用上帝視角為地球“美拍”

文/ 王旭 高靜

精良的攝影器材和絕佳的拍攝位置是攝影愛好者夢寐以求的，因此高景一號衛星成了他們無限羨慕的對象。高景一號03、04星發射成功后，與01、02星一起組成了地球美拍團。它們所處的位置可以俯視地球，是絕對的上帝視角；“手持”的拍攝器材是由中國航天科技集團有限公司五院專門研制的國產高配相機，更是令攝影愛好者垂涎。此外，五院的科研人員還賦予了高景一號更多絕技，讓世界對中國商遙充滿期待。

▲ 高景一號02組衛星發射現場 董東 攝

瞅啥都清楚 還能邊拍邊傳

0.5米級的分辨率讓高景一號衛星能輕松分辨出地面上的車輛是轎車還是SUV，而且“出片”質量極高。“高景一號的性能與國際先進的商遙衛星相比毫不遜色。”航天東方紅衛星有限公司總經理李向陽說。

上海陸家嘴、希勒湖、文萊達魯薩蘭王國……前不久，在高景一號滿一周歲之際，世景公司的官微“世景之圖”發布了高景一號2017美圖TOP10，10張精美絕倫的高清圖片均由高景一號“親手”拍攝，奉上了一份視覺盛宴。

衛星研制團隊通過技術創新讓圖像細節更豐富、層次更清楚，使用戶能從圖像中獲取更多信息。并且，03、04星增加了新功能：準實傳。這項功能得益于星上的天線能轉動瞄準地面站，實現了一邊拍一邊傳，數據下傳效率更高。

高景一號衛星可實現7種成像模式，其中多條帶成像特色鮮明。“一般衛星過境一次只能拍攝地面上一段固定寬度范圍內的圖像，實現單條帶成像。高景一號可通過自身快速機動能力，同時拍攝5條帶，通過拼接形成60公里×70公里的圖像。”高景一號衛星總指揮兼總設計師趙志明介紹。

立體成像也是高景一號的絕活之一。在拍攝目標未到星下點之前，衛星前視成像，到星下點后正視成像，飛過目標后再后視成像，從而實現立體成像。此外，高景一號還可實現同軌多目標成像。

高景一號行動敏捷，變速控制力矩陀螺功不可沒，它相當于衛星的動力系統，這也是我國首次實現小型化、國產化變速控制力矩陀螺的在軌應用。研制過程中，團隊也遇到過難題，但大家心無旁騖攻關技術，最終獲得了成功。

“輕”是高景一號行動敏捷的另一秘訣。“就像人，輕才能靈活，所以我們將星上的設備做得小型化、高集成化。例如，我們研制的智能芯片重十幾克，能代替原來七八公斤甚至十幾公斤的設備，使整星占用的空間變小，重量變輕。”高景一號衛星項目執行總監謝斌說。

高景一號的高性能相機被安裝在CAST3000B平臺上，該平臺能夠為相機提供溫度、姿態、能源和信息管理等。“這個平臺做得越輕越小，留給相機的空間就越大。現在我們能做到讓相機的重量占整星重量的43%。”高景一號衛星總師助理翟峰介紹，“并且，這次相機也有小型化設計，重量減輕了很多。”

高集成化設計讓高景一號單星質量減少到300公斤，并且，自主研制的高科技芯片大幅度提升衛星整體性能，降低衛星成本的同時，也使衛星整體核心芯片的國產化率達到90%。

探索商遙衛星保障體系

高景一號首次采取全數字化應答機。完全自主知識產權的ASIC芯片使應答機可靠性更高，而設備參數可配置使應答機通用性更強、靈活性高。高集成度設計讓應答機兼具USB信號處理、遙控處理、下位機等功能。

在數據存儲方面，高景一號衛星采用了多片FLASH芯片，不使用任何的機械輔助裝置，單顆星固存主備容量高達4T，斷電后存儲的數據不會丟失。衛星供電分系統集成了能源管理、配電管理、火工品等單元模塊，采用我國自主研制的MEU智能芯片，能夠實現供配電系統的在軌自主管理與安全監測。

除了諸多技術創新，研制團隊還從研制流程到產品保證、計劃流程都做了創新性嘗試，專門探索出一套針對商業遙感衛星的質量保障體系和產品保障體系。

據高景一號衛星副總指揮趙森介紹，商業遙感衛星研制周期非常短，又要追求成本低，所以盡量簡化和縮短相關研制的流程。研制團隊用17個月完成01、02星的研制，這在當時也是五院的一個新記錄。03、04星是在一年內完成的。

研制團隊對一些試驗和測試的流程進行優化，例如兩顆星技術狀態一致的前提下僅在一顆星上完成熱平衡試驗，兩星開展并行測試，有效縮短了整星研制時間。

衛星完成測試運抵發射塔架后，起重機吊起衛星是常規動作，但冬季的嚴寒讓團隊工作更加謹慎。“起吊和上升過程沒有空調保障，所以我們一定要把濕度調低，溫度調高。”項目經理助理魏建光說，“如果濕度高，溫度低，衛星吊上來后空調烘暖風，就像咱們戴眼鏡從寒冷的室外到溫暖的室內，鏡片上會有一層結露，如果這種水蒸氣凝結在星體表面或者相機鏡頭上，都會對衛星產生不可逆的損傷。”

而這一切的努力，只為高景一號02組衛星成功發射入軌，為中國2018年宇航發射討得個好彩頭。★