「要闻」超强地球扫描仪“红旗一号

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吉林新闻网1月15日电(记者郭嘉)1月15日，“红旗-h9”宽卫星(以下简称宽卫星)成功发射，吉林一号星座新增成员。该卫星是世界上最大的宽带宽亚米卫星，也是中国第一颗大吨位商用遥感卫星，在分辨率优于1米的情况下，宽度为136公里，可以大大缩短用户获取大面积高分辨率图像的周期，为同时精确分析等应用提供数据源保障。

卫星入轨后，帆板展开和高精度三轴姿态建立在同一个圆内完成，发射当天成功获取第一张超宽图像，正式进入在轨调试阶段。

为什么是超级地球扫描仪？

先来看看大威力——一景影像(蓝色区域)可以完全覆盖京津主城区和两市中部地区，一次中转实现京津冀整个区域的精细扫描，而传统的亚米卫星只能覆盖一小部分(红色区域)。由于轨道回归周期长，往往需要数周甚至数月才能实现全覆盖。

按照传统定义，如果以边长宽度的正方形区域作为标准场景，传统卫星一般是上亿像素，而宽卫星的全色通道数据高达182亿像素。同时，它可以提供包括近红外在内的多光谱通道数据，用于定量分析或颜色融合。完成这张超地球照片不到20秒。这个“超级地球扫描仪”每天最多能输出几百张这样的照片，覆盖几百万平方公里。

宽星如何实现大宽度？

传统解决方案中，高分辨率卫星一般采用多镜头拼接的方式，其中光学系统的光轴不指向地球中心。这种方法对于视场较小的系统是可行的，如吉林一号高分02号卫星和高分二号卫星都采用这种方法。但当视场角进一步增大，如达到10°以上，焦平面在地面上的投影畸变导致视场边缘和中心的地面像素分辨率差异会显著增大；同时，地球的曲率和自转导致的图像运动差异也会在每个视场中造成不同的采样效果，导致图像质量下降。宽星只用一个镜头，光轴指向地心，避免了多个镜头造成的投影失真。视场中心和边缘的地面像素分辨率会最大程度的保持一致，更方便用户处理图像。

遥感卫星作为遥感图像的采集设备，也长期面临着“不能两全其美”的局面。分辨率提高了，就很难扩大拍摄范围；视野增大，细节分辨率降低。

因此，宽星相机采用了完全不同的光学系统——“三镜消像散”光学系统，也称为离轴三镜系统。宽带星光系统焦距达到4.85米，视场角达到16.1°。成像质量在整个视场内达到衍射极限。同时具有长焦距、超广角、高传递函数、无色差、低失真五大优点。

长光卫星公司自五年前成立以来，已成功发射了50多套各种光学系统(空相机、星敏感器等)。)进入轨道。这种宽星光系统的综合开发难度达到了历史最高水平。在开发过程中，技术团队突破了大规模高稳定度超轻相机结构、异形非球面镜高精度支撑、高信噪比超大规模光电信号处理、大规模离轴三镜检测调整四大关键技术。

在振动和温度变化的情况下，任意两个相距1m左右的反射镜之间的位置变化不大于5微米，大型非球面镜的形状优于1/50波长，图像的原始动态传递函数高于0.16，保证了成像清晰锐利，几何精度稳定。与国内外相同分辨率的卫星图像相比，清晰度和判读能力会更好。

广星在吉林一号星座中的作用是什么？

随着卫星遥感技术的出现，人类似乎可以随时了解地球上发生的一切。但到目前为止，高分辨率遥感影像的两个需求还没有得到很好的解决:一是“定点快速重访”。例如，当自然灾害等紧急情况发生时，卫星需要在几分钟内提供某个地方的图像。获取时效性主星座的卫星数。二、“广泛快速更新”。例如，每天一次的海域船舶分布调查和每周一次的大规模城市群监测都需要数千平方公里或更多的时间序列图像。捕获范围主要由卫星的宽度决定。因此，随着星座中卫星数量的增加，卫星成像宽度的增加也将具有重要意义。

用户的愿望是长光卫星追求的方向

遥感从业者一直渴望大范围的快速更新，但并不容易实现。虽然我们上方有数百颗遥感卫星在运行，但亚米级卫星(分辨率优于1米)的数量占不到十分之一。有效载荷相机是亚米遥感卫星的核心部件，通常只能达到20公里左右的宽度。

据欧洲成像公司统计，即使使用digtal globe的5颗超级世界观卫星，也需要半年以上才能实现整个欧洲大陆的亚米覆盖；在浏览各种卫星图像时，往往会发现城市外的图像会模糊很多，图像中往往会出现颜色不一致的接缝；对于一些一年四季气候条件都不好的地区，行业用户经常抱怨他们得到的图像左边是夏天，右边是冬天。高分辨率卫星宽度不足是造成这些情况的重要原因。“红旗-1 -h9”宽格式卫星就是在这种背景下产生的。(结束)

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