首页 > 新闻频道 > 编辑推荐 > 正文

高分四号卫星相机全揭秘

2016-09-30 15:40:41来源:中国航天报 编辑:乌冬喵浏览:

一部精彩的电影,需要多个相机在多个机位协同拍摄,大画幅、中景、近景各种景别共同呈现,才能为观众营造出身临其境的震撼效果。分布在高轨、低轨不同轨道的遥感卫星就如同一只只“天眼”,自如运转,洞察地物。高分四号卫星相机就是我国光学遥感相机系列中的新款产品——由中国航天科技集团公司五院508所研制的我国第一台高轨高分辨率对地观测光学遥感相机。

共用一个口径

可见光/红外同时成像

日常生活中用单反相机摄影,一次成像只能使用一种镜头,但是高分四号卫星相机首次采用了可见光近红外与中波红外共口径技术,可实现可见光/红外共用一个口径,同时对地面成像。

据了解,高分四号卫星相机为了追求空间分辨率的高水平,就需要把镜头口径做得尽量大。

高分四号卫星总指挥兼总设计师李果、相机分系统指挥兼主任设计师练敏隆介绍,高分四号卫星相机镜头长约一米,口径较大,镜头外还罩上了约两米长的遮光罩,无疑像个“大炮筒”。

像这样体积的“大炮筒”,卫星能搭载一个已属不易。于是,研制人员摒弃了搭载两个镜头上星的传统思路,决定共用一个口径,通过分色装置实现可见光/红外同时成像的效果。在进行可见光拍摄时,相机还提供全色、红、绿、蓝、近红外等五种滤镜切换服务,想要什么样的效果,都可以满足。

采用面阵凝视成像

一次可拍一个河南省

过去,我国发射的低轨遥感卫星采用的均为线阵推扫方式,要通过卫星或者镜头的移动从一条线逐渐扫出一个画面。这种成像体制的缺点是成像时间较长、效率较低。

高分四号卫星相机首次采用面阵凝视成像体制,拍照时就像家用照相机一样,一次就可拍出一张整幅照片,效率大增。卫星研制团队还为高分四号卫星相机量身打造了采用亿级像元数的可见光器件以及百万级像元数的中波红外器件,这在我国光学遥感相机研制史上还是第一次使用。

李果介绍,高分四号卫星相机幅宽约为400公里×400公里,一次拍摄成像面积大约相当于一个河南省。按照高分四号卫星的最佳工作状态来计算,紧急情况下1天之内,就能对我国疆域完成一次完整成像。此外,它还可以对动态目标的运行轨迹、趋势进行捕获,成为一个“准摄像机”。

针对多方面的任务需求,高分四号卫星设计了单景凝视、区域拼接、机动巡查等多种与中低轨道遥感卫星完全不同的成像模式,通过采用我国自主研发的高精度敏感器和大力矩输出执行机构,可实现整星快速机动和高稳定控制,完成对变化目标持续监视、大范围区域目标快速成像以及多个热点地区的交替巡查成像。

高分四号卫星相机完全可以在数分钟之内实现对三个不同区域进行连续成像。经过短时间的处理,卫星相机就可以把拍摄的图像处理成2~3级数据产品送达用户手中,这使得卫星可同时满足减灾、林业、地震、气象等不同用户的应用需要成为可能。

各项性能优秀

不惧各种极端环境

李果介绍,高分四号卫星运行的高轨环境与低轨有很大差别,相机受太阳辐照区域与背光区域的温度差能达到上百摄氏度。

研制团队历时两年研究,最终找到了多种热膨胀系数较小的特殊材料用于制作相机镜头,掌握了复杂环境下相机温控技术,确保了镜头在轨运行时的温差能控制在0.2摄氏度以内。

练敏隆说,除了选用特殊材料,他们还给相机穿上了三层“保暖衣”,配置了长达两米的巨型遮光“太阳帽”,最终解决了复杂太空环境下热交变剧烈的难题,为确保相机成像质量立下汗马功劳。

高分一号、高分二号卫星低轨光学遥感卫星运行在500~700公里的轨道,相对地面运行速度较快,只能采用固定曝光时间进行“傻瓜”成像,得到米级分辨率的高清图像。运行在36000公里高轨的高分四号卫星定点在赤道上空,与地面保持相对静止状态,则可采用类似单反相机的成像方式,自主调整曝光时间,从而获得高品质图像。

例如,气象用户希望观测到较为明亮的云团内部状况,这时可以缩短相机的曝光时间。林业用户关注的是森林、湖泊等较暗的物体,这时就要增长相机的曝光时间,以获取暗处的细节。

要保证图像的高画质,拍摄时切忌抖动,对于距离地面很远的高轨遥感相机而言更是如此。为了提升相机自身防抖性能,研制团队采取“两手抓”的策略,一方面紧盯制冷机等扰动源,极力降低振幅,另一方面设计了阻尼桁架等设备来抑制振动。

据相机总体岗技术人员孔祥皓介绍,卫星总体单位五院总体部攻克了高稳定一体化结构设计难题,犹如给相机配上了一台在太空中“零变形”的“三脚架”,使得卫星运行时对相机产生的扰动影响大大降低。

声明:本站发布此文章意在传递信息,并不表明同意其观点或证实其描述,仅供大家学习交流与分享。

关键词阅读
关键词: 高分四号 GF-4 GF4

热门资讯

解决Google Earth 无法连接服务器方法
解决Google Earth 无法连接服务器方法

谷歌地球变谷歌黑洞啦~!从昨日中午起就有论坛007

不一样的世界地图
不一样的世界地图

世界地图的基本构架形成于16—18世纪,后来就无大

谷歌地球看海南文昌卫星发射中心规划图
谷歌地球看海南文昌卫星发射中心规划图

文昌航天发射中心位于中国海南省文昌市附近约北纬

南沙群岛现状地图
南沙群岛现状地图

虽然历史和法理依据均证明,南沙群岛的主权毫无疑

广州增城市新塘镇事件地图
广州增城市新塘镇事件地图

我叔叔有个工厂,所以养了十几条狗看家护院。有外

卫星图片看被菲律宾强占的我南海9大岛礁
卫星图片看被菲律宾强占的我南海9大岛礁

南沙群岛自古以来就是中国领土的一部分,而,随着

让油价不再飞涨——上海打折加油站地图上线
让油价不再飞涨——上海打折加油站地图上线

 2月25日,由折扣网站“爱折客”牵头组织、部分

利比亚地图 分析最新局势
利比亚地图 分析最新局势

3月8日,一年一度的国际妇女节,特别的是,今年的

Google地图Android版正式支持离线包下载
Google地图Android版正式支持离线包下载

心心念念“无网亦可用”的离线地图终于正式上线了

关于Google的Hosts无法访问原因
关于Google的Hosts无法访问原因

近日,多个Google 在国内的Hosts的IP地址都失效


关于上帝之眼| 招贤纳士| 意见反馈| 联系我们| 网站地图| 友情链接| 卫星库| 地球论坛

©2005-2019 Godeyes,cn Interactive. All rights reserved 上帝之眼版权所有

桂ICP备13002970号-2

网警 联系电话