HISEA-01
2020年12月25日23时59分
由厦门大学、天仪研究院、中国电科38所
等单位联合研制的海丝一号卫星
首次成像工作即获得有效回波数据
12月27日,海丝一号
得到首批多幅高清SAR图像
实现了我国首颗商业SAR卫星的高质量成像
成为国际上首幅C波段小卫星SAR图像
图像信息丰富
涵盖城市、山脉、田地、森林、河流、湖泊、
冰川和海岸等典型地貌
海丝一号SAR总师盛磊说,卫星入轨一周,先后完成能源及热控状态确认,姿控敏感部件在轨标校,卫星各姿控模式精度确认,数传链路功能确认及SAR载荷的开通测试,星地系统联通测试,至此从成像任务规划、工作指令上传、雷达回波数据获取,下传和地面成像处理全链路闭环,获得首批3米分辨率条带模式高清SAR图像。
目前,成像区域已覆盖亚洲、北美洲、南美洲、欧洲和南极洲,地貌丰富,后续通过性能测试和数据定标,将逐步为用户提供数据服务。
海丝一号历时1年研制完成,具有轻小型、低成本、高分辨率特点。海丝一号SAR载荷和地面应用系统是瞄准国内商业需求,对标国际先进指标,基于C频段轻量化有源相控阵天线技术和一体化中央电子设备集成技术研制的,整星重量小于185kg,成像分辨率1米的SAR系统,它可以全天候、全天时对陆地、海洋、海岸进行成像观测,可为我国在海洋环境、灾害监测,及土地利用等提供服务。
2020年12月29日,中央广播电视总台南南海之声南海圆桌派主持人俊灵、一郎对海丝一号应用总工程师耿旭朴、项目核心成员薛思涵进行了专访。
耿旭朴:关于卫星的命名,起初我们从学院到学校经过了多层次的讨论,提出很多名字,例如厦大一号、嘉庚一号、国重一号等等,但最后大家相中“海丝”这个名字。
“海丝”这个名字来源于我国古代海上丝绸之路,彰显了中国悠久历史文化,寓意“海丝”卫星能够促进沿海地区资源开发,促进遥感技术的发展,促进“一带一路”沿线的国家和地区的合作与交流。
从应用角度来理解,海丝一号是一颗海洋遥感卫星,而“海丝”英文谐音为“Hi,Sea”,其中“Hi”翻译成中文表示“你好”,“Sea”翻译成中文表示海洋,合起来就是“你好,海洋”,因此“海丝”这个名称不仅生动形象,而且还彰显出卫星的应用与服务对象。
海丝一号中的一号,表示“海丝”系列卫星第一颗发射升空的卫星,是国内外针对同系列卫星的一种排序方式。
薛思涵:海丝一号卫星是一颗合成孔径雷达卫星,因此其核心设备为合成孔径雷达。
雷达的方位向分辨率与雷达的孔径大小成正比,孔径越大,则分辨率越高,进而能分辨更小的目标;在实际应用中,由于卫星平台大小、功率等限制,雷达天线都是很小的,无法满足实际图像的分辨率要求,因此需要采用合成孔径技术,提高SAR卫星的孔径的长度,增大遥感影像分辨率。
这类卫星是利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径合成一较大的等效天线孔径的雷达,因此也被称为合成孔径雷达卫星,简称SAR(Synthetic Aperture Radar)卫星。
SAR卫星是一种微波主动成像雷达,因此具备全天时、全天候、高精度、大幅宽、穿透成像的特点,即不受时间、天气的影响,都能获取大范围高精度遥感图像。
俊灵:海丝一号发射之后,接下来还有哪些卫星发射计划?
耿旭朴:我们计划发射一系列海丝卫星,而海丝一号卫星只是我们迈出的第一步。接下来我们将发射海丝二号、海丝三号……,并将多颗卫星组合在一起,形成一个卫星网络,我们称之为 “海丝”星座。
单颗卫星会有一个很致命的问题就是重访周期,例如,同一颗卫星拍摄同一区域的2景遥感数据,需要好几天才能完成,又或者海上一些船只事故或者台风、溢油的事故,这时候我们往往希望在尽可能短的时间内获取遥感图像。
对于海丝一号等低轨卫星而言,一般在500公里左右轨道高度,重访周期为几天。如果我们能够建成一个星座,多颗卫星可以协同工作的话,可能把这个重访时间缩短到一天之内,甚至几个小时之内,这无疑极大的提高了海丝卫星效率和应用领域,使得海丝卫星能够更好的服务于社会。
耿旭朴:比较明显的就是台风来的时候,我们可以用SAR卫星数据,拍摄台风图像,辅助估算台风强度和台风风场结构的情况。还有一个应用就是看洪水区域。
像雷达设备对水体非常敏感,雷达图像里水体会呈现非常清晰的暗块,就是黑颜色的那一块,一般对应的都是水体。可以对我们国家现有的卫星系统进行补充,补充欠缺的一部分数据。
从科学的角度来讲我们现在都很关注全球气候变化、全球变暖。这里面反应在海洋动力上面,就是海面上的风场、海浪的变化,SAR所获取的数据可以用于海洋动力的观测、反演,我们可以得到海面风场、海浪、内波、涡旋的信息。
除了海洋应用领域,“海丝”系列卫星也可以应用于陆地,例如监测城市沉降、岸线变化、山体滑坡等等。