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以地表形變干涉測量為核心任務(wù)，構(gòu)建全球首個(gè)用于地表形變干涉測量應(yīng)用的L波段雷達(dá)遙感雙星星座；雙星繞飛，實(shí)現(xiàn)高精度地形測繪……

2月27日，陸地探測一號(hào)01組B星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。B星入軌后，將單獨(dú)開展在軌測試，再與A星進(jìn)行編隊(duì)測試。該組衛(wèi)星將為地質(zhì)災(zāi)害、土地調(diào)查、地震評(píng)估、防災(zāi)減災(zāi)、基礎(chǔ)測繪、林業(yè)調(diào)查等領(lǐng)域提供強(qiáng)有力的空間技術(shù)支撐。

穿云透霧：地面觀測分辨率達(dá)到米級(jí)

2月27日7時(shí)44分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將L-SAR 01組B星發(fā)射升空。衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。新華社發(fā)（汪江波 攝）

陸地探測一號(hào)01組衛(wèi)星是《國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長期發(fā)展規(guī)劃（2015-2025年）》中首個(gè)立項(xiàng)的科研衛(wèi)星工程，由A、B星組成。A星已于1月26日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功實(shí)施發(fā)射，目前正按計(jì)劃開展在軌測試，衛(wèi)星相關(guān)功能性能正常。

此次任務(wù)，國家航天局負(fù)責(zé)該衛(wèi)星工程組織管理、重大事項(xiàng)組織協(xié)調(diào)和發(fā)射許可審批，自然資源部為主用戶單位，與應(yīng)急管理部等用戶部門負(fù)責(zé)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行，中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心、中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院負(fù)責(zé)地面系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行，中國航天科技集團(tuán)八院負(fù)責(zé)衛(wèi)星系統(tǒng)和運(yùn)載火箭系統(tǒng)抓總研制，中國衛(wèi)星發(fā)射測控系統(tǒng)部負(fù)責(zé)發(fā)射場及測控系統(tǒng)組織實(shí)施。

2月27日7時(shí)44分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將L-SAR 01組B星發(fā)射升空。衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。新華社發(fā)（汪江波 攝）

陸地探測一號(hào)01組衛(wèi)星所觀測的數(shù)據(jù)作為重要的國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，在國家重大戰(zhàn)略實(shí)施、大型工程建設(shè)、災(zāi)害評(píng)估、地質(zhì)制圖、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地利用等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

“例如我們要建設(shè)5G基站及特高壓輸電線等，這些設(shè)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(diǎn)的合理布設(shè)提供重要的數(shù)據(jù)支撐。”陸地探測一號(hào)01組衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師陳筠力說。

陳筠力介紹：“因?yàn)槲覀儑疑絽^(qū)丘陵多，人工測繪耗時(shí)又危險(xiǎn)，而光學(xué)遙感受制于我國大部分地區(qū)多云多雨氣候特征的影響，無法做到實(shí)時(shí)獲取。雷達(dá)衛(wèi)星的特點(diǎn)，使其可以穿透云層和地表植被，實(shí)現(xiàn)全天候、全天時(shí)、高精度的觀測，在地形測繪中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。”

“我們應(yīng)用了波的干涉原理，兩顆衛(wèi)星中一顆發(fā)射雷達(dá)信號(hào)，當(dāng)兩顆衛(wèi)星同時(shí)接收到地面回波后，通過處理就可以反演得到地面與兩顆衛(wèi)星之間的距離差，進(jìn)而獲取地面的高程信息。”陳筠力說。

據(jù)悉，陸地探測一號(hào)01組是全球首個(gè)L波段分布式編隊(duì)多極化干涉合成孔徑雷達(dá)測高衛(wèi)星系統(tǒng)，地面觀測分辨率達(dá)到米級(jí)，地面高程測量精度滿足1比50000比例尺標(biāo)準(zhǔn)。可為我國自然資源調(diào)查體系構(gòu)建、全球地理信息資源建設(shè)與更新、高精度地形數(shù)據(jù)更新提供重要的技術(shù)支撐。

雙星共舞：通過兩顆衛(wèi)星不斷繞飛進(jìn)行觀測

2月27日7時(shí)44分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將L-SAR 01組B星發(fā)射升空。衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。新華社發(fā)（汪江波 攝）

干涉合成孔徑雷達(dá)測高的原理要求雙星需要在特定的視角差范圍內(nèi)對(duì)地觀測，但雙星不斷繞飛運(yùn)動(dòng)，兩星之間的距離及視角差是不斷變化的，而且衛(wèi)星要為防碰撞留足夠的安全距離，這給衛(wèi)星的編隊(duì)構(gòu)形設(shè)計(jì)及控制提出了前所未有的挑戰(zhàn)。

“根據(jù)雙星干涉測高要求，雙星在太空需時(shí)刻攜手相伴飛行，猶如花樣滑冰雙人滑的運(yùn)動(dòng)員，既要保證各自技術(shù)動(dòng)作的精準(zhǔn)穩(wěn)定，還要兼顧兩人動(dòng)作的協(xié)調(diào)配合。但與數(shù)分鐘的比賽不同，衛(wèi)星在軌需要在任務(wù)周期內(nèi)克服各類復(fù)雜干擾因素的影響，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。”衛(wèi)星副總設(shè)計(jì)師魏春解釋。

研制團(tuán)隊(duì)考慮到有限的燃料分配和長時(shí)間的運(yùn)行要求，提出了繞飛編隊(duì)構(gòu)形設(shè)計(jì)與精確保持的新方法，利用地球引力攝動(dòng)關(guān)系優(yōu)化配置雙星軌道參數(shù)，同時(shí)設(shè)計(jì)了基于精確脈沖控制的編隊(duì)構(gòu)形自主保持技術(shù)，繞飛構(gòu)形參數(shù)精確控制在米級(jí)，達(dá)到國際先進(jìn)水平。

星星相通：雙星協(xié)同繪大地

2月27日7時(shí)44分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將L-SAR 01組B星發(fā)射升空。衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。新華社發(fā)（汪江波 攝）

雙星在軌干涉測高，需要兩顆衛(wèi)星在時(shí)間、空間、相位三個(gè)維度上保持高度一致性。衛(wèi)星總指揮李瑞祥介紹：“B星與A星設(shè)計(jì)狀態(tài)一致，可謂一對(duì)‘雙胞胎’，從根源上對(duì)一致性加以保證，而且雙星在軌還可以通過星間鏈路實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。”

研制團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了基于實(shí)時(shí)編隊(duì)構(gòu)形的三維姿態(tài)導(dǎo)引與控制、非中斷雙基地成像等一系列新技術(shù)，可有效保證雙星的同步性能。基于實(shí)時(shí)編隊(duì)構(gòu)形的三維姿態(tài)導(dǎo)引與控制技術(shù)，還可有效提升陸地探測一號(hào)01組雙星長基線編隊(duì)飛行時(shí)的空間同步性能。

“我們?cè)趪H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合成孔徑雷達(dá)成像和相位同步不能同時(shí)進(jìn)行的難題，可大幅提升相位同步精度，并形成了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。”衛(wèi)星副總設(shè)計(jì)師王宇說。