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不久前发射升空的“吉林一号”组星,在航天界引发巨大震动。

“这是一次具有里程碑意义的跨越!”吉林日报撰文指出,“吉林一号”卫星发射成功,标志着我国航天遥感应用领域商业化、产业化发展迈出重要一步。 这组由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(以下简称长春光机所)所属长光卫星公司研制的卫星,创造性地采用“星载一体化”设计,主星地面像元分辨率达到0.72米。卫星入轨并工作后,更在国内率先开展了商业化运营,通过在线和离线方式向国内外用户提供卫星遥感数据和各级产品。后续还将研制发射一系列高分辨率遥感卫星,为用户提供全球范围内高分辨率遥感信息产品。

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吉林一号”卫星

星载一体化设计

——发挥载荷最大能力

多年来,长春光机所研制的光学设备广泛用于我国航天工程。

“载人航天工程中,神舟五号、六号都搭载了我们研制的相机,天宫一号和神舟八号对接时使用的瞄准仪器也是我们做的。”该所原所长宣明介绍说,光机所研制的光学设备还搭载于多颗卫星,代表着国内光学仪器的最高水平。

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吉林一号”卫星发射成功

“卫星只是个平台,真正发挥作用的是载荷,应该是卫星为载荷服务。”他说,“但传统卫星研制中,卫星平台的许多状态是固定的,需由载荷在尺寸、重量等指标上迎合卫星的要求。我觉得有些本末倒置。” 2005年,长春光机所根据国内外卫星技术发展趋势,自筹经费开展了以载荷为核心的卫星技术研究。一年后,该所成立星载一体化技术研究室,踏上了“星即是载,载亦是星”的卫星研制路线。

“星载一体化的核心内容,是以载荷为中心进行整星设计。”吉林一号卫星副总设计师金光介绍,其最大的特点是让卫星平台充分为载荷服务,使载荷的能力发挥到最大,也能让卫星的可靠性大大提高、成本进一步降低。

金光说,星载一体化设计涵盖几个方面。通过结构一体化设计,可使整星重量减轻、布局更紧凑、外形更灵巧;热控一体化设计把星上的热控资源进行统一调度、协调沟通,让功耗大幅下降,热控效率进一步提高;控制一体化设计能将卫星控制和有效载荷控制有效集成,减少控制单元数量,提高控制效率;测试一体化将测试周期缩短了将近一半。 金光说,“星载一体化设计理念,也为后续卫星的设计研制奠定了基础”。

138颗卫星组网

——提供全球最丰富的航天信息

此次升空的吉林一号组星共有4颗卫星,包括一颗推扫星为主星、两颗灵巧成像视频星和一颗灵巧成像验证星。

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吉林一号主星是我国首颗自主研发的高分辨率对地观测光学成像卫星

金光介绍,吉林一号主星是我国首颗自主研发的高分辨率对地观测光学成像卫星,具备常规推扫、大角度摆、同轨立体、多条带拼接等多种成像模式。该星分辨率为全色0.72米、多光谱2.88米,可为各个领域提供遥感数据支持;同时卫星姿态控制按照载荷要求进行了良好的匹配,最大测摆角接近正负50度,多项指标优于国内同类卫星。“卫星发射后仅用12小时便传回了首幅图像。”他说。

他介绍,两颗灵巧成像视频星重100千克,地面像元分辨率为1.12米,主要开展高分辨率视频成像技术在轨验证,为日后技术定型奠定基础,以后将提供热点地区动态影像拍摄服务;灵巧成像验证星重55千克,将开展多模式成像技术验证。

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此次升空的吉林一号组星共有4颗卫星

除了单星技术指标优异,“吉林一号”最大的优势在于多星组网运行。宣明说,根据已制定的发射规划,继今年发射4颗卫星后,2016年将发射12颗卫星,完成16颗卫星首次组网,实现对全球任意地点3至4小时内数据更新;到2020年,在轨卫星数量达到60颗,对同一地点的重访周期达到半小时左右一次;2030年实现138颗卫星在轨运行,形成全天时、全天候、全谱段数据获取和全球任意点10分钟以内重访能力,可提供全球最高的时间分辨率和空间分辨率的航天信息产品。

商业化前景

——“我的客户比马云还多”

有人问,发射138颗卫星,你的客户是谁?宣明回答:“我的客户比马云还多——全世界70亿人。” 兼具高时间分辨率和高空间分辨率的“吉林一号”,可提供全覆盖、高精度、实时的卫星遥感信息,广泛应用于国土资源监测、土地测绘、矿产资源开发、智慧城市建设、交通设施建设、农业估产、林业资源普查、生态环境监测、防灾减灾和公共应急卫生等多个领域。宣明认为,在“互联网+”理念下,他要做的是搭建平台。

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吉林一号”开创我国卫星先河

2009年由吉林省政府、长春市政府、高新开发区管委会和长春光机所共建吉林省光电子产业孵化器有限公司,该公司总经理李文杰介绍,依托中科院、长春光机所丰富的技术和设备资源。

孵化器除了为孵化企业提供优惠政策和资金支持,还提供了试验测试、科技支撑与服务、信息交流、专业培训、人才交流五大公共技术服务平台。

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吉林一号”模拟图

目前,长春光机所已与国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心等三家单位签订协议,扩大对吉林一号卫星数据产品的应用。

长光卫星公司已与澳大利亚签订战略协议,在卫星制造、发射、地面站建设、信息分发和推广应用等方面建立一体化合作;与吉林恒通电力设计股份有限公司开展技术合作,在输电线路规划选线、辅助变电站站址优化等领域进行高精度的应用试点。

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