照片突破高軌難關(guān)

自2015年12月29日成功發(fā)射以來(lái)，備受矚目的“高分四號”衛星經(jīng)歷了為期一周的“太空旅行”。1月5日，它發(fā)來(lái)了親自拍攝的第一張“明信片”。

記者從抓總研制高分四號衛星的航天科技集團公司五院了解到，該衛星在軌正常運行，正在進(jìn)行載荷測試，成像效果良好，達到預期目標。中國突破了地球同步軌道遙感衛星五大關(guān)鍵技術(shù)。

遙感衛星總體設計技術(shù)首攀高軌之峰

進(jìn)行高軌道高分辨率光學(xué)遙感衛星設計，世界上尚沒(méi)有工程實(shí)施的先例。與低軌道相比，設計技術(shù)面臨著(zhù)眾多新難題。與通信、導航衛星領(lǐng)域的“高軌兄弟”相比，高軌道遙感衛星設計又面臨著(zhù)高穩定度的要求。

在高分四號衛星總指揮兼總設計師李果的帶領(lǐng)下，來(lái)自五院總體部的總體設計人員巧妙應對了成像質(zhì)量保障、衛星構型設計、工作模式設計、微振動(dòng)等帶來(lái)的一系列挑戰，突破了總體設計關(guān)鍵技術(shù)，形成了中國首個(gè)高軌道遙感衛星平臺。

控制技術(shù)首次突破高軌“又快又穩”難關(guān)

高分四號在高軌道遙感衛星承擔著(zhù)對地球進(jìn)行遙感觀(guān)測的使命，姿態(tài)快速機動(dòng)與高穩定控制是該衛星的關(guān)鍵技術(shù)之一。

五 院502所的技術(shù)人員突破了“小角度快速機動(dòng)技術(shù)”，為高分四號安裝了四個(gè)大力矩動(dòng)量輪，使其得以從容地規劃整個(gè)拍攝過(guò)程，在更短的時(shí)間內拍攝更多清晰的 照片。研制人員還采取了全方位的“維穩”措施，從衛星平臺的兩大活動(dòng)部件飛輪和太陽(yáng)帆板驅動(dòng)機構著(zhù)手，把振動(dòng)減到了最小。

首次掌握高軌遙感衛星長(cháng)壽“基因”

高分四號衛星需滿(mǎn)足在軌8年的使用要求，是中國目前設計壽命最長(cháng)的遙感衛星。五院研制人員針對高分四號特有的使用模式，五院總體部提出了一系列設計與驗證方法，全面增強高分四號的“抵抗力”。

為 了讓高分四號衛星在午夜時(shí)分不受太陽(yáng)的暴曬，避免相機受曬影響成像功能，設計人員提出了“陽(yáng)光規避”模式，由控制系統自動(dòng)躲避太陽(yáng)，保護相機。為使高分四 號衛星具備較強的抗輻照能力，很多原來(lái)應用于低軌衛星上的電子學(xué)單機以及光學(xué)膜系需要重新進(jìn)行抗輻照設計，提升了空間環(huán)境適應能力。

打造首個(gè)高穩定一體化“三腳架”

高分四號衛星因其“站得高、看得清”，攜帶的相機口徑很大?！按笈谕病币话愕南鄼C如不能安裝在合適的“三腳架”上，將會(huì )成像模糊。因此，高穩定一體化結構技術(shù)成為一項必須突破的關(guān)鍵技術(shù)。

五院總體部研制人員首次采用了一體化結構，創(chuàng )新設計了一個(gè)在太空中“零變形”的“三腳架”。這一結構能夠給相機提供更穩定的支撐，卻給承擔生產(chǎn)任務(wù) 的五院529廠(chǎng)制造了難題。該廠(chǎng)人員精心設計出一套新型組合式工裝，首次采用冷熱交變的方式，釋放復合材料結構內部的應力，使“三腳架”更加穩固。

首次具備高軌復雜條件下拍攝精品的能力

為更好適應高軌惡劣的空間環(huán)境，確保成像質(zhì)量，負責高分四號衛星相機研制的508所在高分相機家族中創(chuàng )造了多個(gè)“第一”，比如第一次采用億級像元數的可見(jiàn)光器件以及百萬(wàn)級像元的中波紅外器件，第一次采用大面陣凝視成像體制，第一次采用中波紅外與可見(jiàn)光共口徑的光學(xué)設計等。

研制人員根據高軌道遙感衛星成像特點(diǎn)，通過(guò)仿真方法分析各因素對圖像質(zhì)量的影響。還開(kāi)展了衛星成像參數優(yōu)化、高軌道圖像輔助數據設計等工作，突破了復雜成像條件下高軌遙感衛星的成像質(zhì)量保障技術(shù)。保證了紅外探測器在高軌道上的首次成功應用。 (潘晨 楊艷)