“高分”三星齐飞天民用光学业务星座开启新征程访高分一号02、03、04卫星总指挥白照广

本刊特约记者 詹桓 本刊记者 祁首冰

2018年3月31日，高分一号02、03、04卫星以“一箭三星”的方式由长征四号丙火箭于太原卫星发射中心成功发射。高分一号02、03、04卫星的成功发射，标志着我国首个民用高分辨率光学业务星座正式投入使用。在卫星发射成功后，高分一号02、03、04卫星总指挥白照广接受了本刊记者的专访。

记者：白总，祝贺高分一号02、03、04卫星发射成功，请您介绍一下高分一号02、03、04卫星工程的意义。

白照广：作为我国高分辨率民用遥感系列卫星的重要组成部分，高分一号02、03、04卫星将组成国内首个民用高分辨率光学业务星座。它主要满足我国国土资源调查监测的紧迫需求，按照业务卫星建造要求，开展3颗卫星工程项目建设，采用同星多颗、批量生产、“一箭三星”发射，并通过多星统筹运控，全面降低业务卫星的生产运营成本，提高投入产出效益。

高分一号02、03、04卫星单星继承CAST2000平台技术，为三轴稳定的太阳同步轨道对地遥感光学成像卫星，三星等相位间隔分布于同一轨道高度的太阳同步轨道上。每颗卫星装载2台2m/8m相机，成像幅宽优于60km；采用高速X频段2×450Mbit/s数据传输分系统。

高分一号02、03、04卫星综合利用星座组网、姿态机动控制技术和可见光、多光谱成像手段，在全球范围可执行成像任务。其主要工作模式包括实传模式、记录+回放模式、记录模式和回放模式。

高分一号02、03、04卫星星座可实现3星15天全球覆盖、2天重访，长期、连续、稳定、快速地获取全球2米全色、8米多光谱影像。

高分一号02、03、04卫星星座可用于国土资源调查、监测、监管与应急等主体业务，并可服务于减灾、环保、住建交通、农业、林业、海洋、测绘等行业，提供社会化应用，实现国土资源应用中1:2.5万～1:5万比例尺遥感数据国产化率达90%以上，减少重大行业和大用户对国外数据的依赖，全面扭转目前国内遥感数据市场供需极不平衡的国外数据卖方市场局面，为圆满完成我国第三次全国土地调查提供高精度、业务化、海量光学卫星遥感数据。

记者：高分一号02、03、04卫星有哪些特点？

白照广：高分一号02、03、04卫星主要有三大特点。一是星座具备多种星座运行模式，可根据使用要求灵活转换。3颗卫星同相位编队飞行时，可采用立体成像模式实现立体成像，或采用图像拼接模式实现大幅宽成像；等相位飞行时，可实现指定目标快速重访成像和指定地区拼接成像；同时，3颗卫星可与高分一号/高分六号组网，实现更快重访和更快覆盖成像。

二是成像质量高。相比高分一号卫星，高分一号02、03、04卫星量化位数从10bit提高到12bit，同时提高了低辐亮度条件下的信噪比，降低了噪声等效反射率差，图像质量显著提高。高分一号02、03、04卫星是我国低轨光学卫星首次采用对月定标，可有效修正相机的不均匀性，降低对地面校正系统的依赖程度，可为用户提供质量更高的影像。

三是成像效率高。与高分一号卫星相比，高分一号02、03、04卫星设计寿命提高至6年；卫星侧摆25°的机动时间由200秒减少到150秒，从而使卫星可以更“快”地调整到合适拍摄的角度；增加每天工作圈次和时长，由单星每天8圈成像提升到每天14圈均可成像，每天累计成像时间由80分钟提升到100分钟，成像效率显著提升。

记者：高分一号02、03、04卫星的主要技术难点是什么？研制团队实现了哪些技术创新？

白照广：高分一号02、03、04卫星的技术难点主要有三点。一是卫星无控定位精度要求高。在无控制点条件下，定位精度需从高分一号卫星的50m提高到30m，相当于提高60%。二是减重难度大。由于采用“一箭三星”发射方式，运载能力需要单星质量控制在805kg以内。高分一号02、03、04卫星与高分一号卫星有效载荷配置基本相同，而高分一号卫星发射质量约为1000kg，即需要实现减重20%。三是需要6台相机响应一致性优于4%。

为实现无控定位精度提高，研制团队有针对性地进行了适应性改进设计，主要措施包括：1）采用高精度星敏感器保证姿态测量精度；2）提高星敏感器、陀螺及姿态广播数据的输出频率；3）进行了相机力-热稳定性设计；4）采用双频卫星导航接收机，提高定轨精度。经过以上工作，高分一号02、03、04卫星无控定位精度优于25米，满足30米的指标要求。

为降低卫星质量，研制团队主要采取了优化配置和集成化、小型化设计。具体包括：整星设备优化布局、结构减重、2m/8m相机分系统减重、数传分系统减重、电源分系统减重、控制分系统减重等优化措施。通过采取以上优化设计措施之后，三星质量均控制在795 kg以下，满足任务要求。

为实现用户提出的6台相机响应一致性优于4%的指标要求，卫星总体通过优化相机设计、严格选用元器件、严格各环节标定过程、应用高精度测试设备等措施，在相机标定过程、标定精度分析、响应一致性重点控制方面开展了创新工作。最终，6台相机响应一致性优于3%，满足指标要求。

记者：高分一号02、03、04卫星从立项到发射，不足24个月，请您介绍一下研制团队是如何在如此紧张的研制周期下确保卫星质量的？

白照广：我们严格质量控制。首先，在制度上公司设立了产品保证中心，针对每个型号都设立了专职产品保证经理和产品保证助理，使质量工作贯穿于科研生产活动始终。具体到高分一号02、03、04卫星的研制过程，在型号研制初期和转阶段时，项目办编写了产品保证大纲、产品保证要求、初样/正样产品保证计划，并下发至各个外协场所；结合失效模式和影响分析（FMEA）的分析结果以及卫星技术状态的实际控制情况，做到质量控制点前移，客观证据充分，对多余物控制等强制检验点进行了拍照，留有照片。在整星研制过程中，我们从元器件、空间环境、工艺、材料、软件、可靠性等多个方面保证卫星质量受控，每一个方面都进行了相关的试验与把关，每一个关键环节都进行了相关的评审。在产品交付前，组织各个场所开展数据包审查工作，并要求场所编写相关的产品保证总结文件，确保质量受控。

此外，在卫星研制的各个环节，有国军标、院标、企标、三层次文件等各类标准规范。按照要求，在每一个环节都按照严慎细实的工作作风做到“做事有依据、做事按依据、做事留记录”。

总的来说，我们就是把质量工作渗透到工作中的每一步，任何一步都有相关规定并严格执行，并且有监督与复检，而且留有记录。这样才能做到层层把关，质量受控。

在采访结束时，高分一号02、03、04卫星总指挥白照广通过本刊向为卫星研制做出突出贡献的各分系统研制单位和协作单位表示感谢。同时，他说，研制队伍将会同有关单位和用户，再接再厉，把卫星维护好、应用好，为我国高分辨率对地观测系统建设和遥感卫星应用做出新贡献。