袁勤 吳建福 牟研娜 李莉 科技日報記者 付毅飛

2月27日，由中國航天科技集團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)目標觀測，用戶可借助光學圖像自主檢測出海上運動船只目標，為“海上絲綢之路”保駕護航；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、環(huán)境保護、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、板卡靈活搭配設(shè)計理念快速完成研制，具有體積小、重量輕、功耗低、性價比高等特點，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，確保其在軌穩(wěn)定運行。

記者從五院508所獲悉，由該所研制的寬幅雙線陣相機和高分相機分別作為海南一號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、漁業(yè)生產(chǎn)和自然資源調(diào)查等多個領(lǐng)域。

海南一號01星搭載的寬幅雙線陣相機，主要用于海上目標普查。

寬幅雙線陣相機的主要特點是在輕小型的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了大幅寬。該相機重量不到9.2千克，實現(xiàn)了載荷的輕小型設(shè)計。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)計初期就選擇了一種巧妙的載荷總體設(shè)計方案，在光機主體的材料選擇上，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)上同時保證了成像質(zhì)量。

寬幅雙線陣相機的另一個主要特點是采用了雙線陣延時成像設(shè)計。相機具有兩條線陣，也就是兩個焦面，對地面同一物體一個焦面先成像，一段時間后另一個焦面再成像，有利于識別具有一定速度的運動目標和重點目標。

另外，寬幅雙線陣相機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)星的一個新的趨勢，在海南一號寬幅雙線陣相機中也進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，如果能夠在軌實時圖像處理，不僅可減小數(shù)傳帶寬以及存儲空間，同時將便于用戶及時發(fā)現(xiàn)目標。在某些模式下，該相機可對拍攝的圖像實時進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，對地成像分辨率為1.5米（500公里軌道高度），可對港口、機場、重點城市等進行觀測，實現(xiàn)彩色圖像的獲取。

為滿足02星多任務(wù)需求，高分相機針對推掃成像、拍照成像和視頻成像3種工作模式進行一體化設(shè)計，并配備大面陣CMOS探測器。依托衛(wèi)星平臺的機動能力，相機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，高分相機進行輕小型化設(shè)計，相機光學系統(tǒng)最大程度的包絡(luò)壓縮，相機主體主承力板輕量化率達到了81%。團隊通過一系列的減重方案對相機整體進行“大瘦身”設(shè)計，降低了相機主體的整體重量，進一步提高了高分相機的市場競爭力。

海南一號01星寬幅雙線陣相機和02星高分相機不僅各有特點，而且還可以“互相合作”，提升應(yīng)用效果。當01星寬幅雙線陣相機通過大范圍普查檢測到重點目標后，通過衛(wèi)星星座配合，用02星高分相機進行目標詳查，相當于對一幅大圖中的小圖進行細節(jié)放大，依靠高分相機更高分辨率的遙感圖像可對漁船、貨船進一步識別和確認，為保護海洋貢獻“精細感知”力量。

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