高分六號衛(wèi)星成功發(fā)射　“高分”家族再添新丁

詹桓 （航天東方紅衛(wèi)星有限公司）

2018年6月2日12時13分，高分六號衛(wèi)星由長征二號丁運載火箭成功發(fā)射。該衛(wèi)星由中國空間技術研究院所屬航天東方紅衛(wèi)星有限公司抓總研制，是國家高分辨率對地觀測重大專項（簡稱“高分”專項）規(guī)劃衛(wèi)星。高分六號衛(wèi)星的成功發(fā)射，標志著專項中“2m/8m光學成像衛(wèi)星系統(tǒng)”正式建成。衛(wèi)星入軌后與高分一號衛(wèi)星組網運行，將服務于農業(yè)農村、自然資源、應急管理、生態(tài)環(huán)境等多行業(yè)應用。高分六號衛(wèi)星在高分一號衛(wèi)星的基礎上性能指標進一步提高，成為我國第一顆設置紅邊譜段的多光譜遙感衛(wèi)星。

高分六號衛(wèi)星上裝有一臺多光譜寬幅相機和一臺多光譜高分相機，突破了單投影中心超大視場成像技術，解決了高時效成像、境外成像、多目標成像能力弱等難題，提升了大視場相機圖像精確度，在國際上首次采用基于四反離軸、自由曲面空間光學技術，實現(xiàn)綜合技術指標國際領先。

高分六號衛(wèi)星與高分一號衛(wèi)星組網運行示意圖

“五高”設計理念

在研制過程中，高分六號遵循“高性能、高精度、高效能、高可靠、高國產化”五高設計理念。

高性能。寬幅相機采用自由曲面設計、擴展紅邊譜段、大體積輕型化高體份鋁基碳化硅等技術，突破了“單投影中心超大視場成像技術”，豐富了成像譜段，成像幅寬達國際領先，確保了衛(wèi)星遙感圖像高性能，有力支撐了高分工程重大技術突破。

高精度。衛(wèi)星采用對月定標、高量化位數(shù)、雜光控制技術、星敏感器與相機一體化安裝、隔振設計、像元非均勻性星上校正技術，突破大視場相機圖像精確度提升難題，確保了衛(wèi)星圖像幾何與輻射精度的提升，有力支撐了定量化應用能力水平提升。

高效能。高分相機鏡頭采用測繪領域“零畸變”光學設計技術，確保觀測地物幾何尺寸高保真；面向衛(wèi)星工程系統(tǒng)效能提升，采用星座設計，提升圖像存儲容量、圖像“錄放比”、成像任務時間、姿態(tài)機動能力等，解決高時效成像、境外成像、多目標成像能力弱和好用性等難題，大大提升了衛(wèi)星運行效能。

高可靠。衛(wèi)星采用整星系統(tǒng)可靠性增長設計、關鍵單機可靠性增長設計與驗證、可視化遙測技術、健康監(jiān)測技術，突破了“長壽命、高可靠”等關鍵技術，確保衛(wèi)星8年設計壽命，保證了應用圖像數(shù)據(jù)的持續(xù)、穩(wěn)定供給。

高國產化。高分六號衛(wèi)星高度重視核心器件及單機產品的國產化，相對于高分一號衛(wèi)星整星單機國產化率87.3%，高分六號衛(wèi)星為94.5%，促進了我國科技進步與自主知識產權發(fā)展。

高分六號衛(wèi)星示意圖

“一合、三化、五新”的技術特點

（1）“一合”

“一合”是指“高分辨、寬覆蓋、多譜段、高動態(tài)范圍、大姿態(tài)角機動”高品質對地觀測與長壽命相結合。衛(wèi)星全色譜段、16m分辨率多光譜的幅寬均為國際領先水平；衛(wèi)星探測譜段、圖像量化位數(shù)等技術指標國內領先、國際先進。

（2）“三化”

“三化”是指精細化、智能化和業(yè)務化。

精細化。通過保證衛(wèi)星圖像幾何質量、輻射質量、光譜質量，實現(xiàn)精細化對地遙感，有效支撐高標準農田建設規(guī)劃與進展評估、農村土地確權、農作物估產等業(yè)務。利用“統(tǒng)一時間基準、高頻次高精度姿態(tài)控制與測量、長線陣探測器光學拼接、高精度內方位元素標定、星敏感器與相機一體化安裝與等溫化熱控”等手段，確保衛(wèi)星圖像高定位精度，有利于地物的快速識別與精準定位；增加觀測目標特征譜段、提升光譜分辨率、保障高信噪比和高MTF，確保衛(wèi)星圖像輻射、光譜質量，有效提升地物定量反演、評估精度。

智能化。利用“衛(wèi)星自主健康管理、可視化監(jiān)測、軟件定義功能、無依托對月成像與定標”等智能化技術手段，降低對地面依賴，提升衛(wèi)星“易用性”和用戶“可操控性”。衛(wèi)星配置健康管理單元，對衛(wèi)星運行狀態(tài)實時“體檢”，關鍵指標參數(shù)“超標”時，自主進入安全模式，確保衛(wèi)星安全；配置可視化監(jiān)測單元，入軌初期對星箭分離、太陽翼展開、天線展開等動作進行視頻成像，在軌后，可對星體表面熱控多層包覆狀態(tài)、天線工作狀態(tài)等進行可視化監(jiān)測，實現(xiàn)無盲區(qū)遙測判讀；衛(wèi)星關鍵軟件模塊及參數(shù)配置項可上注更新，如載荷下位機軟件、圖像輻射預校正功能及參數(shù)等在軌編程可調；針對遙感衛(wèi)星高頻次高精度在軌檢校與穩(wěn)定性評估共性需求，設計對月成像與定標實驗模式，探索無依托自主定標工作模式，降低對地面檢校場依賴，保障圖像數(shù)據(jù)質量，提升定量化業(yè)務應用水平。

業(yè)務化。面向多行業(yè)應用，高分六號具有高覆蓋特點，有效支撐遙感業(yè)務應用，衛(wèi)星組網，進一步提升業(yè)務應用能力。其中：高分六號和高分一號雙星組網，實現(xiàn)16m多光譜每2天覆蓋全球1次。

（3）“五新”

高分六號衛(wèi)星還具備“五新”的特點，即新體制、新器件、新譜段、新功能、新平臺。運用新體制，國際上首次基于四反離軸、自由曲面空間光學技術，實現(xiàn)單投影中心8譜段16m分辨率優(yōu)于860km超大幅寬、高MTF、高信噪比成像，綜合技術指標國際領先；國際上首次基于三反離軸、光學零畸變技術，實現(xiàn)單投影中心全色2m分辨率優(yōu)于95km幅寬高品質成像；使用新器件，有效保障了高動態(tài)、低噪聲多光譜對地遙感成像；增加新譜段，國內首次面向農業(yè)資源調查、農作物估產、防災減災、生態(tài)環(huán)境調查等應用，設計了“雙紅邊”植被敏感波段，有效提升植被、作物等識別精度；實現(xiàn)新功能，國內首次提出小衛(wèi)星實時可視化遙測功能，實現(xiàn)衛(wèi)星遙測從數(shù)字判讀到圖像識別的轉變，健康管理單元拓展了衛(wèi)星狀態(tài)判定；采用新平臺，通過高分六號的研制，CAST2000改進型平臺通過了可靠性增長試驗驗證，為后續(xù)同平臺衛(wèi)星的研制積累了寶貴的經驗。