◎何家玲 劉豔陽 溫俊健 科技日報記者 付毅飛

2月27日7時44分，我國在酒泉衛星發射中心采用長征四号丙遙三十運載火箭，成功發射陸地探測一号01組B星（L波段差分幹涉合成孔徑雷達衛星B星）。這是長征系列運載火箭第408次發射。

攝影：張陽

陸地探測一号01組衛星是《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃（2015-2025年）》中首個立項的科研衛星工程，由A、B星組成。A星已于1月26日在酒泉衛星發射中心成功實施發射，目前正按計劃開展在軌測試，衛星相關功能性能正常。B星入軌後，将單獨開展在軌測試，再與A星進行編隊測試。

陸地探測一号01組A、B雙星技術狀态基本相同，均配置L波段合成孔徑雷達（SAR）載荷，在軌應用幹涉測高和差分形變測量技術，可實現重軌幹涉形變測量、雙星編隊幹涉測高及單星成像等功能，完成地表形變測量、數字高程模型獲取等主要觀測任務，具有全天候、全天時、多模式、多極化等特點，支持和服務國土資源、地震、防災減災、基礎地理信息獲取、林業等應用需求，可形成重大災害快速反應能力。

記者從航天科技集團八院了解到，陸地探測一号01組A、B雙星在軌組網運行後，将開啟空間觀測新模式。

穿雲透雨：高精度地形測繪

數字高程模型作為重要的國家基礎地理信息數據，在國家重大戰略實施、大型工程建設、災害評估、地質制圖、城鄉規劃、土地利用等領域具有重要的應用價值。

“例如我們要建設5G基站及特高壓輸電線等，這些設施往往都選址在坡地、丘陵、山間。坡度、坡向、山脊線、山谷線等信息可為這些站點的合理布設提供重要的數據支撐。” 陸地探測一号01組衛星總設計師陳筠力介紹，我國山區丘陵多，人工測繪耗時又危險，而光學遙感受制于我國大部分地區多雲多雨氣候特征的影響，無法做到實時獲取。雷達衛星的特點，使其可以穿透雲層和地表植被，實現全天候、全天時、高精度的觀測，在地形測繪中具有獨特的優勢。

應用波的幹涉原理，2顆衛星中1顆發射雷達信号，當2顆衛星同時接收到地面回波後，通過處理就可以反演得到地面與兩顆衛星之間的距離差，進而獲取地面的高程信息。

據悉，陸地探測一号01組是全球首個L波段分布式編隊多極化幹涉SAR測高衛星系統，地面觀測分辨率達到米級，地面高程測量精度滿足1:50000比例尺标準。可為我國自然資源調查體系構建、全球地理信息資源建設與更新、高精度地形數據更新提供重要的技術支撐。

精準協調：雙星共舞美如畫

幹涉SAR測高的原理要求雙星需要在特定的視角差範圍内對地觀測，但雙星不斷繞飛運動，兩星之間的距離及視角差是不斷變化的，而且衛星要為防碰撞留足夠的安全距離，這給衛星的編隊構型設計及控制提出了前所未有的挑戰。

“根據雙星幹涉測高要求，雙星在太空需時刻攜手相伴飛行，猶如冬奧雙人花滑的舞者，既要保證各自技術動作的精準穩定，還要兼顧雙人動作的協調配合。與數分鐘的表演不同，衛星在軌需要在任務周期内克服各類複雜幹擾因素的影響，實現穩定運行。” 陸地探測一号01組衛星副總設計師魏春說。

研制團隊考慮到有限的燃料分配和長時間的運行要求，提出了繞飛編隊構形設計與精确保持的新方法，利用地球引力攝動關系優化配置雙星軌道參數，同時設計了基于精确脈沖控制的編隊構形自主保持技術，繞飛構形參數精确控制在米級，達到國際先進水平。

星靈相通：雙星協同繪大地

雙星在軌幹涉測高，需要兩星在時間、空間、相位三個維度上保持高度一緻性。陸地探測一号01組衛星總指揮李瑞祥說：“我們B星與A星設計狀态一緻，可謂一對 ‘雙胞胎’，從根源上對一緻性加以保證，而且雙星在軌還可以通過星間鍊路實現互聯互通。”

研制團隊創新性地提出了基于編隊衛星三維姿态導引與控制、非中斷雙基地成像等一系列新技術，可有效保證雙星的同步性能。基于實時編隊構形的三維姿态導引與控制技術，可有效提升陸地探測一号01組雙星長基線編隊飛行時的空間同步性能。

陸地探測一号01組衛星副總設計師王宇介紹，我國在國際上首次采用了非中斷雙基地成像模式，從根本上解決了雙基星載SAR成像和相位同步不能同時進行的難題，可大幅提升相位同步精度，并在國際上形成了自主知識産權。

來源： 科技日報

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