高分多模衛星方案設計與技術特點

范立佳 王躍 楊文濤 于龍江 張國斌

(中國空間技術研究院遙感衛星總體部，北京 100094)

高分多模衛星采用全新一代中型敏捷遙感衛星公用平臺，配置具有良好研制基礎的高分辨率光學相機、大氣同步校正儀等有效載荷。在保證實現敏捷成像模式下高分辨率、高質量圖像數據獲取能力的前提下，充分利用平臺的應用潛力，實現星上數據實時處理、星間激光通信等新技術。

高分多模衛星于2020年7月3日由長征四號乙運載火箭在太原衛星發射中心成功發射，在軌測試結果表明：衛星敏捷成像能力強、圖像質量良好，各項功能、性能滿足研制要求，衛星技術指標達到國際先進水平。衛星在軌穩定運行，狀態正常，各分系統硬件、軟件工作正常，可服務于自然資源、應急管理等各行業用戶。高分多模衛星方案設計合理、正確，能夠有效支撐各行業用戶應用需求，提升定量化應用水平[1]。

1 衛星方案設計

1.1 方案概述

高分多模衛星由有效載荷和衛星平臺2個部分組成(見圖1)。有效載荷包括高分辨率相機、大氣同步校正儀、數傳、激光通信終端4個分系統；衛星平臺采用中型敏捷遙感衛星公用平臺，包括結構與機構、控制、推進、數管、測控、供配電、熱控、捕獲跟蹤8個分系統。

圖1 高分多模衛星組成Fig.1 Components of GFDM-1 satellite

中型敏捷遙感衛星公用平臺采用模塊化設計，由服務艙、設備艙、推進模塊、控制力矩陀螺(CMG)模塊、相機防護罩等組成。主結構采用“四立柱+板”的結構形式，配置2個2維2次展開的并聯高剛太陽翼。

姿態控制采用縱軸對地的3軸穩定的飛行姿態，敏感器采用甚高精度星敏感器+大量程三浮陀螺，執行機構采用5臺大力矩CMG，具備大動態高精度姿態測量能力和快速機動能力。推進采用單組元推進系統形式。供配電采用2×90 A·h鋰離子蓄電池、智能電源控制，能實現大容量高效率、高可靠供配電。測控采用S頻段對地測控+中繼擴頻測控體制，配置雙頻導航定位接收機，具備優于5 m實時定軌精度能力。熱控采用新一代智能型控溫儀配合鉑電阻測溫系統，具備高精度測控溫和智能管理能力。捕獲跟蹤采用整星姿態預置結合中繼天線轉動實現。數管采用國際通用的空間數據系統咨詢委員會(CCSDS)+歐洲航天標準合作組織(ECSS)標準協議體系，具備智能的自主任務管理和自主健康管理能力，大幅提升衛星任務執行能力和好用性易用性。

有效載荷配置1臺大口徑長焦距的敏捷高分辨率相機，采用新一代7 μm/28 μm的5譜段TDICCD器件+28 μm的4譜段TDICCD器件光學拼接，實現全色優于0.5 m/多光譜優于2 m、9譜段的高質量成像能力。

配置1臺大氣同步校正儀，采用分孔徑多元探測方案實現與高分辨率相機時空同步的大氣數據采集，用于地面圖像處理中大氣校正處理。配置高速一體化數據處理器、5 Tbit大容量固態存儲器，采用X頻段8PSK調制的800 Mbit/s高速對地數傳技術，同時配置有Ka頻段對中繼數傳，提高衛星快速獲取能力。搭載1套激光通信終端，開展高低軌星間激光通信試驗。

衛星發射和在軌飛行狀態見圖2。

圖2 高分多模衛星發射收攏和在軌飛行狀態Fig.2 Stowed and on-orbit flight configuration of GFDM-1 satellite

1.2 主要技術指標

高分多模衛星運行在644 km高的太陽同步軌道，全球任意地區平均重訪周期不超過2天，衛星主要技術指標見表1。

表1 高分多模衛星主要技術指標Table 1 Main parameters of GFDM-1 satellite

2 技術特點及解決技術途徑

2.1 高效靈活的敏捷成像技術

為充分發揮衛星在軌應用效能，通過調研分析國外先進“昂宿星”(Pleiades)系列、“世界觀測”(WorldView)系列等敏捷光學成像衛星成像模式設計[2-3]，結合國內行業用戶應用特點，突破傳統被動沿跡推掃高分辨率成像幅寬限制帶來的獲取效率低難題，高分多模衛星采用緊湊小慣量高剛度構型布局技術[4]、高精度敏捷機動控制技術、高分辨率相機敏捷成像技術[5-6]等相關技術，實現了同軌多點目標成像模式、同軌多條帶拼幅成像模式、同軌多角度/立體成像模式、沿跡/非沿跡主動推掃成像模式等多種敏捷成像模式，大幅提高圖像獲取效率，如表2所示。

表2 高分多模衛星成像能力及典型應用Table 2 Capabilities and practical applications of GFDM-1 satellite

高分多模衛星在軌測試過程中，完成了對上述各類敏捷成像能力測試，各敏捷成像模式執行正常，成像能力均優于指標要求，成像效果良好，在國內首次實現了對同軌同一目標12次以上多角度觀測、任意向條帶目標的“動中成像”，可為用戶提供更為豐富的觀測信息，大幅提升衛星在軌觀測效能。

2.2 高精度敏捷機動控制技術

為實現高分多模衛星各類復雜敏捷成像能力需求，配置了5臺繞星體縱軸的圓錐面均勻的125 N·m·s大力矩控制力矩陀螺群作為執行機構，實現繞任意軸歐拉角最大角速度4.5(°)/s的快速機動能力；采用大量程高精度陀螺+甚高精度星敏感器方案實現高精度姿態確定。

為滿足各類敏捷成像能力和成像質量保障需求，設計了點對點姿態機動、姿態/角速度預置等姿態機動模式，敏捷機動控制實現了先進的姿態測量與控制算法，采用基于角加速度正弦軌跡規劃方法、末端平滑的多項式規劃方法及機動過程中前饋補償等技術，使得星體姿態以最短路徑繞歐拉軸旋轉，降低姿態機動對太陽翼的激勵，提升敏捷機動到位及穩定的能力；為規避CMG控制力矩奇異，在框架角速度指令精確解算的基礎上，引入零運動規律和魯棒奇異規避操縱規律；在姿態穩定度實現上，分析了星上可動部件運動，以及控制系統敏感器測量、控制算法、執行機構等帶來的噪聲對衛星的姿態指向精度和穩定度的影響，采用高穩定太陽翼驅動機構和并聯式高剛度太陽翼，以避免星體的角速度和加速度激勵撓性振蕩影響。

地面通過敏捷姿態機動控制3軸氣浮臺物理仿真試驗，對敏捷機動控制的機動控制模式、典型機動能力和敏捷機動控制方案等進行全物理仿真驗證。

高分多模衛星在軌測試結果表明：衛星實現了高精度敏捷機動控制能力，敏捷機動能力達到了25°/15 s，慣性空間測量精度優于1″(3σ)，姿態穩定度優于0.000 1(°)/s(3σ)，有效保障了衛星敏捷成像模式及高成像質量。圖3給出了姿態穩定度在軌測試曲線。

圖3 衛星姿態角速度變化曲線Fig.3 Angular velocity curves of satellite attitude

2.3 基于敏捷成像模式的圖像質量保證技術

敏捷成像模式較傳統光學成像衛星有較大差異，成像條件更為復雜、影響因素更多，主要表現為滾動/俯仰大角度成像下的成像質量，以及主動推掃成像模式的成像質量等方面，因此基于敏捷成像模式的圖像質量保證技術從以下兩方面開展。

(1)建立了基于敏捷成像模式的圖像質量指標體系。針對敏捷機動能力強、大姿態角成像、姿態角變化靈活和主動推掃成像等特點，分析各類敏捷成像模式下成像全鏈路中各環節對圖像質量的影響，通過建模及圖像質量仿真分析，建立基于敏捷成像模式下的圖像質量指標體系，明確圖像質量對相關單機、分系統及系統的要求。

(2)開發了敏捷成像模式圖像質量仿真系統(系統過程見圖4)?；趥鹘y被動成像全鏈路成像仿真技術，針對大姿態角成像、主動推掃成像等敏捷成像特點，構建了敏捷成像天地一體化全過程全鏈路圖像仿真模型，開發了仿真系統，包括地面目標、傳輸路徑(大氣)、衛星軌道、姿態、相機等全鏈路影響因素；通過仿真分析，系統優化了各影響環節指標要求，并為各相關分系統及系統研制提供了有效支撐；結合各階段研制成果，開展了成像質量復核，確保能夠滿足用戶對高成像質量的需求。

圖4 敏捷成像模式圖像仿真系統過程Fig.4 Image simulation system process of agile imaging modes

在軌測試及圖像質量評價結果表明：衛星圖像質量各項指標均滿足或優于設計指標要求，與地面仿真分析一致性好；指標體系完整、指標分配合理、仿真模型正確，有效保證了高分多模衛星圖像質量滿足用戶需求。

2.4 基于敏捷成像的高定位精度保證技術

高分多模衛星作為我國首顆分辨率優于0.5 m的民用光學成像衛星，為滿足用戶高精度定量化應用需求，突破了基于敏捷成像的高定位精度保證技術。針對敏捷成像過程中姿態大范圍快速變化的特點，系統開展了定位精度影響因素分析，包括軌道確定、姿態測量、結構穩定性、相機內方位元素穩定性、時間同步和地面標定各環節；建立了天地一體的定位精度指標體系，提出分系統級、單機級及星上和地面的各項指標，從系統設計、硬件及軟件等多方面開展了工作，完成了分析、仿真、試驗等設計與驗證工作。

軌道確定方面，針對敏捷機動特點采用雙天線系統使用模式，以及雙頻雙模導航接收機，優化實時、事后定軌算法。姿態測量方面，配置甚高精度星敏感器和大量程三浮陀螺，采用星敏感器+陀螺聯合濾波的高精度姿態確定方案，制定了敏捷模式的定姿最優切換策略，改進事后定姿的算法，對星敏感器低頻誤差和陀螺刻度因子等誤差進行標定，從硬件和軟件入手共同提高姿態確定精度。結構穩定性方面，采用星敏感器-相機一體化安裝設計，選取高穩定性復合材料結合高精密熱控設計實現相機與星敏感器之間的高穩定性；新研相機安裝柔性適配裝置消除平臺結構在軌變形影響。相機內方位元素穩定性方面，采用光-機-熱一體化集成設計，從材料、結構、熱控等系統優化，實現內方位元素高穩定性。時間同步方面，采用整星、分系統、單機的多級時間同步機制，以及高精度秒脈沖授時結合在軌實時補償校時的高精度時統方案，提高秒脈沖輸出精度及本地的時鐘計數精度，整星時間同步精度達到10微秒量級。

在軌測試期間，地面系統對內、外方位元素的系統誤差進行標定后，利用數字定標場數據對敏捷成像模式下無控制點圖像平面幾何定位精度進行了全面評價，對偏離星下點30°錐角范圍內定位精度可優于5 m。評價結果表明：本文提出的基于敏捷成像的高定位精度保證技術方案合理、正確，實現了無控制點圖像平面幾何高定位精度，達到了國際先進水平，可以為用戶提供高幾何精度的圖像產品。

2.5 多級微振動抑制技術

高分多模衛星有效載荷采用1 m大口徑、10.8 m長距焦的光學相機，為實現高圖像質量，充分借鑒了國外先進設計技術[4,7]，整星采取多級微振動抑制技術，完成了對影響成像質量的擾動源、減隔振裝置、傳遞路徑和有效載荷等全鏈路環節分析，建立微振動抑制指標體系。

擾動源方面，系統全面梳理了星上各類活動部件的擾動特性，重點針對控制執行部件125 N·m·s的控制力矩陀螺(CMG)，充分考慮在軌各種使用工況，進行了全面擾動特性分析及測試，獲取了單機詳細的擾動特性，為微振動抑制設計及分析提供了有力支撐。

減隔振措施方面，采取多級微振動抑制措施，5臺CMG采取集中布局安裝設計，并針對CMG群提出了4組并聯隔振裝置的整體隔振動方案，基于CMG擾動特性，兼顧抗主動力學和在軌微振動抑制需求完成了CMG安裝支架及并聯隔振裝置的一體化設計與研制驗證；圍繞高分辨率相機成像特點，在其與平臺安裝界面設計了集平臺變形釋放和隔振一體的柔性適配裝置，進一步消除振動對相機的影響，通過系統優化設計柔性和隔振參數，取得最優效果。

傳遞路徑方面，對傳力路徑和關鍵局部結構進行合理的頻率管理，避免結構放大，采取隔振裝置與主結構匹配性優化設計，基于地面試驗數據，建立了精確的微振動仿真分析模型，支持實現微振動設計及在軌預示。

有效載荷方面，基于以往衛星研制基礎及地面試驗測試數據，根據相機光學系統設計模型，建立了相機微振動響應分析模型，完成了不同成像參數下的相機微振動響應在軌預示。

此外，開發了并聯隔振裝配置、柔性適配裝置等新研單機，完成了地面整星微振動試驗驗證，并開展在軌微振動響應仿真預示，多級微振動抑制措施有效，滿足微振動引起相機像移小于0.1個像元要求。通過在軌星上微振動傳感器實測結果，星上擾動頻率特性與設計一致，經過并聯隔振裝置、結構傳遞衰減、柔性適配裝置，擾動響應衰減達到90%以上。

圖5給出了在軌動態傳遞函數測試圖像，通過在軌動態傳遞函數評價，在軌動態傳遞函數達到了0.09，與預期一致，可以證明星上采取微振動抑制措施有效，達到了預期目標。

圖5 高分多模衛星在軌動態傳遞函數測試Fig.5 Dynamic MTF test of GFDM-1 satellite

2.6 時空同步大氣校正技術

高分多模衛星具有敏捷成像模式下高分辨率、高質量圖像數據獲取能力，不可避免地受到大氣分子、氣溶膠和云等大氣成份的吸收與散射的影響，直接干擾了光學相機接收信號。為實現高輻射精度、高商業價值的遙感圖像數據，服務于定量化應用，通過調研國外同類光學遙感衛星設計，高分多模衛星配置1臺大氣同步校正儀，與高分辨率相機同步觀測，獲取時空嚴格匹配、更加精準的大氣參數，用于地面圖像處理中的大氣校正。

結合天地一體化大氣校正方案設計，采用多譜段、多偏振通道的大氣參數探測體制，大氣同步校正儀采用分孔徑結合多元探測器分視場方案[1,8]，配置8個探測譜段，其中5個譜段具備偏振探測能力。490 nm，550 nm，670 nm，870 nm譜段用于氣溶膠參數反演；910 nm主要用于水汽柱濃度測量；1380 nm具有卷云和平流層氣溶膠測量能力；1610 nm和2250 nm近紅外通道，用于估算地表偏振反射率，以實現地氣分離。大氣同步校正儀除了能獲取光譜信息外，還可以獲取大氣的偏振特性，實現地表和大氣信息的有效分離，同步獲取地表反射率和氣溶膠參數，相對于純光譜的大氣校正儀能夠獲得更高的大氣參數估算精度，從而提高遙感圖像的大氣校正能力。

圖6給出了2020年7月26日科威特大氣溶膠光學厚度反演結果對比。結果表明：高分多模衛星大氣參數反演精度高。通過大氣校正，去除了大氣程輻射效應、交叉輻射效應和領近效應等影響，改善地物特征光譜精度，提高地物細節特征和地物定量化水平。

圖6 氣溶膠光學厚度反演結果Fig.6 Retrieval results of aerosol optical depth

2.7 基于元任務的自主任務管理技術

高分多模衛星是一顆典型的敏捷光學衛星，以敏捷成像能力，特別是拼幅成像、多角度成像和非沿跡成像為主要特征，較傳統遙感衛星成像需求更加豐富多樣和細致，任務決策機制與任務執行過程更加復雜，任務執行數量大幅增加[9]，大大增大了用戶操作難度及執行所需的指令數據量。從用戶好用性、易用性出發，高分多模衛星采用基于元任務的星地接口設計，向用戶提供操作簡單、真正面向任務，無需輸入大量“面向過程”的具體底層指令，使得用戶以容易理解的數據表單形式(元任務)、從任務層面直接操作衛星，從而大幅提高了衛星的易用性。衛星上裝有以數管系統管理單元為核心的強大自主任務管理系統，能夠根據上注元任務自主解析且高效、可靠完成各類任務。

高分多模衛星具有同軌多點目標成像模式、同軌多條帶拼幅成像模式、同軌多角度/立體成像模式、沿跡/非沿跡主動推掃成像模式等多種復雜成像模式；回放包括對地數傳和對中繼數傳，每種數傳又包括3種不同碼速率，在軌工作模式非常復雜。為規范操作、提升易用性，簡化星地操作，用戶僅需要對成像元任務和回放元任務操作即可完成對衛星各類任務操控，衛星上完成對用戶任務的排序及優化處理，盡可能在統一的規則下對衛星的成像進行操作控制，優化分系統間協作的流程，提高應用效率。另外，衛星上對接收到的任務，在不需要地面干預的情況下能完成任務接收、任務解析、合法性檢查、約束檢查、指令生成及優化并執行。

高分多模衛星發射入軌后，對自主任務管理功能性能進行了測試驗證，元任務定義合理，能夠覆蓋用戶各類使用任務需求，操控便捷、靈活、高效，大幅提升衛星任務執行能力、執行效率及任務的快速響應能力。圖7給出了2020年9月共計27天的衛星在軌實際任務執行情況，任務執行成功率達到了100%，單天最大成像任務數量達到了103個，平均每天成像任務約52個，相比其他衛星，成像任務執行能力提升數倍。結合在軌測試及應用驗證，衛星在軌運行穩定，各類任務執行正常，衛星操控界面簡單、高效。

圖7 成像任務執行情況Fig.7 Implementation of imaging missions

2.8 基于在軌智能診斷與處理的自主健康管理技術

低軌遙感衛星由于軌道的特點，衛星過境可視弧段較短，以往衛星在軌出現問題，缺乏完善的自主診斷和處理能力，導致故障處理的有效性和時效性不足，不利于用戶的使用和監管，影響衛星業務連續性，甚至涉及到衛星安全。為提高衛星的安全性及健壯性，充分利用星上綜合電子硬件及軟件資源，高分多模衛星采用更強的星上自主健康管理系統(見圖8)，規范了健康管理系統操控及事件報告機制；基于以往在軌衛星故障模式，結合單機及分系統設計狀態，構建了包括自主健康數據體系、事件報告體系、多級故障處理方案及健康數據優先下傳方案等在內的星上自主健康管理體系，實現了健康維護及故障的快速隔離、恢復，大幅提升了衛星自身故障監測和恢復能力。

圖8 自主健康管理系統Fig.8 Self health management system

高分多模衛星自主健康管理的核心是能夠自主對自身健康狀態進行監控和判讀，依據故障識別結果，采取隔離、恢復等處置措施，星上自主組織發生故障時相關遙測數據，在衛星入境時自主優先下傳。自主健康管理的工作內容主要包括健康數據生成、故障診斷與恢復、健康數據下傳，以數管分系統的系統管理單元為核心，完成系統級、分系統級、單機/模塊故障監視診斷與處置。為提升管理控制的靈活性，衛星健康管理設置了總開關和各子功能開關，各功能獨立可控，并具有防止反復多次觸發設計。

相比于現有衛星，高分多模衛星從功能的角度具備更多的單機級、分系統級及系統級健康管理及快速下傳的功能；從信息流角度提供了不同層級的數據處理機制，剔除或壓縮無效數據，改變了現有衛星遙測數據從源到地面的狀態，數據有效性大大提升，大大減輕了測控通道壓力；從智能化的角度，分級智能健康管理，地面基于事件報告(而不是原始遙測)進行決策，每一級智能化水平都有很大提升。在近一年的在軌運行中，自主健康管理系統準確報警并處置了多起健康異常事件，有效保證了衛星的在軌安全及任務連續運行，未發生健康系統誤診斷、誤報警，大幅提升了在軌自主運行可靠性、地面運行管理的效率。

2.9 基于敏捷衛星的中繼數傳技術

高分多模衛星具有響應能力快、成像效能高等優點，對標美國、法國等同類先進商業遙感衛星全球地面接收站布局策略，突破我國地面接收站布局限制，著眼于全球數據的快速獲取，充分利用我國現有中繼系統資源，首次實現了民用遙感衛星中繼數傳設計，可以實現境外成像當圈回傳快速獲取能力，可有效提升衛星全球快速響應及獲取能力。

為實現與中繼衛星的捕獲跟蹤，一般采用米級大口徑、2軸轉動的機械點波束天線，并采用展開臂將天線撐到星體外，以保證跟蹤過程大口徑天線運動包絡需求。為保證衛星敏捷成像對小慣量、高剛度要求，突破常規設計，首次采用了星體姿態預置結合天線小角度轉動實現對中繼衛星指向與跟蹤方案，充分利用高分多模衛星、中繼衛星及太陽三者間運動特性，基于高分多模衛星強敏捷機動和高精度高穩定的控制能力，采用慣性空間固定姿態預置，并結合天線2軸小角度轉動實現對中繼衛星穩定跟蹤。在軌測試期間進行了多次中繼衛星數傳任務，天線捕獲跟蹤與數據傳輸穩定正常；中繼數傳任務期間，整星工作正常，太陽翼跟蹤穩定。因此，中繼數傳跟蹤方案設計合理正確。

2.10 面向應急響應的快速獲取技術

在遙感技術與應用的雙重驅動下，遙感衛星技術得到了飛速發展，相應任務規劃與執行、數據接收與處理、產品分發及應用體系已形成了較為完備的天地一體化服務體系。從用戶觀測需求到數據獲取整個服務鏈條涉及多個環節，特別是重大災害、事故或事件發生后，急需及時掌握災害發生地點、涉及范圍、發展趨勢等信息；但是，往往受限于受災區地理環境、設備設施等限制，無法實現“第一時間”將受災區域的遙感衛星圖像產品傳送到前沿應急指揮部[10-11]。為了解決上述問題，高分多模衛星首次采用了一種面向應急需求的特定區域圖像快速獲取方法，突破傳統遙感衛星圖像數據獲取和傳輸手段，大幅減小了圖像數據獲取鏈路中對地面設施的依賴程度；配置區域圖像的提取與處理單元，結合敏捷成像，完成特定區域的快速精準提取、輻射校正、CCD拼接及幾何校正等處理，并生成用戶可直接應用的二級圖像產品。衛星上實時處理流程見圖9。

圖9 衛星上實時處理流程Fig.9 Real-time processing flow on satellite

基于高分多模衛星上配置的X頻段高速數傳通道，通過軟件配置可以實現2×450 Mbit/s和2×100 Mbit/s的中低碼速率下傳模式，以便在前沿應急指揮部配置更為靈活的機動站或微型便攜接收站，支持1.2 m，4.5 m及更大口徑天線接收使用，用戶根據需求靈活選擇使用；地面接收只需要完成圖像數據的實時接收與顯示即可，能有效解決如何在“第一時間”將受災區域的遙感衛星圖像產品傳送到前沿應急指揮部的問題。

在軌測試期間，首次完成了面向應急響應需求的特定區域快速獲取模式應用演示驗證，模擬應急搶險救災前沿指揮部“實時”接收受災區域2級遙感圖像產品，并進行判讀應用的場景。10：54：24，開始成像并進行實時處理，生成15 km×15 km的2級圖像產品；10：56：30，通過指揮部配置的地面移動接收站完成了圖像數據的接收、解調及圖像產品顯示應用。測試結果表明：衛星可將用戶對特定區域圖像數據產品的獲取時效由數小時提高至分鐘級，為應急響應需求提供及時、有效的信息，大幅提高重大災害現場災情信息傳遞的保障能力，能夠有效解決災區通信設施損毀所導致的數據傳輸難題。

3 在軌測試情況

高分多模衛星于2020年7月3日成功發射入軌，至2021年3月完成了衛星狀態建立、衛星平臺及有效載荷參數優化調整、衛星工程測試、地面系統能力測試、圖像檢校與評價、應用示范等全部在軌測試工作。在軌測試結果表明：衛星各項功能性能滿足研制要求，衛星敏捷成像模式豐富、獲取能力強，圖像質量良好，綜合性能達到國際先進水平。

與國內已發射在軌運行的遙感衛星相比，高分多模衛星具有分辨率高、譜段豐富、圖像質量高、敏捷成像能力強等特點，分辨率優于0.5 m，為國內民用光學遙感衛星最高；具有豐富的敏捷成像模式，首次實現對同一目標一次過境12個角度觀測成像、沿任意向目標“動中成像”能力。經地面系統及用戶應用評價，高分多模衛星圖像幾何及輻射質量高。

圖10給出了高分多模衛星與國際主流商業遙感衛星WorldView-2圖像(全色譜段)的對比。高分多模衛星在敏捷成像能力、圖像幾何精度、圖像輻射質量等方面均達到了WorldView-2衛星水平；通過目視效果、清晰度和美國國家圖像解譯級別(NIIRS)等方式對比，高分多模衛星圖像紋理細節更豐富，邊緣層次感較好。

圖10 高分多模衛星與WorldView-2衛星圖像效果對比Fig.10 Image comparison between GFDM-1 satellite and WorldView-2 satellite

4 結束語

高分多模衛星作為我國首顆民用分辨率優于0.5 m的敏捷光學成像衛星，為滿足用戶定量化遙感應用，其方案設計充分借鑒了國際同類先進遙感衛星設計，突破了敏捷成像技術、高圖像質量保證技術等多項核心技術，大幅提升了衛星在軌圖像數據的獲取效能，可為用戶提供高質量的圖像數據。通過在軌測試及應用評價，衛星各項功能性能符合要求，方案設計合理正確。高分多模衛星成功實現兼顧高分辨率與敏捷成像的遙感衛星技術的應用，技術指標先進，為我國研制更高分辨率、更優圖像質量、更強敏捷成像能力的光學遙感衛星奠定了堅實基礎。