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2019-04-29 16:55:34



高景一号卫星光学镜头

中国高清卫星分辨率达到世界什么水平,一直是大家感兴趣的话题,近日央视大国重器节目为大家解开了谜底。由于受西方封锁,早期中国卫星图像分辨率不高,近十年才有较大进步。

卫星分辨率为什么难提高?

卫星研磨抛光剂

主要是镜头制造工艺太复杂,打磨精度非常高。首先需要制造特殊直径的研磨抛光剂粉末,然后在专业技术人员的手中打磨大直径感光镜头,镜头的直径通常0.6-1米以上,研磨时不得出丝毫差错,要用专用仪器检测,这在外界根本不知。这项关键技术直到2016年才被中国工程师攻克。

根据资料,对于0.5米左右非球面透镜的加工,依次采用机器人研磨、抛光和离子束修形技术完成透镜的加工。最后,检测得到其波前误差为0.013λ-RMS。对于1.3米以上超大直径透镜,采用非球面超声铣磨、机器人研抛等多个工序组合加工,还要对反射镜的重力误差进行卸载,反射镜的最终精度达到0.016λRMS。

平行光管试验台

卫星分辨率检测设备也是西方对我封锁的高端装备,目前中国已经独立解决。

平行光管试验台

平行光管试验台

抛光后再上平行光管试验台测量靶标考验卫星分辨率,靶标上分布着40根直径10微米黑白相间细线,卫星相机如果能够清晰地分辨出这些细线,就意味着遥感卫星在530公里高的太空能分辨出地面0.5米的物体。

检测结果完美

多光谱对全色靶标的成像,黑白线条界限清晰,测试结果很完美。

不过镜头直径越大,意味着发射质量和成本上升。目前美国的侦察卫星水平最高,可以看清地面车辆的车牌号码。但是普遍重达十几吨,体积巨大,一颗卫星价值数十亿美元,一般国家根本没法投入如此资金,更别说技术难题了。

高景一号

随着我国自主遥感对地观测体系基本建成,我国高景一号01、02、03、04卫星,重560公斤,根据央视报道,卫星全色分辨率0.5米,多光谱2米、拼接幅宽大于60公里的高分辨率图像。

中国卫星分辨率已达0.5米级别

官方报道说高景一号卫星是国际同体量分辨率最高卫星!因为美国的高清卫星通常都是重达十余吨的大家伙。美国锁眼系列侦查卫星,分辨率高达8厘米至15厘米,天气晴好情况下分辨地面汽车的车牌号。

防卫星过顶侦察

正因为美国的侦察卫星太厉害,所以国内军演都要演练防卫星过顶侦察。

美国的侦察卫星其体积庞大,主镜直径就达到2.4米,长约13米,重达10余吨,研制和发射费用高达15亿美元左右,合人民币近百亿。

美侦察卫星体形巨大

这样的卫星肯定不适合我国的国情,我们更需要小质量高分辨率的卫星。目前美国的商业卫星普遍全色分辨率可达0.5米,最多达0.25米。

2016年12月28日,高景一号01组两颗卫星在太原卫星发射中心以一箭双星方式成功发射。

高景一号(SuperView-1)

高景一号卫星重量500公斤级,全色分辨率为0.5米,多光谱分辨率2米,轨道高度500公里,幅宽12公里,具有连续条带、多条带拼接、多目标和立体等多种成像模式。具有重量轻、机动能力强、图像质量达到国际一流水平。卫星发布后引起 了世界的好评 。该星座能实现全球任意地区一天内重访,对全球80%以上地区可每天重访两次。

做为中国近邻印度的卫星分辨率也非常高,因为关键设备从西方采购,尤其是法国,英国,以色列,其中以色列提供的技术设备最多。印度不少高清卫星都是直接复制以色列的过时卫星。其中比较有名的是Cartosat系列高分卫星,分辨率达到世界一流水平,精度早就超过一米。

Cartosat系列高分卫星

早期是Cartosat系列高分卫星,发射重量680公斤,全色分辨率0.8-0.65米。印度未来要发射的

Cartosat-3是印度的一项高分辨率全色、多光谱和高光谱地球观测任务。根据印度发布的公开信息,CARTOSAT-3的分辨率将达到25-30厘米,与世界上最好的美国卫星分辨率相当。这意味着该卫星可以清晰地“看到”并从太空中捕捉到地面大夫规模的军事调动和人员活动的图像,能看清车牌号。CARTOSAT-3在多光谱模式下地面分辨率为1 m和16公里长条带,在高光谱模式下地面分辨率为12 m和5公里长条带。

中国高景一号卫星地图

中国还有吉林一号小卫星,最大的特点可以自动跟踪动态目标,如民航飞机,战斗机,

活动车辆,可以拍成小视频,还可以像人眼一样,具有“凝视”功能。(作者署名:蜀中行讲武堂)

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来源:互联网

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