用上帝视角为地球“美拍”

文/ 王旭 高静

精良的摄影器材和绝佳的拍摄位置是摄影爱好者梦寐以求的，因此高景一号卫星成了他们无限羡慕的对象。高景一号03、04星发射成功后，与01、02星一起组成了地球美拍团。它们所处的位置可以俯视地球，是绝对的上帝视角；“手持”的拍摄器材是由中国航天科技集团有限公司五院专门研制的国产高配相机，更是令摄影爱好者垂涎。此外，五院的科研人员还赋予了高景一号更多绝技，让世界对中国商遥充满期待。

▲ 高景一号02组卫星发射现场 董东 摄

瞅啥都清楚 还能边拍边传

0.5米级的分辨率让高景一号卫星能轻松分辨出地面上的车辆是轿车还是SUV，而且“出片”质量极高。“高景一号的性能与国际先进的商遥卫星相比毫不逊色。”航天东方红卫星有限公司总经理李向阳说。

上海陆家嘴、希勒湖、文莱达鲁萨兰王国……前不久，在高景一号满一周岁之际，世景公司的官微“世景之图”发布了高景一号2017美图TOP10，10张精美绝伦的高清图片均由高景一号“亲手”拍摄，奉上了一份视觉盛宴。

卫星研制团队通过技术创新让图像细节更丰富、层次更清楚，使用户能从图像中获取更多信息。并且，03、04星增加了新功能：准实传。这项功能得益于星上的天线能转动瞄准地面站，实现了一边拍一边传，数据下传效率更高。

高景一号卫星可实现7种成像模式，其中多条带成像特色鲜明。“一般卫星过境一次只能拍摄地面上一段固定宽度范围内的图像，实现单条带成像。高景一号可通过自身快速机动能力，同时拍摄5条带，通过拼接形成60公里×70公里的图像。”高景一号卫星总指挥兼总设计师赵志明介绍。

立体成像也是高景一号的绝活之一。在拍摄目标未到星下点之前，卫星前视成像，到星下点后正视成像，飞过目标后再后视成像，从而实现立体成像。此外，高景一号还可实现同轨多目标成像。

高景一号行动敏捷，变速控制力矩陀螺功不可没，它相当于卫星的动力系统，这也是我国首次实现小型化、国产化变速控制力矩陀螺的在轨应用。研制过程中，团队也遇到过难题，但大家心无旁骛攻关技术，最终获得了成功。

“轻”是高景一号行动敏捷的另一秘诀。“就像人，轻才能灵活，所以我们将星上的设备做得小型化、高集成化。例如，我们研制的智能芯片重十几克，能代替原来七八公斤甚至十几公斤的设备，使整星占用的空间变小，重量变轻。”高景一号卫星项目执行总监谢斌说。

高景一号的高性能相机被安装在CAST3000B平台上，该平台能够为相机提供温度、姿态、能源和信息管理等。“这个平台做得越轻越小，留给相机的空间就越大。现在我们能做到让相机的重量占整星重量的43%。”高景一号卫星总师助理翟峰介绍，“并且，这次相机也有小型化设计，重量减轻了很多。”

高集成化设计让高景一号单星质量减少到300公斤，并且，自主研制的高科技芯片大幅度提升卫星整体性能，降低卫星成本的同时，也使卫星整体核心芯片的国产化率达到90%。

探索商遥卫星保障体系

高景一号首次采取全数字化应答机。完全自主知识产权的ASIC芯片使应答机可靠性更高，而设备参数可配置使应答机通用性更强、灵活性高。高集成度设计让应答机兼具USB信号处理、遥控处理、下位机等功能。

在数据存储方面，高景一号卫星采用了多片FLASH芯片，不使用任何的机械辅助装置，单颗星固存主备容量高达4T，断电后存储的数据不会丢失。卫星供电分系统集成了能源管理、配电管理、火工品等单元模块，采用我国自主研制的MEU智能芯片，能够实现供配电系统的在轨自主管理与安全监测。

除了诸多技术创新，研制团队还从研制流程到产品保证、计划流程都做了创新性尝试，专门探索出一套针对商业遥感卫星的质量保障体系和产品保障体系。

据高景一号卫星副总指挥赵森介绍，商业遥感卫星研制周期非常短，又要追求成本低，所以尽量简化和缩短相关研制的流程。研制团队用17个月完成01、02星的研制，这在当时也是五院的一个新记录。03、04星是在一年内完成的。

研制团队对一些试验和测试的流程进行优化，例如两颗星技术状态一致的前提下仅在一颗星上完成热平衡试验，两星开展并行测试，有效缩短了整星研制时间。

卫星完成测试运抵发射塔架后，起重机吊起卫星是常规动作，但冬季的严寒让团队工作更加谨慎。“起吊和上升过程没有空调保障，所以我们一定要把湿度调低，温度调高。”项目经理助理魏建光说，“如果湿度高，温度低，卫星吊上来后空调烘暖风，就像咱们戴眼镜从寒冷的室外到温暖的室内，镜片上会有一层结露，如果这种水蒸气凝结在星体表面或者相机镜头上，都会对卫星产生不可逆的损伤。”

而这一切的努力，只为高景一号02组卫星成功发射入轨，为中国2018年宇航发射讨得个好彩头。★